PPT鋼結構課件之拉彎和壓彎構件

第六六章章拉拉彎彎和和壓壓彎彎構構件件Chapter6MembersSubjectedtoAxialForceandBending10/25/202211.1拉彎彎構構件件的的應應用用和和破破壞壞形形式式第一一節(jié)節(jié)拉拉、、壓壓彎彎構構件件的的應應用用和和破破壞壞形形式式拉彎彎構構件件的的應應用用:應用用較較少少，，如如桁桁架架拉拉桿桿受受節(jié)節(jié)間間荷荷載載破壞壞形形式式：：受拉拉為為主主—強度度破破壞壞受彎彎為為主主—整穩(wěn)穩(wěn)、、局局穩(wěn)穩(wěn)破破壞壞10/25/202221.2壓彎彎構構件件的的應應用用和和破破壞壞形形式式壓彎彎構構件件的的應應用用:應用用廣廣泛泛，，大大部部分分柱柱壓壞壞形形式式：：受壓壓為為主主—類似似軸軸心心壓壓桿桿受彎彎為為主主—強度度、、整整穩(wěn)穩(wěn)、、局局穩(wěn)穩(wěn)破破壞壞10/25/20223壓彎彎構構件件的的截截面面形形式式彎矩矩較較大大時時，，采采用用單單軸軸對對稱稱截截面面10/25/20224第二節(jié)強強度計計算10/25/20225極限狀狀態(tài)10/25/20226相關關關系（（1）10/25/20227相關關關系（（2）10/25/20228強度計計算10/25/20229規(guī)范公式-單向彎曲10/25/202210規(guī)范一般公公式-雙向彎曲10/25/202211例題3-6，P81，拉彎非常簡單10/25/202212第三節(jié)壓壓彎構構件在在彎矩作作用平面面內的穩(wěn)穩(wěn)定10/25/2022133.1平面內性性能3.1.1端彎矩相相等時平平面內失失穩(wěn):與壓桿類類似，極極值型失失穩(wěn)10/25/202214微分方程程微分方程程的解中點撓度度10/25/202215跨中彎矩矩函數(shù)sec()泰勒展開開、簡化化10/25/202216彎矩放大大系數(shù)（1）假定代入微分方程程可得10/25/202217彎矩放大系數(shù)數(shù)（2）10/25/202218彎矩放大系數(shù)數(shù)與比較實用彎矩放大大系數(shù)采用10/25/2022193.1.2各種荷載下的的等效彎矩系系數(shù)見p123表4-810/25/2022203.1.3極值型失穩(wěn)穩(wěn)定考慮二階效效應的強度問問題等彎情況：一般荷載并考考慮初彎曲情情況：10/25/202221邊緣纖維屈服服準則：10/25/202222為利利用用軸軸心心壓壓桿桿初初始始缺缺陷陷關關系系，，令令M=0,則10/25/202223上式式代代入入邊邊緣緣纖纖維維屈屈服服準準則則，，可可得得適用用于于冷冷彎彎薄薄壁壁型型鋼鋼、、格格構構虛虛軸軸10/25/2022243.2實腹腹壓壓彎彎構構件件平平面面內內穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算上述述---彈性性結結論論考慮慮彈彈塑塑性性---解析析法法或或數(shù)數(shù)值值方方法法，，難難以以實實用用10/25/202225實用用：：考考慮慮初初偏偏心心、、殘殘余余應應力力等等，，借用用上上述述彈彈性性結結論論，，修修正正10/25/202226實用用計計算算公公式式與與數(shù)數(shù)值值方方法法所所得得相相關關關關系系比比較較吻吻合合10/25/202227實用用計計算算公公式式與與數(shù)數(shù)值值方方法法所所得得相相關關關關系系比比較較-矩形形截截面面10/25/202228實用用計計算算公公式式與與數(shù)數(shù)值值方方法法所所得得相相關關關關系系比比較較-工字字形形截截面面10/25/202229單軸軸對對稱稱截截面面受受拉拉翼翼緣緣：：10/25/202230例題題4-8，P1273種荷荷載載情情況況計計算算比比較較：：單側側端端彎彎矩矩雙側側同同向向端端彎彎矩矩雙側側反反向向端端彎彎矩矩10/25/202231第四四節(jié)節(jié)壓壓彎彎構構件件在在彎彎矩矩作作用用平平面面外外的的穩(wěn)穩(wěn)定定10/25/2022324.1雙軸軸對對稱稱工工字字形形截截面面壓壓彎彎構構件件的的彈彈性性彎彎扭扭屈屈曲曲10/25/202233變形形后后位位置置力力矩矩分分解解10/25/202234平衡衡方方程程10/25/202235兩端鉸鉸接的的解臨界條條件：：10/25/202236臨界壓壓力：：10/25/202237例題4-9，P130計算臨臨界壓壓力。。