GJ系列钢材是国产优质升级换代型建筑用钢,综合性能大大优于目前普遍采用的低合金高强度结构钢,目前已开始运用于一些实际工程中,如国家奥运主体育场、首都新机场、央视新大楼等建设项目。但相关设计标准还未完善,构件试验研究也有待开展。论文在此前已完成的Q345GJ钢材性研究的基础上,对Q345GJ钢三种规格的焊接工字型截面进行了残余应力测试及相应的有限元模拟分析。试验部分主要采用钻盲孔法,试件均采用舞阳钢厂生产的Q345GJ钢,对三种焊接工字型截面400x400x16x25、500x500x25x35、600x600x35x50进行了残余应力测试,其厚度覆盖了相应的钢板的企业厚度分组。试验时,对翼缘板的内外面及腹板的左右面,沿外周边进行一道环向测点布置,间距大约为20~60mm,在靠近焊缝处间距较小,远离焊缝处间距较大;在试件长度方向,布置1~3道这样的环向测点。理论分析是采用大型通用有限元软件ANSYS,对三种焊接工字型截面建立三维有限元模型并对其进行适当的简化,考虑了材料的非线性问题,对焊接过程进行模拟。主要思路是用生热率模拟焊接热源,利用单元生死技术,沿焊缝长度方向依次激活单元并施加热量,使热源的移动加载得以实现,进而得到任意时刻的温度场;然后运用间接耦合法,将温度场分析结果作为载荷施加到有限元模型上,计算得到应力场结果。将试验结果与理论分析结果进行比较并加以综合,得到Q345GJ钢不同厚度组别的焊接工字型截面残余应力分布规律,简化处理后作为后续研究的基础。