摘要：近日，西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院鋼結構科研團隊田煒?lè )椤⒑码H平、鐘煒輝老師發(fā)表在國際著(zhù)名期刊Journal of Constructional Steel Re
近日，西安建筑科技大學(xué)土木工程學(xué)院鋼結構科研團隊田煒?lè )椤⒑码H平、鐘煒輝老師發(fā)表在國際著(zhù)名期刊Journal of Constructional Steel Research上的論文“Buckling of stepped columns considering the interaction effect among columns”被加拿大科技媒體Advances in Engineering（AIE）遴選為關(guān)鍵科學(xué)文章（Key Scientific Article），并通過(guò)其官網(wǎng)以及Facebook、Twitter、LinkedIn等平臺進(jìn)行了專(zhuān)題報道。田煒?lè )槔蠋煘樵撜撐牡牡谝蛔髡吆屯ㄓ嵶髡撸码H平教授和鐘煒輝教授分別為第二和第三作者。
本次被報道的成果屬于鋼結構穩定領(lǐng)域，在帶有階形柱的復雜鋼框架的穩定問(wèn)題研究上取得了突破。階形柱是工業(yè)和民用鋼結構建筑中常見(jiàn)的基本構件，研究歷史悠久，最早可追溯到上世紀30年代俄國科學(xué)家鐵木辛柯對單階懸臂柱的屈曲分析，我國最早期的《鋼結構設計規范》（TJ17-74）已包含了階形柱穩定計算的內容。由于截面變化以及柱中力的影響，階形柱的柱間相互作用機理復雜，尤其是對于多跨框架以及由階形柱與等截面柱組成的復雜框架，柱間相互作用的影響更為顯著(zhù)且復雜，多年來(lái)國際上一直未能找到準確的計算辦法，我國最新的《鋼結構設計標準》（GB50017-2017）仍沿用了1988年版《鋼結構設計規范》（TJ17-88）所給出的未能有效考慮該作用的穩定設計方法。
針對該問(wèn)題，研究小組利用等截面壓桿的位移轉角方程推導了階形壓桿的剛度矩陣，得到了軸力對階形壓桿剛度削弱的表達式，基于層失穩的概念推導得到了考慮柱間相互作用影響的階形柱的計算長(cháng)度系數計算式、框架的二階效應計算式，構建了穩定校核相關(guān)公式，建立了整套的穩定設計方法。研究表明，所提出的方法廣泛適用于階形柱框架、階形柱與等截面柱組成的多跨框架、山型門(mén)式框架以及柱高不相等的復雜情況，具有很高的計算精度和普遍適用性。該項成果首次從數學(xué)上闡明了階形柱柱間相互作用的力學(xué)機理，完善了鋼結構穩定經(jīng)典理論體系，被論文審稿人和AIE認為具有很高的理論價(jià)值和工程應用價(jià)值。
AIE是一個(gè)2005年在加拿大成立的非營(yíng)利性學(xué)術(shù)平臺，其主要目的是及時(shí)快速地報道工程領(lǐng)域的重要科學(xué)研究成果和創(chuàng )新技術(shù)，被AIE報道的論文需要具有特殊的科學(xué)重要性和技術(shù)創(chuàng )新性。AIE主要面向工程科技領(lǐng)域的科學(xué)家、工程師及大學(xué)師生，擁有較廣泛的讀者群和較大的影響力，每月的閱讀量已達85萬(wàn)次。AIE每周由其委員會(huì )篩選出20篇左右的優(yōu)秀論文進(jìn)行特別報道，研究方向包括材料、化學(xué)、電氣、機械、納米技術(shù)、土木以及通用工程(航空航天、通信、計算機)，入選率為以上領(lǐng)域發(fā)表論文總數的1‰以?xún)取?/p>
AIE報道鏈接：advanceseng.com/buckling-stepped-columns-considering-interaction-effects-amongst-columns/
論文鏈接：doi.org/10.1016/j.jcsr.2020.106416
文字、圖片：西安建筑科技大學(xué)土木學(xué)院
