实腹式轴心受压构件.ppt

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1、第三节实腹式轴心受压构件一、轴心受压构件的强度二、实腹式轴心受压构件的整体稳定对轴心受压构件，除构件很短及有孔洞等削弱时可能发生强度破坏外，通常由整体稳定控制其承载力。轴心受压构件丧失整体稳定常常是突发性的，容易造成严重后果，应予以特别重视。    构件在轴心压力作用下发生整体失稳，可能有三种屈曲变形形式：1关于稳定问题的概述(3)弯扭屈曲构件在产生弯曲变形的同时伴有扭转变形轴心压杆可能产生什么样的屈曲形式，主要取决于构件截面的形式和尺寸、构件的长度和构件支承约束条件等。整体稳定要求是构件在设计荷载作用下，不致发生屈曲而丧失承

2、载力。(2)扭转屈曲构件绕轴线扭转(1)弯曲屈曲构件轴线由直线变为曲线，这时构件的任一截面均绕一个主轴弯曲（1）轴心受压构件稳定承载力传统计算方法概述①欧拉公式基本假定：理想直杆、理想弹塑性体、轴心压力方向不变、忽略杆件长度变化、截面保持平面a)理想轴心压杆弹性弯曲屈曲临界应力有初弯曲的轴心压杆NE—欧拉（Euler）临界力欧拉临界应力:222222222222lpppppssE(l/I)EilEAIlEAlEIANEEcr===)(====λ——杆件长细比，λ=l/i；i——截面对应于屈曲的回转半径，i=I/A。欧拉公式适用条

3、件：σcr≤比例极限fp或长细比当，压杆进入弹塑性阶段。采用切线模量理论计算。Et---切线摸量b)理想压杆的弹塑性弯曲屈曲临界应力图应力-应变曲线εσfpσcrE屈曲准则建立的临界应力:c)轴心受压构件的整体稳定计算由截面类型和确定,根据表4.3和4.4分类,按附表4.1—附表4.4查出。235yfl轴心压杆临界应力σcr确定之后，构件的整体稳定计算，其稳定计算式应为：（2）强度问题和稳定问题的区别及提高稳定承载力的措施2、实际轴心受压构件的受力性能（1）截面的残余应力：残余应力是在结构受力前，内部已存在的自相平衡初应力，通常

4、在焊接、轧制、火焰切割、冷弯和变形矫正等过程中产生。几种典型截面的残余应力分布残余应力在截面内自相平衡，对构件的静力强度并无影响。但是残余应力的压应力部分将使轴心压杆受力时部分截面较早进入塑性状态，只有其余弹性区提供刚度，对构件提供有效的作用，使构件的刚度和承载力降低。研究表明，此时可按有效截面的惯性矩近似计算构件的临界力，即：在残余应力存在的条件下，对同一截面不同轴，稳定承载力降低程度不同。举例说明如下：因为thtkbbxxy所以（2）初弯曲和初偏心的影响(1)初弯曲和初偏心的存在使用压杆稳定问题由第一类稳定问题变为第二类稳定

5、问题，承载力降低(即)。第二类稳定问题是指荷载一旦开始作用，构件就发生弯曲，只有弯曲的平衡状态存在。(2)初弯曲和初偏心对轴心压杆的影响本质上是相同的，都会使构件承载力降低。但影响程度是有差别的。3.设计规范对轴心受压构件稳定承载力的计算由截面类型和确定,根据附4查得235yfl轴心压杆临界应力σcr确定之后，构件的整体稳定计算，其稳定计算式应为：图4.6我国的柱子曲线思考题轴心受压构件整体失稳形式有几种？影响弯曲失稳的不利因素有哪些？答:轴心受压构件整体失稳形式可能有三种，即弯曲失稳，扭转失稳，弯曲失稳。影响弯曲失稳的不利因素

6、有初弯曲，初偏心和残余应力等。4验算整体稳定的步骤(1)计算截面几何特性：；  (2)计算长细比；  (3)验算整体稳定。图4.8轴心受压构件的局部失稳三、实腹式轴心受压构件的局部稳定1、关于局部稳定问题的概述轴心受压构件的截面设计除考虑强度、刚度、整体稳定外，还要考虑局部稳定。（1）局部稳定的基本概念实腹式组合截面如工字形、箱形和槽形等都由一些板件组成。如果板的平面尺寸很大，且厚度较薄时，就可能在构件丧失整体稳定或强度未破坏之前，出现波状鼓曲或挠曲。因为板件失稳发生在整体构件的局部部位，所以称为轴心受压构件丧失局部稳定或局

7、部屈曲（如图4.8）。当截面的某个板件屈曲退出工作后，将使截面的有效承载部分减少，有时还使截面变得不对称，因而会降低构件的承载能力。（2）常见组合构件的板件的四边支承情况三边简支一边自由、四边简支2、板件失稳的临界应力弹性失稳弹塑性失稳（1）对工字形截面的腹板弹性模量修正系数，从试验资料可概括为下面的计算式：（2）对工字形截面翼缘板3、构件局部稳定的验算方法及板件宽厚比限制值（1）板件局部稳定的验算方法（2）宽厚比验算①宽厚比限制值的确定原则（ⅰ）板件的局部失稳的临界应力不低于构件整体失稳的临界应力（ⅱ）板件的局部失稳的临界应力

8、足够大②宽厚比限制值工字形、H形截面轴心受压构件翼缘腹板箱形截面轴心受压构件翼缘的自由悬伸部分腹板的宽厚比限值T形截面轴心受压构件热轧剖分T形钢圆管截面轴心受压构件焊接T形钢（3）宽大截面腹板局部稳定的处理方法①增加腹板厚度②设置纵向加劲肋③任其腹板局部失稳需要