姜超 林冰

摘要：  为研究跨中作用下铝合金卷边工字形截面构件的弹塑性稳定性能，采用有限元方法分析腹板高厚比、翼缘宽厚比、卷边宽厚比、载荷作用点位置等参数对构件稳定性的影响。结果发现：构件屈曲模式与构件长度有关;腹板高厚比越大，稳定系数曲线越低，说明增大腹板高度可有效提高承载力，但相对承载能力下降;翼缘宽厚比越小，稳定性能越好;增加卷边宽度可提高卷边自身的抗弯刚度，增强对翼缘的约束作用，从而提高稳定性;降低横向载荷作用点位置有利于构件保持稳定和提高承载力。有限元计算结果可验证相关规范中的公式对此类受弯构件的适用性。

关键词：  铝合金; 受弯构件; 弯扭失稳; 稳定系数; 有限元

中图分类号：  TU395; TB115.1文献标志码：  B

收稿日期：  2021-08-30修回日期：  2020-09-28

作者简介： 姜超（1996—），男，山东平原人，硕士研究生，研究方向为铝合金稳定性，（E-mail）1907889914@qq.com;

林冰（1968—），男，回族，辽宁凌源人，教授级高工，博士，研究方向为钢结构设计理论与施工，（E-mail）linbing@cscectc.comFlexural stability of aluminum alloy curling I-section member

under mid-span action

JIANG Chao1， LIN Bing1，2

（1. College of Civil Engineering， Shandong Jianzhu University， Jinan 250101， China;

2. Technical Center， China State Construction Engineering Co.， Ltd.， Beijing 101300， China）

Abstract： To study the elastic-plastic stability of aluminum alloy curling I-section members under midspan action， the effects of web height-thickness ratio， flange width-thickness ratio， curling width-thickness ratio and the load position on the stability of members are analyzed by finite element method. The results show that the buckling mode is related to the length of the member; the larger the web height-thickness ratio is， the lower the stability coefficient curve is， and it shows that increasing the web height can effectively improve the bearing capacity， but the relative bearing capacity decreases; the smaller the flange width-thickness ratio is， the better the stability is; the flexural stiffness of the curling can be improved by increasing the curling width， and the constraint effect on the flanges is enhanced， and then the stability can be improved; lowering the position of lateral load is beneficial to maintaining stability and improving bearing capacity. The applicability of the formula in the relevant code to this kind of flexural members can be verified by finite element calculation results.

Key words： aluminum alloy; member; flexural; torsional-flexural buckling; stability coefficient; finite element

0引言鋁合金材料具有质量轻、强度高、美观、耐腐蚀、低温韧性好、可挤压成型、可循环利用等优点，在现代建筑领域中被广泛应用。《铝合金结构设计规范》（GB 50429—2007）[1]的制定和推广，大大推动铝合金材料在建筑领域中的应用。近年来，铝合金材料被逐渐应用到装配式支吊架[2-4]中，典型铝合金门式支吊架整体连接示意见图1。

铝合金门式支吊架由底座、立柱、连接件和横梁等组成，立柱和横梁均为铝合金卷边工字形截面构件。……