【正文】 ??時 ： tbtbtb ce ?? ??25(3) 板件 計算系數(shù) ?， ?和 受壓區(qū) bC的確定： * 計算系數(shù) ?： ? = ?, 當 ?0 時 , ? = ； ?=應力分布不均勻系數(shù) , ?= ?min/ ?max ?max = 受壓板件邊緣最大壓應力 ,壓為正，按毛截面計算； ?min = 受壓板件另一邊緣的應力 ,壓為正，拉為負，按毛截面計算。 * 計算系數(shù) ? ： k＝單板的屈曲系數(shù)； k1＝板組約束系數(shù) (restrain coefficient of elements)，若 不計板組約束影響，則 k1＝ 。 * 受壓區(qū) bC的確定：當 ??0 時 , bC＝ b； 當 ?0 時 , bC＝ b／（１－ ?） 11205?? kk? ?１ ＝板件最大設計應力， （ 4）板件最大設計應力 ?１ 的確定： * 軸心受壓構件： 由毛截面算出構件最大長細比 ?max并求得其穩(wěn)定系數(shù) ?， ?１ = ?f； * 壓彎構件： 由內(nèi)力 M， N按毛截面算出板件兩邊緣的應力 ?１， ?2和不均勻系數(shù) ?。然后令 ?１ = f，由前算得的 ?和 ?１ = f算出板件的另一邊應力 ?2； * 受彎和拉彎構件： 由內(nèi)力 M， N按毛截面算出最大壓應力 ?１ 和相應的 ?。 （ 5）單板受壓屈曲系數(shù) k的計算 ： * 加勁板件： 當 1? ?0 時 : k= ?+ ?2； 0? ? ? 1 時 : k= ?+?2 * 部分加勁板件： a) b) 當最大壓應力在支承邊時 : ? ? 1： k=?+ ?2 當最大壓應力在加勁邊時 : ? ? 1： k=?+ ?2 * 非加勁板件 當最大壓應力在支承邊時 : 1? ?0 時： k=?+ ?2； 0? ? ? 時 : k=?+55 ?2； ? ? ? 1 時 : k=?+ ?2 當最大壓應力在自由邊時 : ?? 1： k=?+ ?2 以上各式中當 ?1時 ,k式中均按 ?=1代入計算。 （ 6）板件約束系數(shù) k1的計算 ： 對卷邊槽鋼截面 ,板件 b1和 b2若考慮板組相關約束影響 ,其條件是相鄰兩板件臨界應力必須相等 ,?cr1= ?cr2； 即： b1 b2 222211 ????????????????? btKbtK或： K1=K2(b1/b2)2, K2= K1 (b2/b1)2 令： K1= ?1 kb1, K2= ?2 kb2, 式中： ?1 ， ?2 =分別為板 b1和 b2的約束系數(shù)； kb1， kb2=分別為板 b1和 b2為單板時的屈曲系數(shù)； ?1 kb1= ?2 kb2(b1/b2)2， 2211221 ?????????bbkkbb?? 令： ?2= ?1 / ?2， 則 ： 2121bbkkbb?? GB50018規(guī)范公式約束系數(shù) k1的計算公式 : 當 ??： ?11 ?k當 ?： 21 )( ??? ?kckkbc??式中 : b=計算板件的寬度 。 c=與計算板件相鄰的板件寬度 ,若兩邊有相鄰 板時 ,則取壓應力較大一邊的相鄰板寬度 。k=計算板件為單板時的屈曲系數(shù) 。kc=相鄰板件為單板時的屈曲系數(shù) 。 二、剛架構件的屈曲后強度計算 1. 構造要求 輕型廠房門式剛架的設計中，一般均要利用柱和梁腹板的 屈曲后強度 。利用 屈曲后強度 的公式有一定適用范圍，構件幾何尺寸應符合下列要求： (1) 腹板應為直線變化，變化率（ 楔率 ） ≯ 60mm/m； (2) 板件寬厚比限值： yftb 235151 ?ywwfth 2 3 52 5 0?2. 受壓和受彎 腹板的有效寬度 《 門鋼規(guī)程 》 第 利用屈曲后強度時，應按 有效寬度 計算其截面幾何特性。 ? 當腹板全部受壓時： we hh ??ce hh ??? 當腹板部分受拉時， 受拉區(qū)全部有效 ，受壓區(qū)有效寬度為： he —— 腹板受壓區(qū)有效寬度； ρ —— 有效寬度系數(shù)； hc —— 腹板受壓區(qū)高度。 二、剛架構件的屈曲后強度計算 (1) 腹板兩邊緣的壓應力分布不均勻系數(shù) m a xm i n ??? ?—— 腹板板件邊緣中壓應力較大的值，取為正； —— 腹板板件另側邊緣的應力，以壓為正，拉為負 min?max?(2) 受壓板件穩(wěn)定系數(shù) ? ? ? ? ? ????? ?????? 111 1 1622k(3) 計算參數(shù) ywwfkth23 ?? ???(4) 有效寬度系數(shù) 當 ???時 1?? 當 ????時 )( ??? ??? 當 ???