北京交通大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理復(fù)習重點

1、第一章 緒論鋼結(jié)構(gòu)的特點：1、輕質(zhì)高強，承載力大2、鋼材材性好，可靠性高3、工業(yè)化程度高4、抗震性能好5、氣密水密性好6、易于銹蝕7、耐熱性好，耐火性差8、綠色環(huán)保無污染鋼結(jié)構(gòu)的適用范圍：1、承受大荷載、動荷載的結(jié)構(gòu)2、大跨度或高度很大的結(jié)構(gòu)3、拼裝式結(jié)構(gòu)或需要移動的結(jié)構(gòu)4、對密封性要求高的結(jié)構(gòu)5、輕型結(jié)構(gòu)6、其他復(fù)雜造型結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)的主要形式：1、大跨度結(jié)構(gòu)2、重型結(jié)構(gòu)3、高聳結(jié)構(gòu)4、多層與高層結(jié)構(gòu)5、密封結(jié)構(gòu)6、活動結(jié)構(gòu)7、輕型結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的：保證整體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在充分滿足功能要求的根底上平安、可靠地工作功能要求：1、平安性：承受作用，保持穩(wěn)定，不倒塌2、適用性：工作性能良好，滿足使

2、用要求3、耐久性：隨時間仍能滿足使用要求可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)、在規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率。規(guī)定時間是指結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限；規(guī)定條件是指正常設(shè)計、正常施工、正常使用和維護的條件功能的極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或者結(jié)構(gòu)的某一局部超過某一定特定狀態(tài)后，就不能滿足某一規(guī)定功能要求，那么此特定狀態(tài)稱為功能的極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)狀態(tài)1：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件到達最大承載能力或者到達不適合繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)。如強度、穩(wěn)定、疲勞破壞正常使用極限狀態(tài)狀態(tài)2：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件到達正常使用或耐久性能剛度、銹蝕等的某項規(guī)定限值的狀態(tài)。包含標準組合、頻遇組合或準永久組合第二章 鋼結(jié)構(gòu)的材料鋼材的力學(xué)性能：強度、塑性、韌性、冷彎性能

3、、耐久性五項指標：抗拉強度、伸長率、屈服點、冷彎試驗、常溫低溫沖擊韌性影響鋼材力學(xué)性能的因素：化學(xué)成分、冶金缺陷與軋制過程、鋼材硬化、溫度影響、應(yīng)力狀態(tài)、加載速度鋼材的兩種破壞形式：1、塑性破壞：破壞前構(gòu)件應(yīng)力到達，變形大、持續(xù)時間較長。 特征：破壞斷口參差不齊，色暗，因晶體在剪切之下相互滑移呈纖維狀2、破壞前變形小，無明顯破壞征兆，構(gòu)件破壞應(yīng)力小于，均由應(yīng)力集中而引起。 特征：破壞斷口平齊， 晶粒往往在一個面斷裂而呈光澤的晶粒狀疲勞破壞的定義：鋼材在循環(huán)屢次反復(fù)作用下裂紋生成、擴展以致斷裂破壞的現(xiàn)象稱為鋼材的疲勞或疲勞破壞疲勞破壞的發(fā)生條件：1、受反復(fù)荷載作用2、存在拉應(yīng)力3、應(yīng)力集中程度較

4、高。疲勞破壞的三個階段：裂紋的形成，裂紋的緩慢開展和最后迅速斷裂疲勞破壞的影響因素：1、應(yīng)力種類2、應(yīng)力循環(huán)特征和應(yīng)力幅3、循環(huán)次數(shù)疲勞壽命4、應(yīng)力集中疲勞強度：對于軋制鋼材或非焊接結(jié)構(gòu)，疲勞強度與最大應(yīng)力、應(yīng)力比、循環(huán)次數(shù)和缺口效應(yīng)有關(guān)；而對于焊接結(jié)構(gòu)，疲勞強度與應(yīng)力幅、循環(huán)次數(shù)和缺口效應(yīng)有關(guān)應(yīng)力幅：一次循環(huán)中最大應(yīng)力與最小應(yīng)力之差鋼材的靜力強度對疲勞性能無顯著影響。鋼材的選用原那么：1、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重要性2、荷載情況靜力荷載，動力荷載3、連接方法焊接連接、螺栓連接4、結(jié)構(gòu)所處的工作條件環(huán)境溫度，腐蝕等5、鋼材的厚度第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接連接按連接方法分類：焊接連接、鉚釘連接、螺栓連接連接按功

