冷弯槽形受弯构件畸变屈曲承载力研究

本文基于开源 有 限元程 序 Ｏ ｅＳｅ 的纤维模 型 ， ｐｎｅｓ中 对 在三种不同轴压 比下具有 不同混凝 土填充 高度 的钢 桥墩模
ｅｒ ｑａ ｅ Ｊ ． ．Ｃ ｎ ｒ ｔ Ｓ ｅ Ｒ ｓ ，９ ９ ５ （ ） ２ ７— ａ ｈｕ ｋ ［ ］ Ｊ ｏ ｓｕ ． ｔ ｌ ｅ １９ ， １ ３ ：９ ｔ ｔｃ ｅ ．
２ ２ 北美规范（ Ａ ２０ ） ． Ｎ Ｓ ０ ７ 北美规范附录对卷边槽形 截面受 弯构件 的极限承载 力 采用三 套公式 分别 计算 弯扭屈 曲、 局部 屈 曲、 畸变 屈 曲， 取
行对 比分析 ， 出具体的设计建议。 给
１ 已有 试 验 概 述 源自其最小值做为构件的抗弯承载力 。
对于发生畸变屈 曲受弯 构件 不考虑 和局部和整 体的相 关作用采用公式 （ ） １ 进行计算 。
３１ ． ９
型试件进行数值分析。结果表明， 在实际设计的轴压 比下，
混凝土应填充 至 ０３ ． 倍桥墩高度 以上 ， 凝土填充高度没 但混
有必要高 于 Ｏ ５倍桥墩高 度以上 ， ． 即对于部分填充混凝土钢
［ ］ Ｓｖ ａ ｏｉ ＦａｋＭ Ｋ ｎａ ｉ ａｌ ｃｔ ｒ ｏ ３ ｉｉ Ｍ ｚ ｎ， ｒ ｅ ｅｎ，Ｍｃ ｅ Ｈ Ｓｏ，Ｇｅ ｒ Ｌ ｌａ ｚ ｎ ｈ ｔ ｇｙ
长度均为 Ｌ＝１２ ｍ 弹性模 量为 Ｅ＝ ００ ０ ／ ｍ 。 ６ ６ ｍ， ２ ６０ Ｎ ｍ
冷弯薄壁 卷边 槽形 受弯构 件被大量 用于轻钢 厂房 和低 层冷弯型钢房屋 ， 随着高强 钢材的 出现这种截 面做 的越来越 薄， 因此在设计这种 构件时必须 考虑截面失稳的计算 。槽形 截面受弯构件失稳有三种形式 ： 局部屈 曲、 畸变屈曲和整体 弯 扭屈曲。局部屈 曲是板件 围绕板件交线转动 、 畸变屈 曲是板 件围绕板件交线转 动和侧移、 弯扭屈 曲是整个横截面发 生 而 转动和侧移。局部 屈曲半 波最短 、 体弯扭 屈曲在横 向无 支 整 长度 间只有一个半波 、 而畸变屈 曲半波介于二者 之间。我 国 现行规范 Ｇ ５０ ８— Ｏ ２ 冷弯薄壁型钢结构技术规 范》 Ｂ ０ １ ２Ｏ （ …还 没有计算畸变屈曲的具 体规定 ， 同时也没有适合壁厚 ２ ｍ 以 ｍ 下构 件的屈 曲承载力计算规定 ， 为了验证我 国规范对 于畸变 屈曲和壁厚 ２ ｍ以下构件屈曲承载力的适用性 ， 文献 ｍ 采用 中１ ８个纯弯试件进行计算分析 ， 并与北美规范 、 洲规范 以 澳
乎相 同。
４ 结 语
ｄ Ｍｒ ：
（ ａ １）
［ ］ Ｋ Ｎ ｋｎ ｈ， ｉ ｄ ， ａａ Ｅ ｐｒ ｅｔ ｕ ｙ ｎ ｌ ａ ２ ａ ａｉ ｉ Ｔ Ｋ ａａ Ｈ Ｎ ｋｉ ｘ ｅ ｍ ｎ ｌ ｔ ｔ ｔ ｓ ｔ ． ｉ ａ ｓｄ ｏ ｕｉ ｅ ｍ
ｓｒ ｎ ｔ ｎｄ ｄ ｃ ｉ ｔ ｆ ｃ ｎｃｅ ｅ ｆ ｌｄ ｓｅ ｌ ｏｕ ｓｕ ｄ ｒ ｓｒ ｎ ｔｅ ｇ ｈ ａ ｕ ｔｌ ｙ ｏ ｏ ｒ ｔ ｌｅ ｔｅ ｌ ｍｎ ｎ ｅ ｔｏ ｇ ｉ ｉ ｅ
