不知不觉，写公众号一年了，上次发文章无意中发现，平台给我开通了“留言”功能， 据了解2018年以后，新的个人公众号就没有这个功能了，只能发私信。也算是个意外的惊喜，文末送上小“福利”。毕竟有了这个“留言”功能，可以更方便大家交流互动了。
这次聊的内容，可能是关于“钢梁扭”的最后一篇了，如果去看讲扭转的书，估计多半是要被微积分方程和复杂的计算公式吓到，所以我也不想罗列那些枯燥的内容。
作为搞工程的人，我们就聊聊简单点的：关键要素和逻辑关系，这样可以方便判断和决策选择，至于这些有方程和有公式的分析计算，还是交给程序软件吧。
理解扭转的铺垫
扭转的分类：
• 自由扭转：圣维南扭矩（St. Venant Torsion），这个是理想化的概念，实际应用中伴随着结构连接和边界条件的复杂性。
这种扭转，只会在截面内产生剪应力。
• 约束扭转：翘曲扭矩（Warping Torsion），这个是开口型截面常会遇到的情况。
由于约束的存在，相邻截面之间有了约束变形能力，这样就会带来附加的正应力和剪应力。
总结一下各种截面类型的适用情况，这张表为设计师在进行扭转分析时提供了快速参考，指出了在设计和分析时应重点考虑哪种扭矩效应。
对于矩形和椭圆形空心截面，封闭的形状和较高的扭转刚度使得圣维南扭矩成为主要类型。同时，这些截面的几何特性限制了翘曲变形的发生，通常可以忽略翘曲扭矩的影响。
对于薄壁冷弯截面，由于截面薄、开口，以及扭转时的翘曲效应，圣维南扭矩相对于翘曲扭矩通常是次要的。设计和分析这类结构时，需要特别注意翘曲扭矩的影响。
扭转的基本公式
理解扭转的计算公式，需要了解“剪力流”和 应力 面积 力臂 = 力偶。我们以圆为例，较为好理解。
• 扭转剪应力
• 相对扭转角
• 剪切应变
翘曲的影响
对于H型截面，关键是翘曲的影响。因为约束，带来两个相邻横截面的翘曲幅度不同，就会引起附加的正应力。实体截面可以忽略，但是开口薄壁就不能忽略。
以上的分解图中分别呈现了偏心荷载作用下，H型钢梁的正应力和剪应力的组成部分，一目了然。
这是欧标给出的分析方法，只看剪应力图，是不是感觉少了什么？这个地方还存在不同的观点，欢迎一起聊聊你的看法。
悬臂梁上的扭转
下面给出了一个受力简图的案例，悬臂梁受到了两种典型的荷载：偏心的集中荷载，偏心的均布荷载。
有整体杆件的受力图，有截面的应力图，这样对比看一下，是不是就了解个八九不离十了。
搞工程的人，对常识有个基本的理解，那结果的判断多半也不会有大的偏差，毕竟软件技术只会越来越先进。
截面选择
对于偏心荷载对于构件承载力的影响程度，有这么一张表可见一斑。其中三种类型的截面面积都是相等的。
所以上面这样一对比，就显而易见，想经济，就尽量不要扭。如果真的扭，也不用怕，算一算，比一比，是改布置方案，还是改截面硬上，就可以游刃有余地进行选择了。
小结
关于扭的各种参数：圣维南扭转常数 ( )，翘曲惯性矩 ( )，弯矩双力矩（ ），翘曲扭矩（ ），各种复杂的公式就不在文中一一罗列了。
附上开头说的小福利，也就是关于这个话题的内容，点公众号，发消息“006”，可获得欧标、美标的抗扭设计文本资料，里面有详细的设计案例，还有一个美标的设计小软件。
最后也想问问大家钢梁抗扭设计用什么软件呢？
参考资料：
• SCI PUBLICATION P385 DES GN OF STEEL BEAMS NTORS ON In accordance with Eurocodes and the UK National Annexes
• AISC Steel Design Guide Series Torsional Analysis of Structured Steel Members
• https://structural-analyser.com/
• 《薄壁杆件的弯曲与扭转》郝际平
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