5、能分類：受力性連接、綴連性連接、支撐性連接不同連接的使用范圍：焊接：適于靜力結(jié)構(gòu)，對接焊縫適用于承受各種荷載的永久性結(jié)構(gòu)鉚釘：內(nèi)力較大，承受各種荷載的永久性結(jié)構(gòu)普通螺栓：內(nèi)力較小，次要結(jié)構(gòu)，臨時結(jié)構(gòu)，安裝連接摩擦型高強度螺栓：內(nèi)力較大的永久性結(jié)構(gòu)，直接承受動載的結(jié)構(gòu)承壓型高強度螺栓：內(nèi)力較大的永久性結(jié)構(gòu)，間接承受動載的結(jié)構(gòu)不同連接的剛度：焊接摩擦型鉚釘承壓型普通螺栓連接形式：按被連接件相互幾何位置分為對接、搭接、頂接T形、角接焊縫形式：對接焊縫、角焊縫焊縫種類和連接形式是不同的概念同一類型的接頭可以用兩種焊縫實現(xiàn)焊縫質(zhì)量等級：三級：外觀檢查，即焊縫實際尺寸是否符合設(shè)計要求；有無看得見的裂紋、咬

6、邊等缺陷。焊縫設(shè)計強度為基材的0.85倍二級：外觀根底上加無損檢驗。超聲波檢驗焊縫20%的長度一級：超聲波檢驗每條焊縫的全長，以揭示焊縫內(nèi)部缺陷對接焊縫的計算：1、受軸力作用： 焊縫計算長度有引弧板時取幾何長度 無引弧板時取幾何長度減去焊口影響2、受剪力作用：3、受彎矩作用：4、彎矩、剪力和軸力同時作用：正應(yīng)力和剪應(yīng)力都較大處要使用折算應(yīng)力側(cè)焊縫：平行受力方向的焊縫稱為側(cè)焊縫，應(yīng)力性質(zhì)：受剪應(yīng)力作用，塑性好，強度偏低，約為端焊縫強度的75。剪應(yīng)力沿焊縫長度分布不均勻，兩端大中間小。焊縫越長，分布越不均勻端焊縫：垂直受力方向的焊縫稱為端焊縫，應(yīng)力性質(zhì)：應(yīng)力狀態(tài)比擬復(fù)雜，即非剪應(yīng)力，亦非正應(yīng)力，而

7、是介于二者之間的一種應(yīng)力有效截面計算截面：直角角焊縫的實際破壞面很不規(guī)那么，計算中假定沿45°喉部截面破壞，該截面稱為焊縫有效截面焊腳尺寸：指焊跟至焊趾的尺寸值不能過大、過?。哼^小的角焊縫將導(dǎo)致焊縫冷卻過快易產(chǎn)生收縮裂紋等缺陷；過大會導(dǎo)致焊縫燒穿較薄的焊件，增加主體金屬的翹曲和焊接剩余應(yīng)力 較厚焊件厚度 較薄焊件厚度 但對邊緣施焊的角焊縫要求 當 當焊縫長度不宜過小，也不能過大：角焊縫的計算長度不得小于和，長度過小會使焊件局部加熱嚴重，且起、落弧坑相距太近，以及可能產(chǎn)生缺陷，使焊縫不可靠側(cè)面角焊縫的計算長度也不宜過大，承受靜荷載的側(cè)面角焊縫計算長度不得大于，動荷載下不得大于，因為側(cè)面

