正八邊形鋼板腹梁彎曲性能試驗研究

常山 楊明 田林杰 袁鵬飛

(1.東南大學交通學院 南京211189；2.中設設計集團交通設計研究院 南京210004)

引言

蜂窩鋼梁是一種較早被人們使用的鋼結構，廣泛用在高層建筑和展覽館等大跨度結構中[1]。國外對蜂窩鋼梁的應用和研究起步較早，在20世紀50年代就出現了撓度的簡化計算方法，其中就包括目前最為重要的費式空腹桁架法。1984年，Evans 和Shanmugant[2]提出了一種用于分析蜂窩結構線性和非線性極限承載力的簡化分析方法；1991年，Knowles[3]等對蜂窩鋼梁的承載能力和撓度計算方法進行了具體分析；2006年，Zirakian 和Showkati[4]為研究蜂窩鋼梁的畸變屈曲，進行了六支足尺蜂窩鋼梁的試驗研究；2011年，Gholizadeh[5]等研究了簡支蜂窩鋼梁腹板屈曲承載能力，討論了非線性有限元方法評估梁承載能力和破壞模式的準確性；2011年，Sweedan[6]等采用有限元方法分析了蜂窩梁構件腹板彈性局部屈曲的臨界荷載。

我國在20世紀50～70年代，因限制使用鋼結構，只有少數冶金企業少量地應用過蜂窩梁[7]。1993年，蘇益聲和王良才[8]對圓孔蜂窩梁的制作工藝進行了介紹，并基于費氏空腹桁架理論，提出了圓孔蜂窩梁的強度簡化計算法。2017年，廖曙波和羅烈[9]通過 MATLAB 數學工具實現了積分運算基本表達式計算圓孔蜂窩梁的撓度，該基本表達式基于費式空腹桁架理論得到。2015年，王培軍[10]等提出了一種圓角多邊形孔蜂窩梁孔間腹板受剪屈曲承載力的分析方法，研究了跨中集中力作用下的蜂窩梁孔間腹板的屈曲模式和屈曲承載力。

目前對蜂窩鋼梁的研究主要集中在撓度計算、極限承載力研究和腹板側向扭轉屈曲等方面。……