1 引言

钢结构因其轻质、 高强和施工便捷的优点逐渐成为大跨及高层结构的首选。 钢梁钢柱一般为薄壁杆件，钢结构稳定问题突出。 工程中常用的工字形钢梁为薄壁开口截面，抗扭刚度小，对于抗扭十分不利。 而在实际工程中，经常存在钢框架边榀主梁上会连有一根或多根次梁的情况[1]。主次梁铰接连接一般做法如图1 所示，由于偏心距D 的存在，次梁对主梁将产生扭矩作用。 图1a 做法偏心距小，产生扭矩小，对结构有利。 图1b 产生扭矩较大，而由于安装简单，在工程中也很常见。 在工业建筑中，若工艺专业要求边榀主梁上没有楼板，则扭矩全部由主梁承担，图2 为实际工程中钢梁扭转变形。

图1 主次梁铰接连接做法

图2 主梁扭转变形

在不考虑次梁对主梁扭转的约束作用， 主梁扭转将产生严重变形，扭转产生的剪应力往往会超过抗剪强度。

2 实例分析

图3 结构中梁与梁之间均为铰接，铰接做法为图1b，其中D=160 mm，GL1 端部可自由翘曲。 GL2 全长承受q=25 kN/m竖向均布力，GL2 作用于GL1 跨中。 材料为Q235B，钢梁截面特性及跨度见表1。

表1 钢梁截面特性及跨度

图3 实例结构

GL2 作用在GL1 的集中力为N=75 kN。

由于连接偏心距D 对GL1 产生的扭矩Ms=75×0.16=12 kN·m。

若不考虑次梁约束作用，主梁受扭屈服且扭转变形严重，而实际情况中并未出现破坏。 这是因为实际铰接连接做法并不是理想铰接，按图1 做法，节点多个连接的螺栓使次梁梁端转角和主梁扭转转角基本一致，次梁对主梁扭转有约束作用。

采用图乘法[2]算得GL2 端部转角为。……