8、角焊縫在彈性工作階段沿長度方向受力不均，兩端大而中間小。焊縫長度越長，應(yīng)力集中系數(shù)越大。如果焊縫長度不是太大，焊縫兩端到達屈服強度后，繼續(xù)加載，應(yīng)力會漸趨均勻。當焊縫長度到達一定的長度后，可能破壞首先發(fā)生在焊縫兩端。當實際長度大于以上數(shù)值時，計算時不與考慮；當內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時，不受上式限制僅采用兩條側(cè)焊縫時：1、為了防止應(yīng)力傳遞的過分彎折而使構(gòu)件中應(yīng)力不均，標準規(guī)定 2、為了防止焊縫橫向收縮時引起板件的拱曲太大，標準規(guī)定 較薄焊件厚度角焊縫的計算：靜荷載時，動荷載時具體情況見書剩余應(yīng)力的成因：焊接過程中，局部高溫引起不均勻加熱，局部區(qū)域出現(xiàn)塑性壓縮，冷卻時，焊縫附近鋼材不能自由收縮，從而

9、產(chǎn)生剩余應(yīng)力剩余應(yīng)力產(chǎn)生的三個因素：1、鋼材本身有熱脹冷縮的性質(zhì)，且隨溫度升高屈服強度降低2、焊接過程存在不均勻加熱3、剛剛伸縮受到外界或內(nèi)部因素的約束剩余應(yīng)力的分布規(guī)律：1、任意方向的剩余應(yīng)力在任意截面上的積分為零2、在垂直焊縫截面上，焊縫截面及熱影響區(qū)存在剩余拉應(yīng)力，約束區(qū)存在壓應(yīng)力3、平行焊縫截面上，焊接剩余應(yīng)力與施焊順序相關(guān)，分布復(fù)雜。焊接剩余應(yīng)力的影響：1、對結(jié)構(gòu)靜力強度無影響2、降低結(jié)構(gòu)剛度3、降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定承載力4、容易使鋼構(gòu)件發(fā)生脆斷5、降低材料疲勞強度焊接應(yīng)力和變形控制：1、采用合理的焊接次序：跳焊、間斷焊2、焊縫均勻?qū)ΨQ3、焊后校直或給構(gòu)件以一個和焊接變形相反的預(yù)變形4、焊前

10、預(yù)熱、焊后熱處理標準禁止3條相互垂直的焊縫相交，為什么？由于焊縫中存在三向應(yīng)力，阻礙了塑性變形，在低溫下使裂縫易發(fā)生和開展，加速構(gòu)件的脆性破壞螺栓的間距要求：1、受力要求:垂直受力方向：為了防止螺栓應(yīng)力集中相互影響、截面削弱過多而降低承載力，螺栓的邊距和端距不能太小順力作用方向：為了防止板件被拉斷或剪壞，端距不能太小對于受壓構(gòu)件：為防止連接板件發(fā)生鼓曲，中距不能太大。2、構(gòu)造要求：螺栓的邊距和中距不宜太大，以免板件間貼合不密，潮氣侵入腐蝕鋼材。受剪連接破壞形式：1、螺栓桿被剪壞2、孔壁的擠壓破壞3、板件被拉斷4、板件端部被剪壞(拉豁) ：端距不小于2d05、栓桿彎曲破壞：板疊厚度不超過5d前三

