壓彎構(gòu)件穩(wěn)定計算

1、壓彎構(gòu)件穩(wěn)定計算壓彎構(gòu)件穩(wěn)定計算概述壓彎構(gòu)件實際上就是軸力與彎矩共同作用的構(gòu)件，也就是軸心受力構(gòu)件與受彎構(gòu)件的組合，典型的兩種壓彎構(gòu)件如圖所示。同其他構(gòu)件一樣，壓彎構(gòu)件也需同時滿足正常使用及承載能力兩種極限狀態(tài)的要求，即正常使用極限狀態(tài)：剛度條件；承載能力極限狀態(tài)：強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定(2)類型與截面形式單向壓彎構(gòu)件：只繞截面一個形心主軸受彎；雙向壓彎構(gòu)件：繞兩個形心主軸均有彎矩作用。彎矩由偏心軸力引起的壓彎構(gòu)件也稱作偏壓構(gòu)件。截面形式：同軸心受力構(gòu)件一樣，分實腹式截面與格構(gòu)式截面。?實腹式：型鋼截面與組合截面?格構(gòu)式：綴條式與綴板式?按截面組成方式分為型鋼（a、b）,鋼板焊接組合截面型鋼

2、（c、g）,組合截面（d、e、f、h、i）?按截面幾何特征分為開口截面，閉口截面（g、h、i、j）(c)ta)?按截面對稱性分為單軸對稱截面（d、e、f、n、p）,雙軸對稱截面（其余各?按截面分布連續(xù)性分為實腹式截面（aj）格構(gòu)式截面（kp）(m)M&)（3）破壞形式強度破壞、整體失穩(wěn)破壞和局部失穩(wěn)破壞。強度破壞：截面的一部分或全部應(yīng)力都達(dá)到甚至超過鋼材屈服點的狀©冒£r.FFw/M整體失穩(wěn)破壞：單向壓彎構(gòu)件：彎矩平面內(nèi)失穩(wěn)：極值失穩(wěn)，應(yīng)考慮效應(yīng)（二階效應(yīng)）。彎矩平面外失穩(wěn)：彎扭變形，分岔失穩(wěn)。雙向壓彎構(gòu)件：一定伴隨扭轉(zhuǎn)變形，為分岔失穩(wěn)。7.2.1強度計算兩個工作階

3、段，兩個特征點。?彈性工作階段：以邊緣屈服為特征點（彈性承載力）:?彈塑性工作階段：以塑性較彎矩為特征點（極限承載力）7.2.2極限承載力與相關(guān)條件N=頃入=N"22聯(lián)立以上兩式，消去門，則有如下相關(guān)方程N7MfY+=1±±JAXj%關(guān)于士號的說明：如右圖所示對于單對稱截面，彎矩繞非對稱軸作用時，會出現(xiàn)圖示兩種控制應(yīng)力狀況。7.2.4剛度條件：-般情況，剛度由構(gòu)件的長細(xì)比控制，即：7.3.1概述實腹式壓彎構(gòu)件在軸力及彎矩作用下，即可能發(fā)生彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)，也可能發(fā)生彎矩作用平面外的彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)(類似梁)。兩方面在設(shè)計中均應(yīng)保證。7.3.2彎矩作用平面內(nèi)的整

4、體穩(wěn)定刃T十勺十仙；=0dxy1知Ns(i-N/Ns)考慮初彎曲V0的影響Mg-心+AV0+M冷以受壓邊緣纖維屈服為破壞準(zhǔn)則，則有NMr+Nvn工.(T-+=fvx林_NjNQ"若令M=0,則構(gòu)件變?yōu)檩S心壓桿，則有軸力極限值:上式成為：O"一1A吃（1-四婦）聯(lián)立a、b兩式，消去V。則有：N+引入彎矩非均勻分布時的等效彎矩系數(shù)，可得："0】-"/吼）"適用于繞虛軸的格構(gòu)式及冷彎薄壁型鋼壓彎構(gòu)件如果采用極限承載力準(zhǔn)則，則有NZq+m,7"脂R嘰（1-0"/心）（試驗研究與數(shù)值分析相結(jié)合確定）適用于實腹式壓彎構(gòu)件及繞實軸的格構(gòu)式

5、壓彎構(gòu)件6mx：等效彎矩系數(shù)，按產(chǎn)生的最大彎矩相等的原則選用。對于不對稱的工字形截面、T形截面而且彎矩使較大的翼緣受壓時,還應(yīng)按下式計算：NA(7-125吧2一駕矩作用平面內(nèi)受壓較小翼緣的毛截面模量6mx的取值:(1)兩端有相對水平位移(有側(cè)移框架柱)：(3mx=1.0(2)兩端無相對水平位移:?無橫向荷載時:二0.65+0.35竺?有端彎矩和橫向荷載時:使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時：3mx=1.0?無端彎矩但有一個跨中集中荷載作用:?無端彎矩但有幾個橫向集中荷載作用或橫向均勻荷載作用:mX=1.07.3.3彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定首先建立平面外彎扭屈曲的微分方程+Nu+虬日=0EI-QIt4十蜘&q

6、uot;+（忒w一岳a=0進行一系列推導(dǎo)，得到相關(guān)方程=0（7-18）N&Mg最后得到實用設(shè)計公式+Hjf(7-21)%向R§1-均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)門-截面影響系數(shù)，閉口截面為0.7，其他截面為1.06tx-等效彎矩系數(shù)，可采用下面數(shù)值：(3tx的取值在彎矩作用平面外有支撐時所考慮段內(nèi)無橫向荷載作用6艮+()35也有端彎矩和橫向荷載同時作用使構(gòu)件段產(chǎn)生異向曲率，(3tx=0.85(3)無端彎矩但有橫向荷載作用(3tx=1.07.4.1格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的計算(1)整體穩(wěn)定計算：繞虛軸（式7-10）,且:7.4.2單肢穩(wěn)定計算彎矩繞虛軸作用時，單肢軸力按下式計算HIII

7、Il|IIIIIIII綴板式構(gòu)件的計算尚應(yīng)考慮剪力引起的局部彎矩，并按壓彎構(gòu)件計算其剪力可取下面兩個值的較大者。綴板式構(gòu)件單肢的平面外穩(wěn)定計算，可按軸心壓桿，計算長度取兩相鄰側(cè)向支承點間的距離。7.5.1按照不允許板件發(fā)生局部失穩(wěn)的準(zhǔn)則翼緣板:235bh<5fy（外伸翼緣）（兩邊支承）腹板:1.工字形截面當(dāng)oa（）WL6肘，+0夕+25）J孕+當(dāng)1.6<%W2時，(48a(+051-26.2)式中應(yīng)力梯度.J、氣皿分別為腹，板遷算高度也蠹的最大、最小應(yīng)力（壓應(yīng)力取正值，拉應(yīng)力取負(fù)值），應(yīng)力計醐不考慮構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)P和截面塑性發(fā)展系翻I一一構(gòu)件對兩個主軸長細(xì)比的較大值（當(dāng)2<308，取*2=30；當(dāng)人>100時，取2二loo）p2.箱形截面腹板的寬厚比不應(yīng)大丁上述值的0.8倍；且當(dāng)此值小丁V孔時，用該數(shù)值。3.T形截面%M1.0時.如/硝<15235%>1.0時，虬/孩M182357.5.2考慮利用屈曲后強