軸心受力構(gòu)ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-02-11 13:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 值積分法、差分法等解微分方程的數(shù)值方法和有限單元法等。 規(guī)范 GB50017在制訂軸心受壓構(gòu)件的柱子曲線時(shí)，根據(jù)不同截面形狀和尺寸、不同加工條件和相應(yīng)的殘余應(yīng)力分布及大小、不同的彎曲屈曲方向以及 1 /1000的初彎曲 (可理解為幾何缺陷的代表值 )，按極限承載力理論，采用數(shù)值積分法，對(duì)多種實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件彎曲屈曲算出了近 200條柱子曲線。如前所述，軸心受壓構(gòu)件的極限承載力并不僅僅取決于長細(xì)比。由于殘余應(yīng)力的影響，即使長細(xì)比相同的構(gòu)件，隨著截面形狀、彎曲方向、殘余應(yīng)力分布和大小的不同，構(gòu)件的極限承載能力有很大差異，所計(jì)算的柱子曲線形成相當(dāng)寬的分布帶。這個(gè)分布帶的上、下限相差較大，特別是中等長細(xì)比的常用情況相差尤其顯著。因此，若用一條曲線來代表，顯然是不合理的。規(guī)范將這些曲線分成四組，也就是將分布帶分成四個(gè)窄帶，取每組的平均值 (50%的分位值 )曲線作為該組代表曲線，給出 a、 b、 c、 d四條柱子曲線，如圖所示。 由于各種缺陷對(duì)不同截面、不同對(duì)稱軸的影響不同，所以 σ crλ 曲線（柱子曲線），呈相當(dāng)寬的帶狀分布，為減小誤差以及簡化計(jì)算，規(guī)范在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，給出了四條曲線（四類截面），并引入了穩(wěn)定系數(shù) 。 ?)234( ??ycrf?? 實(shí)際軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算 軸心受壓構(gòu)件不發(fā)生整體失穩(wěn)的條件為，截面應(yīng)力不大于臨界應(yīng)力，并考慮抗力分項(xiàng)系數(shù) γR后，即為： 表得到。類和構(gòu)件長細(xì)比查穩(wěn)定系數(shù)，可按截面分即：????????????????????)244(fANfffANRyycrRcr公式使用說明： （ 1）截面分類：見教材表 43，第 82頁； 表 軸心受壓構(gòu)件的截面分類（板厚 t40mm） 表 軸心受壓構(gòu)件的截面分類（板厚 t≥40mm） 3. 軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的表達(dá)式 前面已經(jīng)提到當(dāng)以截面受壓最大的纖維應(yīng)力達(dá)到屈服作為失穩(wěn)準(zhǔn)則時(shí)，軸心壓桿的承載能力是由柏利公式確定的，由此式可以得到用柏利公式來表達(dá)的穩(wěn)定系數(shù)。穩(wěn)定系數(shù) φ值可以擬合成柏利公式的形式來計(jì)算： ? ?? ? ? ?? ? 222020 1411211 ??????????????? ycr f 式中， 稱為構(gòu)件的相對(duì)長細(xì)比，或稱為正則化長細(xì)比。 Eff yEy???? ?? 此時(shí) 已不僅與構(gòu)件的初彎曲有關(guān)，而反映了多種截面的等效缺陷，稱其為等效偏心率，必須選擇與相對(duì)長細(xì)比 匹配的 合適計(jì)算 φ值，其取值參見下表： 0?設(shè)計(jì)規(guī)范 適用條件 備注 冷彎薄壁型 鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 （ Q235鋼） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu) 技術(shù)規(guī)程 ????????????0?ba,??cc,????? ????????2222,??????????????????dd,????? ???? 21 6 ,2 1 ??? ????0?0?值 軸心受壓構(gòu)件的屈曲形態(tài)除彎曲屈曲外 (下圖 a所示 )，亦可呈扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲 (下圖 b， c所示 )。 軸心受壓構(gòu)件的屈曲形態(tài) 軸心受壓構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲 ?1. 扭轉(zhuǎn)屈曲 根據(jù)彈性穩(wěn)定理論，兩端鉸支且翹曲無約束的桿件，其扭轉(zhuǎn)屈曲臨界力，可由下式計(jì)算： i0— 截面關(guān)于剪心的極回轉(zhuǎn)半徑。 引進(jìn)扭轉(zhuǎn)屈曲換算長細(xì)比 ?z ： ???????? ??22201???lEIGIiN tz12202??????????????lIIAi tz把按彈性穩(wěn)定理論算得的扭轉(zhuǎn)屈曲臨界力換算成為長細(xì)比較大的 彎曲屈曲桿件，再按 換算長細(xì)比 從規(guī)范中查得相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)。 2222201ztzEAlEIGIiN ????? ????????? ?? 對(duì)熱軋型鋼和鋼板焊接而成的截而來說，由于板件厚度比較大，因而自由扭轉(zhuǎn)剛度 GI t也比較大，失穩(wěn)通常幾乎都是以彎曲形式發(fā)生的。具體地說，工字形和 H形截面無論是熱軋或是焊接，都是繞弱軸彎曲屈曲的臨界力 NEy 低于扭轉(zhuǎn)屈曲臨界力 Nz . 。構(gòu)件，取或兩端嵌固完全約束的翹曲對(duì)兩端鉸接端部可自由扭轉(zhuǎn)屈曲的計(jì)算長度，；面近似取、十字形截面和角形截雙角鋼組合軋制、雙板焊接、形截面毛截面扇性慣性矩；對(duì)毛截面抗扭慣性矩；；扭轉(zhuǎn)屈曲的換算長細(xì)比徑；截面對(duì)剪心的極回轉(zhuǎn)半毛截面面積；式中：ytzlllIIIiA000)(T?????????????為懸伸板件寬厚比）（取值不得小于或構(gòu)件，對(duì)雙軸對(duì)稱十字形截面tbtbyx//??十字截面 ? ?2332023/412/22?????????????tbbtbtIIIAitptz?面構(gòu)件對(duì)雙軸對(duì)稱的十字形截tbz ?? ?屈曲。時(shí)，構(gòu)件不會(huì)發(fā)生扭轉(zhuǎn)?2. 彎扭屈曲 單軸對(duì)稱截面 當(dāng)單軸對(duì)稱截面繞通過腹板軸線的對(duì)稱軸彎曲時(shí)，截面上必然有剪力 , 此力通過形心 , 和剪切中心相距 e0，從而在彎曲的同時(shí)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn) . 開口截面的彎扭屈曲臨界力 Nxz ，可由下式計(jì)算： NEx為關(guān)于對(duì)稱軸 x的歐拉臨界力。 引進(jìn)彎扭屈曲換算長細(xì)比 ?xz： ? ?? ?
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