壓彎構(gòu)件穩(wěn)定計算

1、壓彎構(gòu)件穩(wěn)定計算壓彎構(gòu)件穩(wěn)定計算(1)概述壓彎構(gòu)件實際上就是軸力與彎矩共同作用的構(gòu)件，也就是軸心受力構(gòu)件與受彎構(gòu)件的組合，典型的兩種壓彎構(gòu)件如圖所示。同其他構(gòu)件一樣，壓彎構(gòu)件也需同時滿足正常使用及承載能力兩種極限狀態(tài)的要求，即正常使用極限狀態(tài)：剛度條件；承載能力極限狀態(tài)：強度、整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定.(2)類型與截面形式 單向壓彎構(gòu)件：只繞截面一個形心主軸受彎; 雙向壓彎構(gòu)件：繞兩個形心主軸均有彎矩作用。 彎矩由偏心軸力引起的壓彎構(gòu)件也稱作偏壓構(gòu)件。截面形式：同軸心受力構(gòu)件一樣，分實腹式截面與格構(gòu)式截面。實腹式：型鋼截面與組合截面格構(gòu)式：綴條式與綴板式按截面組成方式分為型鋼（a、b）,鋼板焊接組合

2、截面型鋼（c、g）,組合截面（d、e、f、h、i）按截面幾何特征分為開口截面，閉口截面（g、h、i、j）按截面對稱性分為單軸對稱截面（d、e、f、n、p）,雙軸對稱截面（其余各圖）（3）破壞形式強度破壞、整體失穩(wěn)破壞和局部失穩(wěn)破壞。強度破壞：截面的一部分或全部應力都達到甚至超過鋼材屈服點的狀況。5d)e)整體失穩(wěn)破壞： 單向壓彎構(gòu)件：彎矩平面內(nèi)失穩(wěn)：極值失穩(wěn)，應考慮效應（二階效應）。彎矩平面外失穩(wěn)：彎扭變形，分岔失穩(wěn)。 雙向壓彎構(gòu)件：一定伴隨扭轉(zhuǎn)變形，為分岔失穩(wěn)。 兩個工作階段，兩個特征點。彈性工作階段：以邊緣屈服為特征點（彈性承載力）；彈塑性工作階段：以塑性較彎矩為特征點（極限承載力）。N=

3、fynhb=NNM=f,-bh-hJy22從3二左丁(1*)=%(J聯(lián)立以上兩式，消去n,則有如下相關方程N£±<f4、%NM±y±JgfA九八YyWny關于土號的說明：如右圖所示對于單對稱截面，彎矩繞非對稱軸作用時，會出現(xiàn)圖示兩種控制應力狀況。一般情況，剛度由構(gòu)件的長細比控制，即：4Jmax幾4上因?qū)嵏故綁簭潣?gòu)件在軸力及彎矩作用下，即可能發(fā)生彎矩作用平面內(nèi)的彎曲失穩(wěn)，也可能發(fā)生彎矩作用平面外的彎曲扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)（類似梁）。兩方面在設計中均應保證。i2班巴與十州十M-二0dxNE(l-N/Ns)N考慮初彎曲V。的影響rMr+NVnAfrmax=Mx+7V

4、v0+N町；以受壓邊緣纖維屈服為破壞準則，則有NMr+Nv.f。二一十9二工/%0N/心）辦若令Mx=O,則構(gòu)件變?yōu)檩S心壓桿，則有軸力極限值：'_'。工一A犯上式成為:O_馬y單Xf一丁闈序nq一八聯(lián)立a、b兩式，消去V。則有:N +0A WQ-wNNQ引入彎矩非均勻分布時的等效彎矩系數(shù),可得：N凡MJ7正wq-%NN£-'")適用于繞虛軸的格構(gòu)式及冷彎薄壁型鋼壓彎構(gòu)件如果采用極限承載力準則，則有N葭三6A八%Q-OMN/N耿）一（試驗研究與數(shù)值分析相結(jié)合確定）C=/（i.i4）適用于實腹式壓彎構(gòu)件及繞實軸的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件Bi等效彎矩系數(shù)，按產(chǎn)生的最

5、大彎矩相等的原則選用。對于不對稱的工字形截面、T形截面而且彎矩使較大的翼緣受壓時,還應按下式計算：-產(chǎn)。不（7-12）AN%?一彎矩作用平面內(nèi)受壓較小翼緣的毛截面模量Ba的取值：（D兩端有相對水平位移（有側(cè)移框架柱）：P.=1.O（2）兩端無相對水平位移：無橫向荷載時：總”0.65十0.35%M有端彎矩和橫向荷載時：使構(gòu)件產(chǎn)生同向曲率時：B11.0無端彎矩但有一個跨中集中荷載作用:無端彎矩但有幾個橫向集中荷載作用或橫向均勻荷載作用：BM=l.0首先建立平面外彎扭屈曲的微分方程£7/"+&”+河/=0-GL6MruR)6=0WizU進行一系列推導，得到相關方程(7-1

6、8).N.tNM；,(1-)U-)0%乂最后得到實用設計公式0+組二f(7-21)4)b均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù)截面影響系數(shù)，閉口截面為0.7,其他截面為1.0使構(gòu)件段產(chǎn)生同向曲率，P tx=1 .0Ptx等效彎矩系數(shù),可采用下面數(shù)值:在彎矩作用平面外有支撐時(1)所考慮段內(nèi)無橫向荷載作用/力=065+035/(2)有端彎矩和橫向荷載同時作用使構(gòu)件段產(chǎn)生異向曲率，BfO.85(3)無端彎矩但有橫向荷載作用Bt=l.0(1)整體穩(wěn)定計算：繞虛軸叫=(式710),且：(力)(O彎矩繞虛軸作用時,單肢軸力按下式計算Ny2+M綴板式構(gòu)件的計算尚應考慮剪力引起的局部彎矩，并按壓彎構(gòu)件計算。其剪力可

7、取下面兩個值的較大者。綴板式構(gòu)件單肢的平面外穩(wěn)定計算，可按軸心壓桿，計算長度取兩相鄰側(cè)向支承點間的距離。翼緣板:235b!t<5力（外伸翼緣）A0/4OJ2-卜（兩邊支承）腹板:1.工字形截面當代為£1.6時，上£(16,+0.5Z+25)*當i,6<a()W2時，(4+0.51-26.2)j-y-式中4應力梯度，%二.占,%、。皿分別為腹板計算高度邊緣的最大、最小應力（壓應力取正僖技應力取負值），應力計算時不港慮構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)和截面塑性發(fā)展系數(shù)一構(gòu)件對兩個主軸長細比的較大值（當2<30時，取f2=30；當Z>100時，取工二100）。2.箱形截面腹板的寬厚比不應大于上述值的0.8倍；且當此值小于時,用該數(shù)值。3. T形截面% MLO時,hjt” <15235T% >1.0時,瓦& < 182