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鋼結(jié)構(gòu)壓彎與受彎構(gòu)件的穩(wěn)定理論

發(fā)布時(shí)間:2013-11-23      新聞來源:一覽鋼構(gòu)英才網(wǎng)

   

    鋼結(jié)構(gòu)同時(shí)承受軸向壓力和彎矩作用的構(gòu)件成為壓彎構(gòu)件,因?yàn)榧嬗惺軓澓褪軌汗δ,又普遍的出現(xiàn)在剛架柱中,因此又簡(jiǎn)稱為梁柱。

    1、壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的極限荷載

    按照彈性穩(wěn)定理論研究,可以得到各種受力條件下壓彎構(gòu)件的撓曲線表達(dá)式、最大撓度、最大彎矩和轉(zhuǎn)角位移方程。但在軸向壓力和彎矩的共同作用下,壓彎構(gòu)件截面邊緣纖維開始屈服,即進(jìn)入了彈塑性受力狀態(tài),這時(shí)隨著外荷載的增加,彈性區(qū)縮小,構(gòu)件的抗彎剛度降低,變形加快,導(dǎo)致附加彎矩增加,以至構(gòu)件的抗彎能力的增加小于外力作用的增加,達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)內(nèi)外力開始無法平衡,因而發(fā)生整體失穩(wěn)破壞,需根據(jù)極值點(diǎn)失穩(wěn)的條件求解構(gòu)件的極限荷載,在失穩(wěn)之前,從彎矩最大的截面邊緣開始屈服,而后沿縱深發(fā)展。因構(gòu)件的截面形狀、尺寸和外力作用等不同條件,失穩(wěn)時(shí)塑性發(fā)展的范圍可能只限于彎曲凹面受壓的一側(cè),也可能在凹面受壓和凸面受拉兩側(cè)同時(shí)出現(xiàn)大小不同的塑性區(qū)。對(duì)于單軸對(duì)稱截面的壓彎構(gòu)件,除了可能發(fā)生以上兩種失穩(wěn)現(xiàn)象外,還存在另一種失穩(wěn)現(xiàn)象:當(dāng)屈服從受拉的一側(cè)開始時(shí),可能只在受拉一側(cè)出現(xiàn)屈服區(qū)就失穩(wěn)。壓彎構(gòu)件的極限荷載計(jì)算比較困難,一般情況都可以用數(shù)值積分法得到數(shù)值解,但是如果截面的形狀比較簡(jiǎn)單,不會(huì)殘余應(yīng)力和初彎曲的影響,外力作用也比較單純,那么在作了若干簡(jiǎn)化假定以后就可用解析法得到近似解。

    對(duì)于不等端彎矩作用的簡(jiǎn)支壓彎構(gòu)件,塑性發(fā)展的范圍將偏離構(gòu)件的重點(diǎn),位于端彎矩較大的一側(cè),對(duì)于有多種橫向荷載作用的壓彎構(gòu)件,塑性發(fā)展范圍將更為復(fù)雜。


 

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