鋼結(jié)構(gòu)若干問(wèn)題及思考-展示頁(yè)
2025-01-23 02:29本頁(yè)面
【正文】 連接剛性桿件體系在軸壓力作用下的穩(wěn)定性對(duì)上圖所示剛性桿件體系，在新的平衡狀態(tài)下靜力平衡條件為： （a）式中為剛度系數(shù)，則 (2)為抵抗力矩。第3節(jié) 確定臨界荷載的基本方法利用上述三個(gè)準(zhǔn)則確定臨界荷載的方法分別為靜力法、能量法、動(dòng)力法。如由能量準(zhǔn)則可知，微小擾動(dòng)使總勢(shì)能增加，這就要求應(yīng)變能的改變大于外力勢(shì)能的改變，因而擾動(dòng)除去后，體系內(nèi)產(chǎn)生一恢復(fù)力。 動(dòng)力準(zhǔn)則平衡結(jié)構(gòu)體系，受到微小擾動(dòng)，然后放松，若體系在原平衡位置附近振動(dòng)，則平衡是穩(wěn)定的。中性平衡是從穩(wěn)定平衡過(guò)渡到不穩(wěn)定平衡狀態(tài)的臨界狀態(tài)，相應(yīng)的荷載為臨界荷載。若產(chǎn)生負(fù)恢復(fù)力，則平衡是不穩(wěn)定的?；蛘哒f(shuō)：當(dāng)取極小值，為穩(wěn)定平衡；當(dāng)取極大值為不穩(wěn)定平衡。 能量準(zhǔn)則結(jié)構(gòu)的平衡性用體系的總勢(shì)能來(lái)判別。以上述最根本的準(zhǔn)則為基礎(chǔ)，從不同平衡狀態(tài)的能量特征可得到判斷平衡穩(wěn)定性的能量準(zhǔn)則；從穩(wěn)定平衡和隨遇平衡的動(dòng)力特征可得到判斷平衡穩(wěn)定性的動(dòng)力準(zhǔn)則；從隨遇平衡的靜力特征可得到相應(yīng)的靜力準(zhǔn)則。第2節(jié) 判斷平衡穩(wěn)定性的準(zhǔn)則(a)(b) (c)圖5 非對(duì)稱結(jié)構(gòu)失穩(wěn)模式 實(shí)際上，鋼結(jié)構(gòu)常根據(jù)屈曲后平衡路徑的特征對(duì)彈性穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行分類：①穩(wěn)定分支失穩(wěn)； ②不穩(wěn)定分支失穩(wěn)（缺陷敏感）③跳躍失穩(wěn)（穩(wěn)定平衡→不穩(wěn)定平衡→穩(wěn)定平衡）(a) (b)圖 2 穩(wěn)定分岔屈曲 不穩(wěn)定分岔屈曲 圖4 躍越屈曲此外，還可按照另外的觀點(diǎn)將結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問(wèn)題分為： 保守系統(tǒng)失穩(wěn)與非保守系統(tǒng)失穩(wěn)； 彈性與彈塑性失穩(wěn)； 線性小撓度與非線性大撓度失穩(wěn)； 離散系統(tǒng)（有限自由度）和連續(xù)系統(tǒng)（無(wú)限自由度）失穩(wěn)； 結(jié)構(gòu)靜力與動(dòng)力失穩(wěn)； 比例加載系統(tǒng)與復(fù)雜加載系統(tǒng)失穩(wěn)； 完善結(jié)構(gòu)與非完善結(jié)構(gòu)失穩(wěn)； 局部失穩(wěn)與整體失穩(wěn)； 單一模型與多重模型的失穩(wěn)；固定缺陷與隨機(jī)缺陷穩(wěn)定性問(wèn)題；1各向同性、均質(zhì)系統(tǒng)和各向異性非均質(zhì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問(wèn)題。 第一類失穩(wěn)的現(xiàn)象，不只發(fā)生在軸壓直桿，在其它結(jié)構(gòu)中也可以出現(xiàn)。盡管如此，由于解決第一類穩(wěn)定問(wèn)題比較簡(jiǎn)便，理論也比較成熟，因而很多問(wèn)題目前仍按第一類穩(wěn)定問(wèn)題對(duì)待，而采用安全系數(shù)來(lái)考慮初始缺陷的影響。鋼結(jié)構(gòu)若干問(wèn)題的思考主講：周緒紅 教授長(zhǎng)安大學(xué)建筑工程學(xué)院二00五年十月第1章 鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問(wèn)題與強(qiáng)度問(wèn)題第1節(jié) 穩(wěn)定問(wèn)題的分類圖1 壓桿及穩(wěn)定問(wèn)題的分類 第一類穩(wěn)定問(wèn)題（分枝點(diǎn)失穩(wěn)）：平衡形式發(fā)生了變化（直線平衡過(guò)渡到曲線平衡）；（Euler荷載）為屈曲臨界荷載。 第二穩(wěn)定問(wèn)題（極值點(diǎn)失穩(wěn)）：平衡形式?jīng)]發(fā)生變化（質(zhì)變）；Pmax為失穩(wěn)極限荷載（或稱之為壓潰荷載）；當(dāng)荷載達(dá)到Pmax后，荷載必須逐漸下降才能維持內(nèi)力與外力的平衡。 臨界荷載：屈曲荷載或壓潰荷載；臨界狀態(tài)、
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