摘要：近日，西安建筑科技大學土木工程學院鋼結構科研團隊田煒烽、郝際平、鐘煒輝老師發表在國際著名期刊Journal of Constructional Steel Re
近日，西安建筑科技大學土木工程學院鋼結構科研團隊田煒烽、郝際平、鐘煒輝老師發表在國際著名期刊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）遴選為關鍵科學文章（Key Scientific Article），并通過其官網以及Facebook、Twitter、LinkedIn等平臺進行了專題報道。田煒烽老師為該論文的第一作者和通訊作者，郝際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域，在帶有階形柱的復雜鋼框架的穩定問題研究上取得了突破。階形柱是工業和民用鋼結構建筑中常見的基本構件，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且復雜，多年來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上闡明了階形柱柱間相互作用的力學機理，完善了鋼結構穩定經典理論體系，被論文審稿人和AIE認為具有很高的理論價值和工程應用價值。
AIE是一個2005年在加拿大成立的非營利性學術平臺，其主要目的是及時快速地報道工程領域的重要科學研究成果和創新技術，被AIE報道的論文需要具有特殊的科學重要性和技術創新性。AIE主要面向工程科技領域的科學家、工程師及大學師生，擁有較廣泛的讀者群和較大的影響力，每月的閱讀量已達85萬次。AIE每周由其委員會篩選出20篇左右的優秀論文進行特別報道，研究方向包括材料、化學、電氣、機械、納米技術、土木以及通用工程(航空航天、通信、計算機)，入選率為以上領域發表論文總數的1‰以內。
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：西安建筑科技大學土木學院
