冷弯薄壁型钢组合楼板的结构力学非线性屈曲与后屈曲承载机制
摘要:冷弯薄壁型钢—混凝土组合楼板(以下简称“组合楼板”)依托压型钢板的受力肋与混凝土叠合层实现协同承载,兼具轻质高效与工业化装配优势。然而,薄壁构件先天的局部板件易屈曲、畸变屈曲与整体稳定—强度耦合,使其在中高荷载下呈现明显的非线性屈曲与后屈曲承载特征,直接影响使用极限状态挠度与承载极限状态的安全裕度。本文在结构力学框架下,建立“板条—肋板—整体”多层次受力模型,阐明初屈曲前后内力重分配、膜力张拉与张拉场成形机理;推导局部屈曲临界应力、畸变屈曲简化判别式及屈曲后有效宽度折减公式;结合滑移—粘结影响讨论组合效应退化对承载与延性的作用。通过参数化分析表明:提高肋高与板厚可同时提升临界应力与屈曲后承载,但过大径厚比会激化畸变屈曲;合理的剪力连接与端部锚固可显著延缓界面滑移诱发的承载退化。
曹瑞峰