Ｆ ｎ ｅ ，ｅ ．Ｏｐ ｎ ｓ ｓｅ ｆ ｒ Ｅ ｒｈ ｕ ｋ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉ ｌ ｔ ｎ ｅ ｖ ｓ ｔａ １ ｅ ｙ ｔ ｍ ｏ ａ ｔ ｑ ａ ｅ ｅ ｇｎ ｉ ｇ ｓｍｕ ａ ｉ ｏ
低
温
建
筑
技
术
２１ ０ １年第 ７期 （ 总第 １７期 ） ５
冷 弯 槽 形 受弯 构 件 畸 变屈 曲承 载 力研 究
郭彦利 姚行友 ，
（． １ 广东海洋大学工程学院 ． 广东 湛 江 ５ ４ ８ ； ２ ２ ０８ ．同济大学 －． －￣学院 ． 上海 ２ ０ ９ 】 Ｉ ｖ － ０ ０ ２
是从两个方面考虑 了畸变 屈 曲的影 响。一 是计算卷 边加劲 翼 缘的屈 曲系数 时采 用 了计 算值 较低 的计算 公式 ， 目的是
通过降低屈 曲系数考 虑 畸变 屈 曲的影 响 ， 二是 对根 据翼缘 宽厚比对卷边 宽厚 比给 出 了最小 值 的限 制 ， 目的在 于控 制
畸变屈曲的发生。
【 摘 要ｌ 采用《 冷弯薄壁型钢结构技术规范》 北美规范、 、 澳洲规范以及低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规
程（ 报批 稿 ） 对文 献 的 １ ８根冷弯型钢纯 弯构件畸变屈 曲极 限承载 力进行 了计算 分析 。结 果表 明 ： 冷弯薄 壁型 《
钢结构技术 规范》 于保 守 ， 过 北美规范 、 洲规 范虽 与试 验 比较吻合但 安全性 不高 ， 低层冷 弯薄壁 型钢房 屋建 澳 而《 筑技术 规程》 报 批稿 ） （ 具有较好 的安全度 ， 建议可用于冷弯型钢受弯构件畸变屈 曲极 限承载力 的计算 。
当时 Ａ ≤０ ６ ３时 ｄ ．７ 当时 Ａ ＞ ．７ ｄ ０ ６ ３时
Ｄ ｎ ，９ ９ ２ （ ）：２ ｙ ． １９ ，８ ８ ８ ３—８０ ４．
文献Ｌ 一共进行 了 ３ 受弯槽形构 件试 验 ， 除其 中 ２ ］ ０个 排 发生局 部屈 曲 、 弯扭 屈 曲和初 始破坏 的 ｌ 试件 ， 其 余 ２个 对 ｌ ８个试件进行 计算 分析 。这 １ ８个试 件均 为典 型的 卷边 槽 上填充 ０ ５倍试件高 度的混凝 土和完全 填充 的试件 能力几 ．
【 关键词】 冷弯型钢； 卷边槽形截面； 受弯构件； 畸变屈曲； 承载力
【 中图分类号】 Ｔ ３１ Ｕ ９
【 文献标识码】 Ｂ
【 文章编号】 １０ — ８４ ２ １）７ ０３ ０ ０１ ６６ （０ １０ — ００— ３
形截面 ， 截面尺寸和材料特性如 表 １ 所示 。纯弯构件的无支
及低层冷弯薄壁型钢 房屋建筑技 术规程 （ 报批 稿 ） 算值进 计
２ 规范计算 方法 ２ １ Ｇ ５０ ８ ２ ０ 冷弯薄壁 型钢结构技术规范》 ． Ｂ ０ １ — ０ ２《 Ｇ ５０ ８— ０ ２我国现行规范《 Ｂ０ １ ２０ 冷弯薄壁 型钢结构技术
规 范》 没有针对 畸变屈 曲受弯构 件承载力 的计算公 式 ， 并 但