11、種通過計算防止，后兩種通過構(gòu)造解決單個螺栓的抗剪承載力：螺桿抗剪承載力設(shè)計值：承壓承載力設(shè)計值： 單栓承載力： 在同一受力方向的承壓構(gòu)件的較小厚度普通螺栓群的單栓抗剪承載力的折減：在為孔徑時，要進行折減，因為螺栓群在軸力的作用下的受剪連接，螺栓群在長度方向各螺栓受力不均勻，兩端大、中間小，當時可不考慮這種不均勻性，當時，連接進入彈塑性工作狀態(tài)后，即使內(nèi)力重分布，各個螺栓內(nèi)力也難以均勻，故要進行折減將螺栓承載力乘以折減系數(shù)：扭矩作用下的計算假定：1、連接板件絕對剛性，螺栓為彈性體2、扭矩使連接板繞螺栓群形心O轉(zhuǎn)動，各螺栓所受剪力與螺栓至形心距離成正比,其方向與螺栓到形心的連線相垂直拉力、剪力聯(lián)合

12、作用下：驗算螺栓強度：防止孔壁壓壞：三種螺栓受剪型連接的傳力機理：普通螺栓依靠螺栓抗剪和孔壁承壓來傳遞外力；摩擦型是依靠被夾緊板束接觸面的摩擦力傳力，以摩擦力被克服和被連接件的構(gòu)件發(fā)生相對滑移作為破壞的極限狀態(tài)；承壓型是依靠螺栓受剪和孔壁承壓來傳遞外力，以螺栓受剪破壞或孔壁承壓破壞作為承載力極限狀態(tài)摩擦型螺栓承載力：抗剪承載力：抗拉承載力：抗剪、抗拉承載力：承壓型螺栓承載力：抗剪承載力：、抗拉承載力：抗剪、抗拉承載力：同時防止孔壁承壓破壞：*用承壓型高強螺栓連接軸心拉桿時，可否直接承受動載？不能直接承受動荷載，承壓型高強螺栓允許被連接件之間發(fā)生滑動，滑動后依靠栓干抗剪和承壓徑傳遞剪力，他的允許

13、的外力有可能大于所受摩擦力，產(chǎn)生相對滑移，在動荷載作用下就存在循環(huán)應(yīng)力，就可能存在疲勞破壞*摩擦型高強度螺栓本身不存在疲勞破壞問題，原因何在？因為高強摩擦型螺栓之間是摩擦傳遞內(nèi)力，破壞準那么是克服摩擦力，它的摩擦力是大于螺栓所受到的外力，螺栓不會產(chǎn)生滑移 ，就不存在循環(huán)應(yīng)力，也就沒有疲勞破壞，一旦產(chǎn)生滑移高強摩擦性螺栓就算被破壞第四章 軸心受力構(gòu)件受拉構(gòu)件也需要進行剛度驗算的原因：w 防止自重下的撓曲w 防止動載作用下振動過大w 防止運輸、安裝過程中偶然碰撞引起桿件變形解釋概念：壓桿的整體穩(wěn)定性、壓桿的局部穩(wěn)定性、格構(gòu)式壓桿的換算長細比壓桿的整體穩(wěn)定性：軸心受壓桿件維持其原有平衡狀態(tài)

14、的能力壓桿的局部穩(wěn)定性：在外壓力作用下，截面的某些局部板件，不能繼續(xù)維持平面平衡狀態(tài)而產(chǎn)生凸曲現(xiàn)象，稱為局部失穩(wěn)格構(gòu)式壓桿的換算長細比：當構(gòu)件繞虛軸發(fā)生彎曲失穩(wěn)時，因為剪力要由比擬柔弱的綴材負擔，剪切變形較大，導(dǎo)致構(gòu)件產(chǎn)生較大的附加側(cè)向變形，這對構(gòu)件臨界力的降低是不可忽略的，故用加大的長細比來代替進行計算，為換算長細比實際軸心壓桿與理想軸心壓桿有哪些區(qū)別？1材料為彈塑性材料，且材質(zhì)不均勻2存在剩余應(yīng)力、初彎曲、初偏心等缺陷軸心受壓構(gòu)件的失穩(wěn)模式：彎曲失穩(wěn)：只發(fā)生彎曲變形，截面只繞一個主軸旋轉(zhuǎn)，桿縱軸由直線變?yōu)榍€，是雙軸對稱截面常見的失穩(wěn)形式扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)：失穩(wěn)時除桿件的支撐端外，各截面均繞縱軸扭轉(zhuǎn)

