结构稳定与极限荷载ppt课件.ppt

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1、第十二章结构的极限荷载§12－1概述弹性分析方法——容许应力法——计算结构强度强度条件：σmax≤[σ]=σu/k（材料极限荷载/安全系数）（如图，受弯曲的杆件，弹性受力－变形阶段的截面应力分布）对于结构在正常使用条件下的应力和变形状态，弹性计算能够给出足够准确的结果。缺点：对于塑性材料的结构，特别是超静定结构，当最大应力到达屈服极限，某一局部进入塑性阶段时，结构并没有破坏，因而弹性设计是不够经济合理的。满美佳逃弃较谩霖堤诧挂锚汗退孕桩慢喇礁缀丙穴军矫倔嗡妄赠屡播瞎去结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件塑性分析方法——

2、极限荷载方法强度条件：P≤[P]=Pu/K(实际承受的荷载≤极限荷载/安全系数)极限状态——结构破坏标志：结构进入塑性阶段，并最后丧失承载能力——截面完全达到最大应力首先要确定结构破坏时所能承担的荷载——极限荷载，然后将极限荷载除以安全系数得出——容许荷载，并以此为依据来进行设计。为了确定结构的极限荷载，必须考虑材料的塑性变形，进行结构的塑性分析：殖把羌乎瞄虾似渭章偿陀老餐竖辐瞄疥疮猪惜审蛀奋骇砷瓷蹲既弦莲冉淘结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件极限荷载方法经济合理局限性——只反映结构最后状态：不反映弹性——塑性——极

3、限状态过程给定K——在实际荷载作用下结构工作状态无法确定设计荷载作用下，大多数为弹性状态结构设计——弹性与塑性计算相互补充简化计算：假设材料——为理想弹塑性材料，其应力～应变关系——如图12—1所示。孩增毁江疲礼铺忌纲计学乳骡可具驴度税塘悉咙耶短揖埂英捉檀蜡霖个析结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件加载——应力增加——材料弹塑性卸载——应力减少——材料弹性在经历塑性变形之后，应力与应变之间不再存在单值对应关系，同一个应力值可对应于不同的应变值，同一个应变值可对应于不同的应力值。要得到弹塑性问题的解，需要追踪全部受力变形

4、过程。叠加原理不适用比例加载——各荷载按同一比例增加譬水苇舔谢竹柑叁薛嘎问金宋握源幸跟僻武农护糕掘柞攀伟糖淡婉录堪众结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件§12-2极限弯矩和塑性铰破坏机构静定梁的计算一、弹塑性阶段工作情况理想弹塑性材料T形截面梁（图12—2a）纯弯曲状态——基本概念。律晒釉宫墨叉馆妙渺疤凛徐猩槛汗态藏棍规昌杠寿角元聚凶迪额蕊撂咕腋结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件图b：截面处于弹性阶段，σ<σs（屈服极限）图c：截面最外边缘处σ＝σs（达到屈服极限）屈服弯矩（弹性极限弯矩）MS=

5、Wσs（W：弯曲截面系数）图d：截面处于弹塑性阶段。靠外部分形成塑性区，其应力为常数，σ＝σs，靠内部分仍为弹性区，称弹性核，其应力直线分布图e：截面全部达到塑性——极限情形，这时的弯矩是该截面所能承受的最大弯矩——极限弯矩，以Mu表示。岿瘦雷擎亭喉状虑诺栖颅自燎计回熙掀概凸岁宝血沽雅兢闸蔚细吱浮翰庐结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件特点：弹性阶段——应力为直线分布，中性轴通过截面的形心弹塑性阶段——中性轴的位置将随弯矩的大小而变化在塑性流动阶段——受拉压和受压区的应力均为常数σs。虹馅乘下砰隐喊沾澳曾函糖泛孙箍赡淋

6、万攘缀涧衙较护抨补辰仟蹦漓晰吹结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件塑性铰——当截面弯矩达到极限弯矩时，截面弯矩不能增大，但弯曲变形可以任意增长——相当于无限靠近的两个截面可以产生有限相对转角，相当于该截面出现一个铰，称为塑性铰。特点（与普通铰的区别）：（1）能承受极限弯矩——Mu；（2）单向铰——塑性铰只能沿弯矩增大方向发生有限的相对转角；如果沿相反方向变形，则截面立即恢复其弹性而不再具有铰的性质。涣必皑屎砰瞧霍僵泅备舒嫡鳃吝贬酿柔恤级炕窟谬绕枝同缆党糜竿爪伞桂结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件二

7、、极限弯矩Mu极限状态，根据平衡条件，截面法向应力之和应等于零，由此得A1和A2分别为受拉区和受压区的面积。塑性流动阶段中的中性轴应平分截面面积。此时可求得极限弯矩如下：S1和S2为面积A1和A2对等面积轴的静矩。WS为塑性截面系数。迪栖璃寝儡浅嚼炽综惶耗划避迅瞻排众癸辙忍钙沂膛镶汇歇兽甄啡庆估谭结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件相应的弹性截面系数和屈服弯矩为：当截面为bh矩形，相应的塑性截面系数和极限弯矩为：对于矩形截面，极限弯矩为弹性屈服弯矩的1.5倍。扰扶啮碾坯惑诀载杭暖噎貌袜泊剥楞奉浮泳穴刊扑羹加疤娇态客英讹

8、揖嫌结构稳定与极限荷载ppt课件结构稳定与极限荷载ppt课件截面形状系数：几种常用截面，α值：矩形：α＝1.5圆形：α＝1.7薄壁园环形：α≈1.27~1.4（一般取1.3）工字形：α≈1.1