高等钢结构理论-第二讲

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1、1.钢结构基本性能及特点1.1钢材生产对材性的影响1.2钢材加工(施工)对构件性能的影响1.3外界作用对钢结构性能的影响2.钢结构的几个特殊问题第一讲2.1残余应力及其影响2.2钢结构的稳定问题目2.3钢结构的断裂问题2.4钢结构的疲劳问题3.钢结构基本构件3.1拉杆录3.2轴心压杆3.3受弯构件3.4压弯构件第二讲4.钢框架理论4.1失稳形式第三讲4.2分析方法4.3实际应用5.钢结构的连接5.1焊接第四讲5.2螺栓连接5.3混合连接目6.钢结构构造设计第五讲第六讲7.冷弯薄壁型钢结构的特点录8.其他一些关心的问题8.1塑性设计（续）8.2抗震钢

2、结构8.3箱形梁第七讲8.4受扭构件8.5设计中的试验工作8.6钢结构加固设计3.钢结构基本构件：拉杆3.1拉杆°拉杆的极限状态:¾无孔拉杆¾有孔拉杆°净截面的效率:杆件截面能否发挥作用?°角钢拉杆:¾单角钢拉杆¾双角钢拉杆¾桁架中单角钢腹杆的布置°螺纹拉杆：¾因自重的下垂（预应力）:杆端螺纹、花篮螺丝等调整πp¾净截面（规范）与有效截面:AD=−22(1k)e4D3.钢结构基本构件：压杆3.2压杆°轴心压杆的极限状态：失稳¾失稳形式：弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳（单轴弯曲、双轴弯曲）¾缺陷的影响：V几何缺陷：初始弯曲、初始扭曲、初始偏心等V力学缺

3、陷：截面屈服点的非均匀性、残余应力等Nf°轴心压杆的稳定计算：y<=fϕγAr¾ϕ曲线¾扭转屈曲和弯扭屈曲的计算°压杆的计算长度¾杆端约束¾桁架和塔架杆件计算长度3.钢结构基本构件：压杆（续）3.2压杆（续）°格构式压杆¾剪力对格构柱稳定的影响：换算长细比法V几何及力学缺陷对单肢的影响（实际上与一般实腹式不同）¾单肢验算：¾缀材计算¾垫板式组合压杆°压杆的截面尺寸¾板件宽厚比限值¾截面尺寸的确定：A=N/(ϕf)3.钢结构基本构件：压杆（续）3.2压杆（续）°压杆的支撑：减小计算长度，提高承载力¾单个柱的支撑¾柱列的支撑¾支撑设计中的扭转问题°总结

4、：稳定理论在结构设计中的应用¾轴心受压构件的荷载—挠度曲线¾考虑稳定系数的准则：V岔屈曲荷载为准则:V截面边缘纤维屈服:V构件的极限荷载:ß无孔拉杆°极限状态:全截面屈服°结果与拉伸试验的性能十分接近°区别:V初始弯曲影响;V力作用点的偏差影响;V残余应力影响.ß有孔拉杆3.1拉杆°铆接组合构件极限状态:净截面屈服:°区别:同无孔拉杆°焊接或型钢构件极限状态:fy¾净截面拉断:Aγrf¾毛截面屈服:uAnγγrruV规范规定:nN(10.51)fσ=−≤nAnNσ=≤fAß净截面的效率影响净截面的效率的因素:η=A/Aen°连接方式:¾全部直接连接

5、与部分直接连接¾构件截面上材料相对于节点板的分布(偏心距)ß净截面的效率影响净截面的效率的因素:η=A/Aen°连接长度:（剪切滞后）η=1/−al°材料塑性：塑性越高，净截面效率越高°制孔方式：冲成的栓孔，净截面效率需再乘0.85°紧固件排列：孔的行距与孔径的比值（应变的不均匀性）¾行距较大时，有效净截面一般不超过0.85~0.9的毛截面°对无孔拉杆（如焊接时）存在同样问题。（若考虑屈服后塑性重分布，则全截面有效）ß单角钢拉杆°构造简单°受力复杂：单向或双向偏心¾考虑到杆件受力后的变形，试验表明可达到轴心拉杆的80%以上¾规范：0.85ß双角钢拉

6、杆°构造：°受力：¾力偶使得整体接近轴心受力¾单肢存在剪切滞后¾缀板的稳定(厚度)ß桁架中单角钢腹杆的布置°构造：°受力的整体观念：(a)对腹杆有利(b)对弦杆有利（1）弯曲失稳构件整体失稳时只发生弯曲变形，双轴对称截面轴心受压构件的失稳属于这种情况。（2）扭转失稳构件整体失稳时只发生扭转变形，十字形截面轴心受压构件的失稳属于这种情况。（3）弯扭失稳构件整体失稳时既发生弯曲变形又发生扭转变形，单轴对称截面轴心受压构件绕对称轴失稳以及无对称轴截面轴心受压构件的失稳属于这种情况。弯曲失稳扭转失稳弯扭失稳构件失稳时截面位移投影图ß失稳形式（整体失稳）22

7、NE=<πI/lNEφ°弯曲失稳（直变弯）:122两端铰支无翘NG=+(/JπEIl)

8、,一般不考虑°初始偏心:类似初始弯曲ß残余应力对整体的影响°取决于残余应力的分布、变化情况、分布宽度、截面上位置等°经过退