15、，是某些雙軸對稱截面可能發(fā)生的失穩(wěn)形式彎扭失穩(wěn)：單軸對稱截面繞對稱軸屈曲時，桿件發(fā)生彎曲變形的同時必然伴隨著扭轉(zhuǎn)理想軸壓桿件的根本假設(shè)：1、截面幾何中心形心和物理中心質(zhì)心始終重合2、桿件軸線截面形心的連線筆直3、軸力作用線與桿件軸線始終重合臨界力的求解步驟：1、令結(jié)構(gòu)偏離初始平衡位置，產(chǎn)生一可能變形2、分析受力情況，作隔離體受力圖3、由平衡條件建立穩(wěn)定分析的特征方程4、由特征方程求解臨界荷載歐拉臨界應(yīng)力：實際軸心受壓構(gòu)件：桿件不可防止的存在初彎曲、初偏心、剩余應(yīng)力以及材質(zhì)不均勻等初始缺陷，導(dǎo)致桿件穩(wěn)定性與理想軸心壓桿有很大區(qū)別。其中初彎曲、初偏心稱為幾何缺陷，材質(zhì)不均勻和剩余應(yīng)力稱為力學(xué)缺陷剩

16、余應(yīng)力的影響：剩余應(yīng)力使臨界荷載下降，影響程度與構(gòu)件截面形狀尺寸、剩余應(yīng)力的分布和大小以及構(gòu)件屈曲時的彎曲方向等有關(guān)剩余應(yīng)力對弱軸的影響更大邊緣纖維屈服準那么：邊緣屈服準那么以有初偏心和初彎曲的壓桿為模型，以截面邊緣應(yīng)力到達屈服點為承載能力的極限狀態(tài)。此種方法應(yīng)用于薄壁構(gòu)件的穩(wěn)定計算，原因是薄壁構(gòu)件的板厚很小，不宜考慮截面塑性開展，而且剩余應(yīng)力的影響也比擬小。此外，對于格構(gòu)式壓桿對虛軸的穩(wěn)定計算，由于塑性不可能深入開展，因此也按照邊緣屈服準那么進行計算最大強度準那么壓潰準那么：以有初始缺陷的壓桿為依據(jù)，考慮塑性深入截面，以構(gòu)件最后破壞時所能到達的最大壓力值作為壓桿的承載能力極限。實際鋼壓桿的整

17、體穩(wěn)定承載力的計算通常采用最大強度準那么軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)為什么要按截面形式和對應(yīng)軸分成四類？同一截面關(guān)于兩個形心主軸的截面類別是否一定相同？由于各種缺陷對不同截面、不同對稱軸的影響不同，所以曲線柱子曲線，呈相當寬的帶狀分布，為減小誤差以及簡化計算，標準在試驗的根底上，依截面形式、失穩(wěn)方向、板件厚度、制造加工方式確定給出了四條曲線四類截面，符合概率既滿足可靠度又滿足經(jīng)濟的要求不一定相同實際軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定的實用計算方法：1、根據(jù)截面形狀和加工方法確定截面分類2、計算截面特性，3、根據(jù)計算長度，計算長細比，4、按查表得穩(wěn)定系數(shù)對于雙軸對稱十字形截面，為了防止扭轉(zhuǎn)屈曲，取值不得小于其他考前

