钢结构中的 “正则化宽厚比”-工程设计学习网

钢结构中的 “正则化宽厚比”：正则化宽厚比 = 构件实际宽厚比 ÷ 该截面的 “临界宽厚比”，本质是个 “无量纲的比值指标”，用来快速判断钢结构板件（比如梁的翼缘、柱的腹板）会不会发生 “局部失稳”，以及失稳后还能保留多少承载力。

在钢结构里，钢梁、钢柱不是实心疙瘩，而是由 “板件拼起来的”（比如 H 型钢 = 上翼缘板 + 下翼缘板 + 腹板）。

这些板件都很薄，受力时可能出现 “整体没坏，但局部先鼓包 / 翘曲”—— 这就是局部失稳

（比如柱子受压时，腹板中间突然鼓出去，相当于局部 “提前罢工”）。

要判断局部失稳，得先明确两个关键：

实际宽厚比（b/t）：板件的 “宽度（b）” 除以 “厚度（t）”。

比如一块翼缘板宽 100mm、厚 10mm，实际宽厚比就是 10。

这个值越大，板件越 “单薄”，越容易失稳。

临界宽厚比（[b/t]）：规范（GB50017）给不同截面、不同受力状态（受压 / 受弯）规定的 “安全阈值”。

比如 Q235 钢的受压翼缘板，临界宽厚比可能是 13

意思是：如果实际宽厚比≤13，板件不会局部失稳；如果＞13，就会失稳。

正则化宽厚比（λₙ）：把 “实际情况” 和 “安全阈值” 做对比

公式超简单：

λₙ = 实际宽厚比（b/t）÷ 临界宽厚比（[b/t]）

正则化宽厚比越小越安全。

不用记复杂符号，核心是看这个比值的大小 —— 它就像个 “局部稳定的红绿灯”：

当 λₙ ≤ 0.8：绿灯！板件完全不会局部失稳，能 100% 发挥自身承载力（相当于板件很 “结实”，跟着整体一起受力，不偷懒）。

当 0.8 ＜ λₙ ＜ 1.2：黄灯！板件会发生 “弹塑性局部失稳”—— 简单说就是 “局部先有点鼓包，但没完全罢工”，还能保留一部分承载力（不是彻底没用，只是得打折扣）。

当 λₙ ≥ 1.2：红灯！板件发生 “弹性局部失稳”—— 局部直接失效，相当于这部分板件 “提前退出工作”，构件的整体承载力会大幅下降（比如柱子可能因为腹板失稳，整体承载力少了 30%）。

假设我们有一块 Q235 钢的受压翼缘板：

实际宽厚比（b/t）= 15（板宽 150mm，板厚 10mm）；

查规范，该板件的临界宽厚比（[b/t]）= 13（规范规定的 Q235 受压翼缘安全阈值）；

算正则化宽厚比：λₙ = 15 ÷ 13 ≈ 1.15。

判断：1.15 在 0.8~1.2 之间，属于 “黄灯”—— 这块翼缘板会轻微局部失稳，但还能保留一部分承载力，设计时要考虑这个 “折扣”（比如把构件的承载力乘以一个系数）。

为啥要搞 “正则化”？直接比实际宽厚比不行吗？

当然不行！

因为不同截面、不同钢材的 “临界宽厚比” 不一样

比如 Q355 钢（高强度钢）的临界宽厚比，比 Q235 钢小（高强度钢虽硬，但更脆，板件得更厚才不容易失稳）。

如果直接用 “实际宽厚比” 对比：

比如 Q235 钢的板件实际 b/t=12，Q355 钢的板件实际 b/t=12，看起来一样，但 Q355 的临界宽厚比可能只有 10，12 已经超了，会失稳；

而 Q235 的临界宽厚比是 13，12 没超，很安全。

但用 “正则化宽厚比” 就不会乱：

Q235 板件：λₙ=12÷13≈0.92（黄灯，接近安全）；

Q355 板件：λₙ=12÷10=1.2（红灯，失稳）。

一句话总结：正则化把不同钢材、不同截面的 “局部稳定标准” 统一成了 “0.8~1.2” 这个通用尺度，不用每次都查不同的临界值，直接比比值就够了，设计更高效。

本质：“正则化宽厚比”=实际宽厚比和临界宽厚比的比值，无单位，用来判断局部失稳；

核心：λₙ越小越安全，＞1.2 大概率失稳，0.8~1.2 需考虑承载力折扣。

钢结构中的 “正则化宽厚比”