直接接運用用臨界界條件件10/25/2022384.2單軸對對稱工工字形形截面面壓彎彎構件件的彈彈性彎彎扭屈屈曲剪心與與形心心不重重合臨界條條件詳詳見P131式4-9210/25/2022394.3實腹式式壓彎彎構件件在彎彎矩作作用平平面外外的實實用計計算公公式由臨界界條件件得相相關關關系系：10/25/202240相關關關系曲曲線：：10/25/202241簡化相關關關系10/25/202242實用計算公公式：10/25/202243例題4-10、4－11，P133精讀注意側向支支撐點問題題10/25/202244作業(yè)4-20，P167壓彎構件平平面內、外外穩(wěn)定10/25/202245第五節(jié)格格構式壓彎彎構件的穩(wěn)穩(wěn)定應用：受力力大的柱形式：單軸軸、雙軸對對稱綴材：以綴綴條為主（（寬度大））10/25/2022465.1格構式壓壓彎構件件在在彎彎矩作用用平面內內的穩(wěn)定定彎矩繞實實軸：與與實腹式式相同彎矩繞虛虛軸：采采用邊緣緣纖維屈屈服準則則10/25/2022475.1.1彎矩繞虛虛軸時的的平面內內穩(wěn)定計計算邊緣纖維維屈服準準則：實用公式式：10/25/202248實用公式參數(shù)數(shù)取值（1）壓桿穩(wěn)定系數(shù)數(shù)：10/25/202249實用公式參數(shù)數(shù)取值（2）受壓側抵抗矩矩：10/25/2022505.1.2彎矩繞虛軸時時的單肢穩(wěn)定定單肢受力：10/25/202251單肢驗算：：按軸心壓壓桿計算長度：：綴材平面內內－節(jié)間長長度綴材平面外外－側向支支撐間長度度10/25/2022525.2格構式壓彎彎構件在在彎矩矩作用平面面外的穩(wěn)定定彎矩繞虛軸軸：不必計計算（單肢肢保證）彎矩繞實軸軸：類似實實腹箱型截截面計算公式：：同實腹式式構件10/25/202253參數(shù)取值：：壓桿穩(wěn)定系系數(shù)：梁整體穩(wěn)定定系數(shù)：等效彎矩系系數(shù)乘以：：10/25/2022545.3綴材計算作用：抗剪剪承受剪力：：兩個條件件之最大值值10/25/202255例題題4-12，P136，格構構式式壓壓彎彎構構件件，，彎彎矩矩繞繞虛虛軸軸軸壓壓力力確確定定，，求求所所能能承承受受的的彎彎矩矩確定定條條件件：：平平面面內內－－整整穩(wěn)穩(wěn)、、單單肢肢穩(wěn)穩(wěn)定定平面面外外無無需需考考慮慮10/25/202256作業(yè)4-15，P166格構式壓壓彎構件件整體穩(wěn)穩(wěn)定驗算算10/25/202257第六節(jié)壓壓彎構構件的局局部穩(wěn)定定10/25/2022586.1腹板的穩(wěn)穩(wěn)定受力狀態(tài)態(tài)：非均均勻壓應應力和剪剪應力10/25/202259彈性屈曲曲條件（（相關關關系）：：公式各參參數(shù)含義義見教材材P153-15410/25/202260簡化（壓應力為為主，剪剪應力為為影響條條件）：10/25/202261準則：10/25/202262寬厚比限限值（考考慮塑性性發(fā)展，，加入長長細比影影響）：：10/25/2022636.2翼緣的穩(wěn)定定壓應力較大大一側控制制臨界應力與與壓桿相同同（均勻受受壓彈塑性性失穩(wěn)）：：10/25/202264準則：10/25/202265規(guī)范限值：：10/25/202266例題4-14，P156，工字形截面面壓彎構件件局部穩(wěn)定定驗算10/25/202267第七節(jié)受受壓和壓彎彎構件的計計算長度10/25/2022687.1桁架架中中的的壓壓桿桿原則則：：考慮慮桿桿端端其其它它桿桿件件的的實實際際約約束束受力力性性質質：：拉拉桿桿提提供供的的約約束束大大于于壓壓桿桿桿件件剛剛度度：：剛剛度度比比10/25/202269桁架架平平面面內內：：弦桿桿、、支支座座豎豎腹腹桿桿和和斜斜腹腹桿桿：：l0x=l中間間腹腹桿桿：：l0x=0.8l7.1.1弦桿桿和和單單系系腹腹桿桿的的計計算算長長度度10/25/202270桁架架平平面面外外：：一般般腹腹桿桿：：l0y=l斜彎彎曲曲腹腹桿桿：：l0y=0.9l弦桿桿：：側向向支支撐撐間間距距10/25/2022717.1.2變內內力力桿桿件件的的計計算算長長度度10/25/202272桁架架平平面面內內：：l0x=0.5l7.1.3交叉叉腹腹桿桿的的計計算算長長度度10/25/202273桁架平面外：：均連續(xù)，等截截面，另一腹腹桿受壓以節(jié)點板連接接，另一腹桿桿中斷、受壓壓10/25/202274均連續(xù)，等截截面，另一腹腹桿受拉以節(jié)點板連接接，另一腹桿桿中斷、受拉拉等等10/25/2022757.2框架柱的計算算長度影響因素：側移（強支撐撐、弱支撐、、無支撐）橫梁剛度柱腳連接（剛剛接、鉸接））10/25/2022767.2.1單層多跨等截截面框架柱的計算算長度有支撐（無側側移）：梁柱剛度比柱腳連接（剛剛接、鉸接））見P174，表5-210/25/202277無支撐（有側側移）：梁柱