18、須知：1、無對稱軸截面單面連接的不等邊角鋼除外不宜用作軸心受壓構(gòu)件2、格構(gòu)式截面中的槽形截面分肢，計算其繞對稱軸y軸的穩(wěn)定性時，不考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，直接用查穩(wěn)定系數(shù) 3、單面連接的單角鋼軸心受壓構(gòu)件，考慮強度折減系數(shù)后，可不考慮彎扭效應(yīng)的影響影響壓桿整體穩(wěn)定承載力的因素：與桿件的長度，邊界條件，外荷載，材料的強度，長細比，計算長度，實際長度以及構(gòu)件兩端的約束關(guān)系，回轉(zhuǎn)半徑以及構(gòu)件截面尺寸等有關(guān)局部穩(wěn)定的設(shè)計原那么：壓桿發(fā)在發(fā)生整體失穩(wěn)之前，板件不能局部失穩(wěn)，即要求板件的臨界應(yīng)力不低于構(gòu)件的臨界應(yīng)力工形截面局部穩(wěn)定的要求：翼緣：腹板：其中，為最大長細比軸壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定不滿足時可采取以下措施：1、增

19、加板件厚度2、對于H形、工字形和箱形截面，當腹板高厚比不滿足以上規(guī)定時，在計算構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性時，腹板截面取有效截面，即取腹板計算高度范圍內(nèi)兩側(cè)各為局部，但計算構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)時仍取全截面3、對于H形、工字形和箱形截面腹板高厚比不滿足以上規(guī)定時，也可以設(shè)縱向加勁肋來加強腹板實腹軸心受壓構(gòu)件設(shè)計：根本要求：w 滿足強度w 剛度w 整體穩(wěn)定w 局部穩(wěn)定截面選擇的根本原那么：1、寬肢薄壁：截面面積的分布應(yīng)盡量開展，以增加截面的慣性慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑，提高它的整體穩(wěn)定性和剛度；2、等穩(wěn)定性：使兩個主軸方向的穩(wěn)定系數(shù)長細比大致相等3)、便于與其他構(gòu)件進行連接；4、盡可能構(gòu)造簡單，制造省工，取材方便。格構(gòu)式

20、軸心壓桿為什么采用換算長細比驗算繞虛軸的總體穩(wěn)定性？對于格構(gòu)式壓桿，當繞曲軸失穩(wěn)時，因肢件之間并不是連續(xù)的板而是每隔一定距離用綴條或綴板聯(lián)系起來。構(gòu)件的剪切變形較大，剪力造成的附加撓曲影響不能忽略，在格構(gòu)式壓桿的設(shè)計中，對虛軸失穩(wěn)的計算，常以加大長細比的方法來考慮剪切變形的影響，加大以后的長細比稱為換算長細比格構(gòu)柱的設(shè)計要求：1、構(gòu)件設(shè)計繞實軸穩(wěn)定性，繞虛軸穩(wěn)定性2、柱肢設(shè)計繞強軸穩(wěn)定性，繞弱軸穩(wěn)定性3、綴材設(shè)計綴條穩(wěn)定性，綴板強度4、綴材連接設(shè)計焊縫強度，螺栓強度綴條柱繞虛軸的換算長細比：A整個構(gòu)件的橫截面的毛面積A1構(gòu)件截面中垂直于x軸各斜綴條的毛截面面積之和綴板柱繞虛軸的換算長細比：為單

21、個柱肢繞弱軸的長細比，焊接時，計算長度綴板之間的凈距離；當綴板用螺栓或鉚釘連接時，計算長度取綴板邊緣螺栓中心線之間的距分肢的計算：綴條柱：綴板柱：且不大于40，當時，取綴材設(shè)計：截面最大剪力：綴條柱：軸力綴板柱：剪力彎矩等穩(wěn)定性條件：第五章 受彎構(gòu)件梁梁格布置：w 簡單梁格：只有主梁，適用于主梁跨度較小或面板規(guī)格較大的情況w 普通梁格：在主梁間設(shè)次梁，適用于大多數(shù)的梁格尺寸和情況，應(yīng)用最廣w 復(fù)式梁格：在主梁間設(shè)縱向次梁，在縱向次梁間設(shè)橫向次梁。荷載傳遞層次多，梁格構(gòu)造復(fù)雜，只適用于荷載大和主梁跨度大的情況截面形狀系數(shù)：定義塑性截面抵抗矩和彈性截面抵抗矩的比為截面形狀系數(shù)，其值只取決于截面的幾

