h型截面轴心受压柱实验

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1、H型截面轴心受压柱实验一、实验口的1、通过实验掌握钢构件的试验方法，也拈试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法。2、通过实验观察H型截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。3、将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。二、实验原理1、基木微分方程根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为：）+；Vv•-Nx^d=0£/'.（“八OM/’_Ny（）0=0EI（^3,V-^v）-GIt（3-允）-Nxq3+Ny03+r^Nd-R3=02、扭转

2、失稳欧拉荷载H型截而为双轴对称截而，因其剪力屮心和形心重合，有xQ=yQ=0f代入上式可得：£/a.(v,v-v(7)+^v=0(a)Ely(uIV-u^v)+Nu'=0(b)EIJ01V-W)-G/,K)+r^Nd-R0=O(c)说明H型双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是相互独立的，町分别单独研究。在弹塑性阶段，当研究（a）式时，只要截面上的产于应力对称与Y轴，同吋又冇％=0和咚=0,则该式将始终和其他两式无关，口J*单独研究。这样，压杆将只发生Y方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，

3、称为弯曲失稳。这样，式（b）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。对于式（c），如果残余应力对称与X轴和Y轴分布，吋假定，=0和％=0则压杆将只发生绕z轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。对于理想压杆，则冇上面三式可分别求得十字型截面压杆的欧拉荷载为：，2fT绕X轴弯曲失稳：NEx=^^,绕Y轴弯曲失稳：NEy=^-^’Ox^Oy绕Z轴扭转失稳：NE0=^-^+GIt)h)oH字型截面压杆的计算长度和长细比为：绕X轴弯曲失稳计算长度：/()A.=/zA./()，长细比人=/()J绕Y

4、轴弯曲失稳计算长度：/。v=//V/Q，长细比弋=/Qv/绕Z轴扭转失稳计算松度：lw=,端部不能扭转也不能翘曲时凡=0.5,LC细比人匕述长细比均町化为相对长细比：了=71E3、稳定性系数计算公式H字型截面压杆的弯曲失稳极限承载力:2fy+(1+^Q^Ex~fyG佩利公式：=Ex(J再由公式可算出轴心压杆的稳定性系数A根据欧拉公式/v~.=乌得aEw当IS0,215，=芋=1—当工之仏215，＜p=^-=[(^2+++]Cft=0.65,ct2=0-965,cc3=0^300-轧制，b/h<0.8,

5、对强轴o轧制.对两主轴d曲线04080120160200除acd以外的其他齩面情况TT焊接，轧制边，对y轴a焊接，板件宽厚比<20,对两主轴焊接,轧制边，对两主轴燥接，轧制边，t>40对强轴入/235工乳制，400.8乳制，t>80,对强袖b/h〉0.8在反力平台上安装试件，安装测力传感器，使用千斤顶施加荷载。加载初期，分级加载，时间间隔约2min；接近破坏，连续加载，合理控制加载速率，连续采集数据；卸载阶段，缓慢卸载。2、试验现象(1)加载初期：无明敁现象，随着加载的上升，柱

6、子的位移及应变呈线性变化，说明构件处于弹性阶段。(2)接近破坏：极变不能保持线性发展，跨中截面绕弱轴方向位移急剧增大。(1)破坏现象：柱子明显弯曲，支座处刀IJ明显偏向一侧(可能已经上T刀口板已经碰到)，T斤顶作用力无法继续増加，试件绕弱轴方向失稳，力不再增大位移也急剧增加，说明构件已经达到Y极限承载力，无法继续加载。卸载后，有残余应变，说明构件已经发生了塑性变形。