工字形曲线组合梁负弯矩区侧向失稳分析

目的为曲线组合梁结构设计提供理论依据,研究负弯矩区工字形曲线组合梁考虑上、下翼缘均发生侧向弯曲变形与扭转变形的稳定性。方法基于能量法推导等端弯矩作用下曲线钢梁上、下翼缘及混凝土板应变能,基于势能驻值定理推导曲线组合梁侧向失稳临界弯矩解析解。分析比较不同参数对临界弯矩的影响。结果曲率半径从4000 mm增加到8000 mm,临界弯矩增加了18.5%。底板宽厚比由9增加到17,临界弯矩增加了一倍;混凝土板厚度由120 mm增加到160 mm,临界弯矩增加了19.1%;钢筋数量由8根增加到16根,临界弯矩增加了8.9%;腹板高厚比由25增加到37,临界弯矩降低了40%。随着跨度的增加,临界弯矩整体趋势逐渐减小但曲线存在回弹。结论临界弯矩受腹板高厚比、底板宽厚比和曲率半径的影响较大,可结合工程实际通过增大曲率半径和底板宽厚比或减小腹板高厚比来控制侧向失稳临界弯矩。