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摘 要 ：冷弯薄壁型钢结构住宅体系主要由组合墙体、组合楼盖、屋盖及维护结构组成,该体系已经在美国、日本、澳大利亚等国家得到广泛应用.本文简单介绍了国内外关于冷弯薄壁型钢拼合梁的研究情况,并提出了目前研究中的不足之处,为工程设计研究提供一定的参考.1.前言
冷弯薄壁型钢拼合截面梁由C形和U形截面的基本构件拼合而成.其广泛应用于组合墙体中的门窗过梁和组合楼盖中.国内外现有的关于冷弯薄壁型钢受弯构件的设计规范及规程[3]对常用的单个构件截面和部分常用的拼合截面构件的强度和稳定承载力做了详细规定,但是对多肢拼合冷弯薄壁型钢箱梁的受弯性能还缺乏相应的规定.如果按照现有规范规定[4]的多肢拼合冷弯薄壁型钢构件的受弯承载力简单的由单根构件的承载力乘以截面的个数计算,其结果是否合理目前还缺乏试验和理论依据.
2.国内外研究中的不足
尽管国内外学者已对部分拼合冷弯薄壁型钢梁进行了研究,但尚存在以下不足之处：
（1）目前国内外学者关于拼合冷弯薄壁型钢受弯构件的研究还相对较少,尤其对于多肢拼合冷弯薄壁型钢箱梁还缺乏相应的研究；拼合冷弯薄壁型钢受弯构件由于受初始缺陷、板组效应、截面形状、加载方式以及材料特性等诸多因素的影响,使得其受力性能的分析相当复杂,而国内外学者进行的试验研究主要针对两端简支情况、绕截面强轴弯曲的受力性能进行研究,因此还需对拼合冷弯薄壁型钢受弯构件进行大量的理论分析和试验研究.
（2）我国现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)[5]和建筑工业行业建设标准《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ227-2011）[4]还没有明确规定关于多肢拼合冷弯薄壁型钢箱梁受弯承载力的设计条文.同时由于影响拼合冷弯薄壁型钢构件受弯性能的因素众多,国内对其研究存在居多不足,使得我国规范的设计条文和国外设计规范的规定相差较大,如何尽快完善我国的设计规范并与国际接轨是丞待解决的问题.
（3）目前国内外关于冷弯薄壁型钢受弯构件的设计方法主要是有效截面法和直接强度法.有效截面法只针对局部屈曲,且有效截面的计算是一个相当复杂的过程,尤其随着截面的复杂化,畸变屈曲通常起控制作用,有效截面法逐渐显示出不足.直接强度法是全截面采用有效应力计算板件,且考虑板件局部屈曲、畸变屈曲和整体屈曲的相关作用,但目前的直接强度法的计算公式仅是在几种特定截面形式的基础上得到的,而且只能解决两端简支纯弯梁的计算,对于非纯弯的受弯构件、腹板压屈、腹板压屈和弯矩共同作用等复杂受力状态的构件还没有相应的计算公式.而且直接强度法需要依赖有限条或有限元程序计算构件的局部屈曲和畸变屈曲临界应力,尚无简单的解析方法.因此,直接强度法还需不断改进或者提出更简单实用的设计方法.
综上所述,为了更好地推动冷弯薄壁型钢结构的发展,有必要对多肢拼合冷弯薄壁型钢受弯构件的受力性能开展进一步的研究,提出相关的计算理论和设计方法,为修订或编制国家、行业标准提供依据.