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摘 要：本文介绍了冷弯薄壁型钢受压板件的有效宽度计算理论，通过各国规范关于受压板件有效宽度设计方法的介绍和算例结果的比较，来分析冷弯薄壁型钢利用屈曲后强度的理论和发展。
关键词：冷弯薄壁型钢；受压板件有效宽度；屈曲后强度
中图分类号：TU392.1 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）03-0007-02
2 各国规范中有效设计宽度的计算方法
2.1 美国AISI STANDARD
在AISI规范中，对各种边界条件和荷载条件的冷弯薄壁型钢结构受压板件的承载力的计算，统一采用了以温特（Winter）公式为基础的有效宽度设计方法，即统一化设计方法（Unified Approach）。
对于均匀受压的加劲板件和非加劲板件的有效设计宽度b由公式1.2为基础进行确定公式。
在用于确定变形时，AISI为简化计算规定：
2.2 中国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002
GB50018-2002中对受压板件有效宽度计算公式是引入了板件受压稳定系数和板组约束系数，对加紧板件、部分加劲板件和非加劲板件等各种板件综合考虑，适用于各种板件在各种荷载情况下的计算。
加劲板件、部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算：
数；1k—板组约束系数。
2.3 其他国家关于冷弯薄壁型钢结构规范中的关于有效设计宽度的设计方法
其他国家关于受压板件有效设计宽度的设计方法均有其特点。日本标准的有效设计宽度b与宽厚比tω无关，此方法与林德等人在其可用实验结果统计分析基础上推导的公式：
3 中国规范与美国规范有效宽度计算结果的比较
尽管我国现行规范与北美规范均以考虑屈曲后强度的有效宽度作为冷弯薄壁型钢构件设计的基础，但计算结果却存在很大差异。为便于比较，参照美国冷弯薄壁型钢常用截面形式，分别对C形截面：150mm×50mm×15mm×1mm/2mm以及U形截面150mm×50mm×1mm/2mm均匀受压板件的有效宽厚比进行计算比较。构件按轴心受压考虑xl0 =yl0 =1500mm，钢材采用Q235，有效宽厚比计算结果见表1。
从表1可以看出，宽厚比较大板件的有效宽厚比，我国规范计算结果比美国规范计算值全面偏低，板件越薄，这个趋势越明显。由于我国的规范都是在板件厚度为2-6mm之间进行的试验研究，对于小于2mm的板件，既缺乏研究又缺乏使用经验，我国规范关于有效宽度的计算公式不能直接使用，必须做进一步的研究工作，可以借鉴美国规范的计算方法。
4结语
美国AISI对冷弯薄壁型钢结构采用统一化设计方法（Unified Approach）来表述。虽然简单有效，但板件的有效宽度计算是建立在单板的理论研究和试验研究成果上的，没有充分考虑整个截面局部屈曲的作用。中国现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002规范给出的受压板件有效设计宽厚比的计算公式是考虑相邻板件对计算板件的约束影响，以板组受压的理论分析和试验结果为依据制订的，按此法所得之计算值和相应试验值的吻合程度更好，更能反映其实际工作性能，更便于编程电算。
目前的冷弯薄壁型钢的局部屈曲特性的研究还不是很完善，其计算方法要么以单板作为分析单元，要么是根据简单常用截面来考虑板组效应，难以在计算非常规截面时保证精度。所以研究任意截面的板件在任意荷载情况下，同时考虑扭转效应、初始缺陷和开孔洞等的影响，提出计及各类受压板件局部屈曲影响的冷弯薄壁型钢构件极限承载力的计算方法，将具有重要的意义。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.冷弯薄壁型钢结构技术规范.GB50018-2002.
[2]AISI STANDARD. North American Specification for the Design of Coldformed Steel Structural Members.
[3]梁愛华，G.J.Van Den Berg.国外冷弯薄壁型钢设计有效宽度理论介绍.安徽建筑，1999，Vol.2：13-15
[4]李元齐，姚行友.冷弯薄壁型钢中间加劲板件有效面积计算方法[J].同济大学学报（自然科学版），2011，Vol.39：11.