時 )( ??? ??? we hh ?? ce hh ??(5) 腹板受壓區(qū)的有效寬度 (6) 腹板有效寬度的分布 當截面全部受壓，即 ?≥ 0時 ? ???? 521 ee hh 12 eee hhh ??ee hh ?當截面部分受拉，即 ?0時 ee hh ?0510152025303540 ?????????????kkk ??—— 其實代表了正則化的板件寬厚比 ? 理解參數(shù) ?k? 理解參數(shù) ??yfk235?—— 腹板 應力狀態(tài) 的影響 —— 屈服強度的影響 ? 有效寬度系數(shù) ρ 0 50 100 150 200 250 300k σ =k σ =k σ =ρhw/tw 關系曲線為 3段直線 越小， ρhw/tw 關系曲線越低；有效寬度越小。 ?k3. 受剪 腹板的有效寬度 (1) 計算板件受剪時的局部穩(wěn)定系數(shù) 22)( 1)( 1wwwwhakhahakha????????，當時，當(2) 參數(shù) ywww fkth2 3537 ?? ??(3) 腹板屈曲后的抗剪強度 vwvwvwvwvvwffffff)( )]([ 39。39。????????????????時，當時，當時，當二、剛架構件的屈曲后強度計算 (4) 腹板的抗剪承載力 vwwd fth ??V—— 其實代表了正則化的板件寬厚比 ? 理解參數(shù) ? 理解參數(shù) —— 腹板 板副長寬比 的影響 —— 屈服強度的影響 ?k051015202530 2 1??????khakhaww w?w?yfk235?? 有效寬度系數(shù) ρτ ρτ hw/tw 關系曲線為 3段直線 越小， ρhw/tw 關系曲線越低；有效寬度越小。 0 50 100 150 200 250 300k τ =k τ =k τ =?k七、算例和實例 （ 1）計算長度方法 線性內(nèi)力分析 + 計算長度 （ 2）二階彈性分析方法 幾何非線性內(nèi)力分析 + 計算長度系數(shù) ；極限荷載安全系數(shù) Ke （ 3）極限承載力分析方法 幾何物理雙非線性分析；極限荷載安全系數(shù) Kep 1. 簡單模型的設計方法比較 參數(shù)計算與比較分析 剛性結構 柔性結構 ElMa—— 一階彈性 +計算長度； SOEA—— 二階彈性 +計算長度； DMSSRT—— 二階彈塑性方法 剛性結構 柔性結構 剛性結構 柔性結構 ? 計算長度方法 計算長度確定：規(guī)則結構可按規(guī)范確定；不規(guī)則結構 ， 可按特征值分析確定 。 對于剛度較大的結構 ， 結果合理 。 對于剛度較柔的結構 ， 誤差較大 。 原因：較柔的結構 ， 線性內(nèi)力造成很大誤差 。 ? 二階彈性分析方法 對于規(guī)則結構 ， 結果合理 。 對于剛度較柔的不規(guī)則結構 ， 構件長細比較大時會產(chǎn)生較大誤差 。 原因： P? 效應誤差 ， 細分單元會得到較好結果 。 ? 極限承載力分析方法 是體系穩(wěn)定設計的大方向 ， 需要研究抗力分項系數(shù) R。 結論 : 2. 吉林速滑館懸索屋蓋梁的穩(wěn)定設計 拱梁平面外失穩(wěn) 拱梁平面內(nèi)整體失穩(wěn) 結構第一屈曲模態(tài)：下部拱梁平面外的彎扭失穩(wěn)， 按壓彎構件的穩(wěn)定設計公式進行構件的穩(wěn)定驗算，不是淺拱的整體穩(wěn)定問題。 結構第一屈曲模態(tài)：下部拱梁的平面內(nèi)整體失穩(wěn)， 參照網(wǎng)殼結構規(guī)程考慮幾何缺陷進行幾何非線性極限承載力計算，考慮 ，必要時宜進行彈塑性極限承載力計算。 屈曲分析獲得失穩(wěn)類別： 3. 世博軸外桅桿的穩(wěn)定設計 上下鉸接的三管桁架柱軸心受壓柱 原設計：三管桁架 + 三外側封板 構成了三角形實腹式截面 穩(wěn)定控制、截面較小（業(yè)主語：腰身苗條、小姑娘） 修改為三管桁架后，設計單位按空間結構設計穩(wěn)定，取安全系數(shù) ，導致較大截面（業(yè)主語：腰身臃腫、老大娘） 屈曲模態(tài)為二階扭轉失穩(wěn)。但俯視圖下快速大比例顯示時，無法明確判斷?？s小比例、放慢顯示速度后，可清晰發(fā)現(xiàn)其屈曲模態(tài)。 如按網(wǎng)格結構、 ，將導致較大的截面尺寸。 本質(zhì)上，是軸心受壓格構柱穩(wěn)定問題，正確的方法是根據(jù)數(shù)值方法計算得到其穩(wěn)定極限承載力 Nu，計算穩(wěn)定系數(shù) ?=Nu/(Afy)，按鋼結構規(guī)范進行穩(wěn)定驗算。 設計單位最終按網(wǎng)格結構、安全系數(shù)為 。 （業(yè)主語：大嫂腰身）