22、何形狀而與材料性質(zhì)無關(guān)截面塑性開展系數(shù)：考慮塑性局部深入截面的系數(shù)，構(gòu)件截面局部進入塑性階段后的截面抵抗矩與彈性截面抵抗矩的比值為什么鋼梁設(shè)計一般不利用完全塑性的極限彎矩強度，只能局部利用材料塑性，即使梁的工作狀態(tài)處于彈塑性工作階段？1、如塑性變形過分開展可能使梁的撓度過大2、鋼梁的腹板較薄，會有一定的剪應(yīng)力，有時還有局部壓應(yīng)力，故應(yīng)限制塑性彎曲應(yīng)力的范圍，以免綜合考慮的折算應(yīng)力太大3、過分開展塑性對鋼梁的整體穩(wěn)定和板件的局部穩(wěn)定都不利截面塑性開展系數(shù)取1.0的兩種情況：1、時2、需計算疲勞時梁的整體失穩(wěn)：橫向荷載作用下，梁在彎矩作用平面內(nèi)彎曲，當荷載增大到一定程度時，梁將突然發(fā)生側(cè)向彎扭，繼

23、而喪失承載能力，此現(xiàn)象稱為梁喪失整體穩(wěn)定失穩(wěn)形態(tài)：彎扭失穩(wěn)；失穩(wěn)原因：受壓翼緣及中性軸以上受壓腹板內(nèi)的彎曲壓應(yīng)力自由扭轉(zhuǎn)：梁受扭矩作用時，兩端支承不受限制，非圓截面可以自由產(chǎn)生翹曲，不受約束截面上只有剪應(yīng)力和剪應(yīng)變，沒有正應(yīng)力，沒有彎矩約束扭轉(zhuǎn)：非圓截面桿件受扭矩作用時，截面不能自由翹曲，縱向變形受到約束截面上有剪切變形和彎曲變形梁整體穩(wěn)定的計算：根本假定1、彎矩作用在最大剛度平面，屈曲時鋼梁處于彈性階段2、梁端為夾支座只能繞x軸，y軸轉(zhuǎn)動，不能繞z軸轉(zhuǎn)動，只能自由撓曲，不能扭轉(zhuǎn)3、梁變形后，力偶矩與原來的方向平行即小變形整體穩(wěn)定系數(shù)：等截面焊接工字形鋼和熱軋H型鋼鋼簡支梁：當時要使用彈塑性整

24、體穩(wěn)定系數(shù)進行計算*影響鋼梁穩(wěn)定承載力的主要因素：1、截面剛度抗扭剛度、側(cè)向抗彎剛度、翹曲剛度等2、荷載作用點位置，荷載作用點越靠下，穩(wěn)定性越好3、荷載類型以及沿梁長的分布情況：對純彎曲、全跨均布荷載、跨中集中荷載，臨界彎矩依次增大，即彎矩圖面積越小，臨界彎矩越大4、鋼梁跨度，側(cè)向支撐間距5、梁端部支撐條件，支撐約束越大，臨界彎矩越大*不需要計算穩(wěn)定性的受彎構(gòu)件：1、有剛性鋪板密鋪在梁受壓翼緣上并與其牢固連接，能阻止梁受壓翼緣側(cè)移2、H形或等截面工字形截面簡支梁受壓翼緣的自由長度和其寬度之比滿足規(guī)定的數(shù)值時，見教材3、箱型截面梁，其截面尺寸滿足，且時梁局部失穩(wěn)：橫向荷載作用下，梁的受壓翼緣和腹