[5]周绪红.边缘加劲板件有效宽厚比设计方法中的板组效应研究[J].建筑结构学报，2002，23（3）：37-43.
关键词：冷弯薄壁型钢；受压板件有效宽度；屈曲后强度
中图分类号：TU392.1 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）03-0007-02
2 各国规范中有效设计宽度的计算方法
2.1 美国AISI STANDARD
在AISI规范中，对各种边界条件和荷载条件的冷弯薄壁型钢结构受压板件的承载力的计算，统一采用了以温特（Winter）公式为基础的有效宽度设计方法，即统一化设计方法（Unified Approach）。
对于均匀受压的加劲板件和非加劲板件的有效设计宽度b由公式1.2为基础进行确定公式。
在用于确定变形时，AISI为简化计算规定：
2.2 中国《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002
GB50018-2002中对受压板件有效宽度计算公式是引入了板件受压稳定系数和板组约束系数，对加紧板件、部分加劲板件和非加劲板件等各种板件综合考虑，适用于各种板件在各种荷载情况下的计算。
加劲板件、部分加劲板件和非加劲板件的有效宽厚比应按下列公式计算：
数；1k—板组约束系数。
2.3 其他国家关于冷弯薄壁型钢结构规范中的关于有效设计宽度的设计方法
其他国家关于受压板件有效设计宽度的设计方法均有其特点。日本标准的有效设计宽度b与宽厚比tω无关，此方法与林德等人在其可用实验结果统计分析基础上推导的公式：
3 中国规范与美国规范有效宽度计算结果的比较
尽管我国现行规范与北美规范均以考虑屈曲后强度的有效宽度作为冷弯薄壁型钢构件设计的基础，但计算结果却存在很大差异。为便于比较，参照美国冷弯薄壁型钢常用截面形式，分别对C形截面：150mm×50mm×15mm×1mm/2mm以及U形截面150mm×50mm×1mm/2mm均匀受压板件的有效宽厚比进行计算比较。构件按轴心受压考虑xl0 =yl0 =1500mm，钢材采用Q235，有效宽厚比计算结果见表1。
从表1可以看出，宽厚比较大板件的有效宽厚比，我国规范计算结果比美国规范计算值全面偏低，板件越薄，这个趋势越明显。由于我国的规范都是在板件厚度为2-6mm之间进行的试验研究，对于小于2mm的板件，既缺乏研究又缺乏使用经验，我国规范关于有效宽度的计算公式不能直接使用，必须做进一步的研究工作，可以借鉴美国规范的计算方法。
4结语
美国AISI对冷弯薄壁型钢结构采用统一化设计方法（Unified Approach）来表述。虽然简单有效，但板件的有效宽度计算是建立在单板的理论研究和试验研究成果上的，没有充分考虑整个截面局部屈曲的作用。中国现行《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018-2002规范给出的受压板件有效设计宽厚比的计算公式是考虑相邻板件对计算板件的约束影响，以板组受压的理论分析和试验结果为依据制订的，按此法所得之计算值和相应试验值的吻合程度更好，更能反映其实际工作性能，更便于编程电算。
目前的冷弯薄壁型钢的局部屈曲特性的研究还不是很完善，其计算方法要么以单板作为分析单元，要么是根据简单常用截面来考虑板组效应，难以在计算非常规截面时保证精度。所以研究任意截面的板件在任意荷载情况下，同时考虑扭转效应、初始缺陷和开孔洞等的影响，提出计及各类受压板件局部屈曲影响的冷弯薄壁型钢构件极限承载力的计算方法，将具有重要的意义。
参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.冷弯薄壁型钢结构技术规范.GB50018-2002.
[2]AISI STANDARD. North American Specification for the Design of Coldformed Steel Structural Members.
[3]梁愛华，G.J.Van Den Berg.国外冷弯薄壁型钢设计有效宽度理论介绍.安徽建筑，1999，Vol.2：13-15
[4]李元齐，姚行友.冷弯薄壁型钢中间加劲板件有效面积计算方法[J].同济大学学报（自然科学版），2011，Vol.39：11.
[5]周绪红.边缘加劲板件有效宽厚比设计方法中的板组效应研究[J].建筑结构学报，2002，23（3）：37-43.