随着高强钢材的生产和加工工艺的不断提高,高强钢被越来越多地应用于建筑结构中,因而对于高强钢轴心受压构件的稳定研究显得十分迫切。高强钢轴心受压构件中宽厚比较大的受压板件发生局部屈曲时,构件的整体承载力并未丧失,即可利用板件的屈曲后强度,达到节约钢材的目的。现行国标(GB50017-2003)《钢结构设计规范》利用有效宽度法考虑腹板的局部屈曲后强度,但仍有不足。本文主要研究内容和成果如下:(1)对6个Q460高强钢焊接工字形截面宽厚比超限柱进行轴压试验并分析试验结果。测量钢材的材性、构件的极限承载力、破坏模式,并利用荷载-水平位移曲线判断构件先发生局部屈曲后再发生整体屈曲。(2)利用ABAQUS软件建立能够考虑几何初始缺陷和残余应力影响的有限元模型,将有限元计算结果与本文进行的试验结果进行对比,验证有限元模型的可靠性。(3)运用已验证的有限元模型对高强钢焊接工字形截面宽厚比超限轴压构件进行大量的参数分析,研究板件宽厚比、厚度、构件长细比、材料屈服强度等参数对高强钢轴心受压构件稳定承载力的影响。有限元参数分析得到以下结论:随着板件宽厚比的增加构件的极限承载力有所提高,但宽厚比也不宜过大;相同宽厚比截面的标准试件,随着长细比的增加构件极限承载力下降;板件厚度的提高也会较大的提高构件的极限承载力;随着钢材屈服强度的提高,极限承载力会相应的提高,但长细比越大提高屈服强度对构件承载力提高的越不明显。(4)基于本文大量的有限元研究基础,对已有的直接强度法进行修正,提出了计算高强钢工字形截面宽厚比超限稳定承载力的直接强度法建议公式。该建议公式计算结果与试验结果和有限元计算结果基本吻合,具有较高的可靠性,但对于其他截面形式和本文未提到的其他屈服强度的构件是否有效还有待进一步的研究验证。本文通过试验与有限元相结合,研究工字形截面高强钢轴心受压柱的承载力,分析了板件宽厚比、构件长细比和材料屈服强度等参数对其稳定承载力的影响,最后提出基于直接强度法的建议公式,为高强钢结构设计计算提供参考。