25、板都可能因彎曲壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的作用而偏離其平面位置，出現(xiàn)波形鼓曲，這種現(xiàn)象稱為鋼梁喪失局部穩(wěn)定梁內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力的原因：1、截面受彎上翼緣受壓，腹板有受壓區(qū)2、腹板受剪主壓應(yīng)力方向3、集中荷載局部壓應(yīng)力翼緣局部穩(wěn)定：對翼緣自由外伸寬度和厚度的比值進行限定工字形截面小于等于，彈性設(shè)計時可放寬為腹板加勁肋的類型和作用：限制加勁肋處板件的側(cè)向位移，約束板件自由翹曲，提高臨界應(yīng)力縱向加勁肋防止彎曲壓應(yīng)力失穩(wěn)，設(shè)置在受壓區(qū)橫向加勁肋防止剪切應(yīng)力失穩(wěn)，設(shè)置在剪力大區(qū)域支承加勁肋防止局部壓應(yīng)力失穩(wěn)，集中力處腹板加勁肋的布置：1、當時，對無局部壓應(yīng)力的梁可不設(shè)置加勁肋，對有局部壓應(yīng)力的梁按構(gòu)造配置加勁肋2、對于受

26、壓翼緣扭轉(zhuǎn)收到約束的梁，當時；受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束的梁，當時，均應(yīng)該按計算配置橫向加勁肋，加勁肋間距在0.52h0之間取值3、對于受壓翼緣扭轉(zhuǎn)收到約束的梁，當時；受壓翼緣扭轉(zhuǎn)未受到約束的梁，當時，應(yīng)按照計算配置橫向加勁肋和縱向加勁肋4、任何情況下， 5、梁的支座處和上翼緣受有較大固定集中荷載處，宜設(shè)置支承加勁肋第六章 拉彎和壓彎構(gòu)件拉彎(壓彎)構(gòu)件的破壞形式：1、強度破壞：截面的局部或全部應(yīng)力都到達甚至超過鋼材屈服點的狀況。2、剛度破壞：指構(gòu)件的撓度或長細比到達甚至超過標準的限值3、平面內(nèi)失穩(wěn)彎矩作用平面內(nèi)彎曲失穩(wěn)破壞：直桿在偏心壓力的作用下，彎曲作用平面內(nèi)構(gòu)件撓度隨壓力的增加而增大，且呈非

27、線性增長，這是由于二階效應(yīng)的影響，最后到達偏心壓力的極值點，失去平面內(nèi)穩(wěn)定，不存在分枝現(xiàn)象4、平面外失穩(wěn)彎矩作用平面外失穩(wěn)破壞、彎扭失穩(wěn)：假設(shè)構(gòu)件沒有足夠的側(cè)向支撐，且彎曲作用平面內(nèi)穩(wěn)定性較強。無初始缺陷時，壓力作用下，構(gòu)件只產(chǎn)生彎矩平面內(nèi)的撓度，當壓力增大到某一臨界值之后，構(gòu)件突然產(chǎn)生彎矩作用平面外的彎曲變形和整體扭轉(zhuǎn)，發(fā)生彎扭失穩(wěn)，是一種分枝失穩(wěn)。有初始缺陷壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面外失穩(wěn)為極值失穩(wěn)，無分枝現(xiàn)象5、局部失穩(wěn)破壞：拉彎及壓彎構(gòu)件強度計算準那么：w 邊緣纖維屈服準那么在構(gòu)件受力最大的截面上，截面邊緣處的最大應(yīng)力到達屈服時即認為構(gòu)件到達了強度極限，此時構(gòu)件在彈性階段工作w 全截面屈服準那么構(gòu)件的最大受力截面的全部受拉和受壓區(qū)的應(yīng)力都到達屈服，此時，這一截面在拉力壓力和彎矩的共同作用下形成塑性鉸w 局部開展塑性準那么構(gòu)件的最大受力截面的局部受拉和受壓區(qū)的應(yīng)力到達屈服點，至于截面中塑性區(qū)開展的深度根據(jù)具體情況給定。此時，構(gòu)件在彈塑性階段工作平面內(nèi)穩(wěn)定的概念：在N和M的同時作用下，構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生變形，當荷載增加到一定大小時那么到達極限；超過