冷弯型钢构件几何缺陷研究进展综述

作     者：张俊峰 张江川 韩东光 任立群 

作者机构：郑州大学水利与交通学院 郑州大学土木工程学院 中建一局集团第二建筑有限公司 

出 版 物：《建筑科学与工程学报》 (Journal of Architecture and Civil Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：河南省科技攻关计划项目(212102310283) 

主　　题：冷弯型钢 几何缺陷 数据分析 测量技术 模拟理论 

摘      要：冷弯型钢（cold-formed steel，简称CFS）构件的宽厚比较大，其稳定性在很大程度上受几何缺陷影响，而几何缺陷在CFS构件中普遍存在且不可避免，因此得到了各国学者的大量研究。为完善CFS构件设计体系中的几何缺陷部分，本文通过缺陷分类、测量技术、模拟理论等不同方面对各国的相关实验与理论成果进行分析。结论如下：目前中国规范缺乏畸变缺陷的相关规定，需要进一步完善；在测量技术方面，接触式测量法和非接触式测量法在成本、测量精度和数据后处理等多个方面存在各自的优劣；在数值模拟方法中，有限条法在分解屈曲模态、求解半波长等方面具有独特优势；在目前的几何缺陷模拟理论中，一致缺陷模态法最为简便，但理论依据不足，预测结果不够准确；传统组合模态法对整体缺陷的模拟不够准确，对于中长柱和长柱的预测结果偏于安全；一维频谱模态法将几何缺陷由时域变换至频域，缺陷幅值表现出一定周期性，预测结果较为准确；二维频谱法理论复杂，对畸变缺陷和整体缺陷的模拟存在局限性；机器学习为随机概率法中提供了一个新的研究方向，但需要大量的实测几何缺陷数据用以训练模型。