结构稳定理论与设计

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1、结构稳定理论与设计东南大学土木工程学院舒赣平教授研究生课程结构稳定理论与设计课程内容简介1结构稳定问题概述2轴心受压构件的稳定（解析法）3受弯构件的弯扭失稳4压弯构件的稳定5框架的稳定6受压构件的扭转屈曲和弯扭屈曲7受弯构件的弯扭屈曲8薄板的弹性稳定结构稳定理论与设计课程内容简介概论（结构稳定问题的基本概念、类型）结构稳定的计算分析方法和基本原理轴心受压构件的稳定受弯构件的稳定压弯构件的稳定薄板的屈曲与设计结构稳定计算与设计的原则框架的稳定双重抗侧力结构的稳定结构的非线性分析与高等设计法基础、概念基本构件的稳定结构体系的稳定结构稳定理论与设计课程内容简介参考书目《钢结构稳

2、定理论与设计》陈骥，科学出版社《PRINCIPLESOFSTRUCTURALSTABILITYTHEORY》ALEXANDERCHAJES《钢结构构件稳定理论》吕烈武等，建工出版社《弹性稳定理论》铁摩辛科《钢结构设计原理》陈绍蕃，科学出版社《钢结构稳定设计指南》陈绍蕃，中国建筑工业出版社《钢结构的平面内稳定》童根树，中国建筑工业出版社《钢结构的平面外稳定》童根树，中国建筑工业出版社结构稳定理论与设计第1章概论建筑结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。承载能力极限状态：1.结构构件或连接因材料强度被超过而破坏；2.结构转变为机动体系；3.整个结构或其中一部分作

3、为刚体失去平衡而倾覆；4.结构或构件丧失稳定；5.结构出现过度塑性变形，不适于继续承载；6.在重复荷载下构件疲劳断裂。（结构稳定问题的基本概念、类型）结构稳定理论与设计第1章概论结构或构件的承载能力一般由强度和稳定控制。对钢结构而言，在多数情况下，其承载能力主要由结构的失稳条件控制，稳定问题是钢结构的突出问题。实际工程中，结构或构件的失稳形式及稳定承载力的大小受结构形式、荷载作用性质、边界约束条件、构件截面形式等各种因素的影响较大。结构稳定理论与设计第1章概论对结构构件，强度计算是基本要求，但是对钢结构构件，稳定计算比强度计算更为重要。强度问题与稳定问题虽然均属第一极限状

4、态问题，但两者之间概念不同。强度问题关注在结构构件截面上产生的最大内力或最大应力是否达到该截面的承载力或材料的强度，因此，强度问题是应力问题；稳定问题是要找出作用与结构内部抵抗力之间的不稳定平衡状态，即变形开始急剧增长的状态，属于变形问题。1.1结构失稳破坏结构一旦出现失稳破坏，其破坏往往是突然性的，破坏造成的损失很大。结构体系的失稳破坏多数是由构件的失稳破坏引发的。1.1结构失稳破坏1.1结构失稳破坏1.1结构失稳破坏1.1结构失稳破坏1.1结构失稳破坏1.1结构失稳破坏1.1结构失稳破坏1.1结构失稳破坏1.1结构失稳破坏1.2构件和结构的失稳类型结构和构件的失稳现象

5、多种多样，按其性质主要有以下三种：1.分支点失稳：理想的（即无缺陷的、笔直的）轴心受压杆件和理想的中面内受压的平板的失稳（屈曲）都属于分支点失稳，也称平衡分岔失稳，或称第一类失稳。分支点失稳又可以分为稳定分支点失稳和不稳定分支点失稳两种。1.分支点失稳2.极值点失稳3.跃越失稳1.2构件和结构的失稳类型1.分支点失稳：（1）轴心受压的理想直杆特点：平衡分枝失稳。当压力未超过一定限值时构件保持平直，只产生压缩变形，有外界干扰时，也能很快恢复到原来的平衡位置；但当压力达到限值PE（Pcr）时，偶然干扰将使构件突然产生弯曲，形成在弯曲状态下的新的平衡，称为屈曲（第一类失稳）。极

6、限荷载：极限承载力等于临界荷载Pcr（或屈曲荷载）原始平衡临界平衡P—δ曲线1.2构件和结构的失稳类型1.分支点失稳：中面均匀受压的四边支承薄板板的P—w曲线稳定分支点失稳1.2构件和结构的失稳类型1.分支点失稳：不稳定分支点失稳均匀受压圆柱壳荷载—位移曲线1.2构件和结构的失稳类型2.极值点失稳：特点：从一开始起，构件即产生侧移（产生弯曲变形）。随着荷载的增加，构件的侧移持续增大，由于弯曲变形逐步增大，跨中截面可能出现部分塑性区，由于塑性变形的产生，使侧移的增大也越来越快，当压力达到最大值Pmax时，荷载必须下降才能维持内外力的平衡，即具有极值点和下降段，称为极值点失稳

7、，亦称第二类失稳。极限荷载：极限承载力小于屈曲荷载Pcr，等于最大荷载Pmax，Pmax称为失稳极限荷载或压溃荷载。1.2构件和结构的失稳类型2.极值点失稳：理想压杆荷载—位移曲线01.2构件和结构的失稳类型3.跃越失稳：特点：对于静载型的均布荷载，最初，随着荷载的增加挠度逐渐加大，结构是稳定的（OA和BC段，AB段不稳定）。当荷载增大到最高点A时，平衡状态发生一明显的跳跃，突然过渡到另一不相邻的具有较大位移的平衡状态C，而不产生平衡分枝，亦无极值点，这类失稳称跳跃失稳（Snap-Through）。极限荷载：与最高点对应的荷载