腹板波折构件及门式刚架结构中的应用

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波折腹板梁做为普通工字钢梁的一种改进形式，是一种新型、高效的钢结构构件，近几年来在德国、美国、瑞典、澳大利亚等国家发展很快，目前已应用于桥梁、房屋、工业厂房等结构设计之中，如图1所示。波折腹板梁有两种翼缘形式，其一是平板翼缘，其二是冷弯薄壁箱形截面。波折腹板的优点主要在于：1）波折腹板以较薄的厚度（1~3mm）却能大大提高梁的平面外刚度；2）波折腹板具有较高的局部屈曲应力；3）它不需要加劲肋却有较好的局部屈曲及局部承压性能，并大大简化了制作工序；4）与普通焊接工字梁比较，有明显的经济效益。前者主要应用于美国和欧洲，而后者近几年在澳洲发展较快。在澳大利亚，这种性能优良的构件被应用于门式刚架结构体系中，取得了良好的经济效果。在我国，这种结构形式在北京隆盛工业园区2号厂房等工程中已经进行了一些有益的尝试，但在理论和实验研究方面才刚刚起步。波折腹板最初是作为经改进的箱形截面梁的腹板得到研究和发展的，主要用于桥梁与造船工业中。在1997年以前，法国就已经有了四座这样的桥。Johnson，R.P.&Cafolla，J.等人通过实验和理论分析，发现其腹板在厚度大大减小的基础上局部屈曲应力有显著提高。在1993年以后，波折腹板开始引进到工业与民用建筑中，并作为对普通工字钢梁的腹板进行的改进加以研究。LindnerJ、ElgaalyMohamed和LuoR分别对波折腹板梁进行了一系列实验和理论研究，对波折腹板梁的抗剪、抗弯、局部承压及整体侧向稳定性能做了广泛的研究。但是还有很多理论问题远未解决，如波折尺寸的影响，相关屈曲分析等.清华大学在这一方面进行了一些研究工作，取得了一定的进展。

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