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結(jié)構(gòu)力學(xué)教程（）第15章結(jié)構(gòu)的塑性分析與極限荷載15-1概述15-2極限彎矩、塑性鉸和極限狀態(tài)15-3超靜定梁的極限荷載主要內(nèi)容15-1概述1、彈性計(jì)算在計(jì)算中假設(shè)應(yīng)力與應(yīng)變?yōu)榫€性關(guān)系，荷載全部卸除后結(jié)構(gòu)沒(méi)有殘余變形。對(duì)于結(jié)構(gòu)在正常使用條件下的應(yīng)力和變形狀態(tài)，彈性計(jì)算能夠給出足夠準(zhǔn)確的結(jié)果。2、彈性設(shè)計(jì)利用彈性計(jì)算的結(jié)果，以許用應(yīng)力為依據(jù)來(lái)確定截面的尺寸或進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，即：maxSSk塑性材料maxbbk脆性材料15-1概述彈性設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)：對(duì)于塑性材料的結(jié)構(gòu)，特別是超靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)某個(gè)截面的最大應(yīng)力達(dá)到屈服極限，甚至某一局部達(dá)到塑性階段時(shí)，結(jié)構(gòu)并沒(méi)有破壞，也就是說(shuō)，并沒(méi)有耗盡所有的承載能力。彈性設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮材料超過(guò)屈服極限后結(jié)構(gòu)這一部分的承載能力，因此彈性設(shè)計(jì)是不夠經(jīng)濟(jì)合理的。3、塑性設(shè)計(jì)把結(jié)構(gòu)破壞時(shí)能承受的極限荷載除以荷載系數(shù)，得到容許荷載，并以此為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。即：puppFFFk式中：FP結(jié)構(gòu)實(shí)際承受的載荷；FPu極限載荷；k荷載系數(shù)。塑性設(shè)計(jì)特點(diǎn)：是以理想彈塑性材料的結(jié)構(gòu)體系為研究對(duì)象，從整個(gè)結(jié)構(gòu)所能承受的荷載來(lái)考慮，充分利用了材料的承載能力，更經(jīng)濟(jì)合理。15-1概述4、理想彈塑性材料在結(jié)構(gòu)塑性分析中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算通常假設(shè)材料為理想彈塑性材料，其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖所示。特點(diǎn)：1）應(yīng)力達(dá)到s以前，材料是理想彈性的，即與成正比；2）應(yīng)力達(dá)到s后，材料轉(zhuǎn)為理想塑性的，即不變，任意增加；11-1概述ss彈性階段塑性階段特點(diǎn)：3）卸載時(shí)，應(yīng)力減小，材料是彈性的；4）應(yīng)力與應(yīng)變之間不再存在單值對(duì)應(yīng)關(guān)系；5）材料變拉壓時(shí)的性能相同。由于以上的原因，結(jié)構(gòu)的彈塑性計(jì)算要比彈性計(jì)算復(fù)雜一些。15-1概述ss彈性階段塑性階段15-2極限彎矩、塑性鉸和極限狀態(tài)1、極限彎矩以理想彈塑性材料的矩形截面梁受純彎曲情況為例，說(shuō)明梁由彈性階段到彈塑性階段以及最后達(dá)到