【正文】 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 1907年 8月 29日晨 ， 當主跨懸臂已懸拼至接近完成時 ， 南側(cè)一下弦桿由于綴條薄弱等原因突然壓潰 ， 導致懸臂墜入河中 ， 當時橋上的 86人中有 75人身亡 。 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 壓桿的的穩(wěn)定平衡和不穩(wěn)定平衡狀態(tài) 不穩(wěn)定平衡 穩(wěn)定平衡 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 穩(wěn)定平衡狀態(tài) 臨界平衡狀態(tài) 不穩(wěn)定平衡狀態(tài) 失穩(wěn) (a) FP FP FQ Fcr (b) FP FP FQ =Fcr (c) FP FP FQ Fcr 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 塔吊中的壓桿 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 腳 手 架 中 的 壓 桿 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 西安腳手架倒塌事故現(xiàn)場 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 高壓輸電線路中的受壓構件 高壓架空線是無絕緣 、 裸露的金屬導體 ， 以絕緣子串固定在鐵塔上 ， 以空氣為絕緣 。 理想壓桿 ： 桿的材料均勻，軸線為直線，外力的作用線與壓桿軸線重合， 不存初彎曲、初應力和初偏心。 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 由于影響壓桿穩(wěn)定性的因素很多，我們不可能在建立力學模型時將所有的因素都考慮進去。受偏心壓力作用的桿件，不論偏心距多么小，壓桿的次要變形 —— 彎曲變形將隨壓力的增大而加速增長，并轉(zhuǎn)化為主要變形，從而導致壓桿喪失承載能力。 F引例 ?max ≤ [?] 1 mm 32 mm 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 壓桿在實際工作過程中，不可避免地存在與設計不相符的工作狀態(tài)，例如： ① 壓桿在制作時其軸線存在初彎曲； ② 外力作用線不可能毫無偏差的與桿軸線相重合； ③ 壓桿材料的存在不均勻連續(xù)性。按強度條件計算得 鋼尺所能承受的軸向壓力為 [F] = A[?] = 5540N 實際上 ， 當壓力不到 15N 時 ， 鋼板尺就被壓彎 。歡 迎 使 用 工 程 力 學 系 多 媒 體 教 學 課 件 系 列 之 五 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 壓 桿 穩(wěn) 定 臨界應力和臨界應力總圖 壓桿的穩(wěn)定設計 提高壓桿承載能力的主要措施 壓桿穩(wěn)定概述 細長壓桿臨界力的歐拉公式 第 15章 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 壓 桿 穩(wěn) 定 臨界應力和臨界應力總圖 壓桿的穩(wěn)定設計 提高壓桿承載能力的主要措施 壓桿穩(wěn)定概述 細長壓桿臨界力的歐拉公式 水 利 土 木 工 程 學 院 結(jié) 構 力 學 課 程 組 第 15章 壓 桿 穩(wěn) 定 壓 桿 穩(wěn) 定 概 述 軸向拉、壓桿的強度條件為 例：長為 600mm的鋼板尺，橫截面尺寸為 32mm ? 1mm 。鋼的屈服應力為 [?]=170MPa。 可見 ， 鋼板尺的承載能力并不取決軸向壓縮的抗壓剛度 ， 而是與 受壓時變彎 有關 。 上述因素都不可避免地引起外加壓力的偏心作用。 ④ 工作過程出現(xiàn)的其它可能因素。本章中壓桿穩(wěn)定性的研究對象不是實際壓桿，而是 理想壓桿 。 研究方法 ： 當壓桿承受軸向壓力后，假想地在桿上施加一微小的橫向力，使桿發(fā)生彎曲變形，然后撤去橫向力，通過理論或?qū)嶒炗懻搲簵U的受力和變形特征，研究其承載能力。 在一般情況下架設高度是人接觸不到的 ， 是相對安全的 ， 所以不加絕緣皮 ， 這樣不但成本低 ， 而且重量輕 ， 架設也比較方便；另外 ， 當電壓高到幾十千伏時 ， 就算有絕緣 ， 高電壓也能將其擊穿 ， 絕緣體也沒有任何作用 。 1916年 9月 11日第二次發(fā)生事故 ， 造成 6人遇難 ， 原因是當新的錨固孔及懸臂均已建成 ， 用千斤頂提升懸掛孔 （ 重 5000噸的鋼梁 ） 時 ， 懸掛孔下面的支承鑄件突然破裂 ， 導致懸掛孔傾斜 ， 滑落水中 。 據(jù)說建橋時政府不顧印第安人的反對 ， 推倒了岸邊 81座印第安人的祖墳 。 沒想到 1907和 1916年 , 魁北克橋果然坍塌兩次 ， 死亡人數(shù)正好是81人 ， 成為加拿大橋梁史上難以磨滅的悲劇 。 為了接受這個教訓 ， 加拿大政府把斷橋 上的鐵打制成了一枚枚鐵戒指 ， 贈送給全國 每一個攻讀土木工程專業(yè)的大學生 。 ? 兩端鉸支的細長壓桿的臨界力