钢结构中一般作为受弯构件的钢梁,其截面形式多为工字形。在上部翼缘承受横向荷载或者端弯矩加载时,最开始梁只会在最大刚度主平面内产生弯曲,随着荷载增大到一定数值后(此时主刚度平面内构件未达到屈服强度),由于工字形截面两个主轴惯性矩差别极大,梁将同时在其主刚度平面外产生一个侧向位移以及伴随着产生相应的扭曲变形,最后梁将以极快的速度丧失承载能力,这就是梁的整体失稳也叫做侧扭失稳,此时梁承受的荷载即为产生整体屈曲的临界荷载。针对无侧向支撑的中等或者较大跨度的梁这种情况更易发生,这类型梁的承载能力和截面尺寸往往由其整体稳定性所控制。梁的整体失稳是一种脆性破坏,具有事前不易察觉,事中危害极大,事后难以补救的特点。为了提高钢梁的整体稳定性,本文对钢梁的截面形式进行改进,研究两种新的截面形式钢梁——矩形空心翼缘工字形截面和三角形空心翼缘工字形截面。通过理论分析和数值模拟的方式,推导出新型钢梁在两端简支、上部翼缘受横向均布荷载时发生侧向扭曲失稳的弹性临界弯矩表达式,并对其中的影响因素进行分析。指出了截面形式、截面宽高比、翼缘高宽比、钢梁长细比、钢梁跨度、板件厚度等对钢梁整体稳定性的影响。得出了以下研究结论:(1)随着板件厚度的增大、截面宽高比的增加、翼缘高宽比的增加,冷弯薄壁空心翼缘工字形截面钢梁的整体稳定性会增强,其跨中临界弯矩值会提升。其中截面宽高比对整体稳定性的影响幅度相比翼缘高宽比更强。(2)在相同板件厚度,相同截面尺寸以及跨度的条件下,两种空心翼缘工字形截面钢梁的整体稳定性要显著优于普通工字形截面钢梁。矩形空心翼缘工字形截面钢梁的跨中临界弯矩值大约是普通工字钢梁临界弯矩值的4倍;三角形空心翼缘工字钢梁跨中临界弯矩值大约是普通工字形截面钢梁临界弯矩值的2倍;(3)冷弯薄壁三角形空心翼缘工字钢梁发生弹性侧向扭转失稳时,其跨中临界弯矩含参表达式与矩形空心翼缘工字钢梁的相同。两者的值不同在于它们参数在数值上有差异,也即两者的主轴惯性矩、翘曲惯性矩、扭转惯性矩等不同。