壓彎構件穩(wěn)定計算

1、壓彎構件穩(wěn)定計算壓彎構件穩(wěn)定計算概述壓彎構件實際上就是軸力與彎矩共同作用的構件，也就是軸心受力構件與受彎構件的組合，典型的兩種壓彎構件如圖所示。同其他構件一樣，壓彎構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件：只繞截面一個形心主軸受彎；雙向壓彎構件：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件也稱作偏壓構件。截面形式：同軸心受力構件一樣，分實腹式截面與格構式截面。?實腹式：型鋼截面與組合截面?格構式：綴條式與綴板式?按截面組成方式分為型鋼（a、b）,鋼板焊接組合截面型鋼

2、（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）(c)ta)?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?按截面分布連續(xù)性分為實腹式截面（aj）格構式截面（kp）(m)M&)（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©冒£r.FFw/M整體失穩(wěn)破壞：單向壓彎構件：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)。雙向壓彎構件：一定伴隨扭轉變形，為分岔失穩(wěn)。7.2.1強度計算兩個工作階

3、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）7.2.2極限承載力與相關條件N=頃入=N"22聯(lián)立以上兩式，消去門，則有如下相關方程N7MfY+=1±±JAXj%關于士號的說明：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。7.2.4剛度條件：-般情況，剛度由構件的長細比控制，即：7.3.1概述實腹式壓彎構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失穩(wěn)(類似梁)。兩方面在設計中均應保證。7.3.2彎矩作用平面內(nèi)的整

4、體穩(wěn)定刃T十勺十仙；=0dxy1知Ns(i-N/Ns)考慮初彎曲V0的影響Mg-心+AV0+M冷以受壓邊緣纖維屈服為破壞準則，則有NMr+Nvn工.(T-+=fvx林_NjNQ"若令M=0,則構件變?yōu)檩S心壓桿，則有軸力極限值:上式成為：O"一1A吃（1-四婦）聯(lián)立a、b兩式，消去V。則有：N+引入彎矩非均勻分布時的等效彎矩系數(shù)，可得："0】-"/吼）"適用于繞虛軸的格構式及冷彎薄壁型鋼壓彎構件如果采用極限承載力準則，則有NZq+m,7"脂R嘰（1-0"/心）（試驗研究與數(shù)值分析相結合確定）適用于實腹式壓彎構件及繞實軸的格構式

5、壓彎構件6mx：等效彎矩系數(shù)，按產(chǎn)生的最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：NA(7-125吧2一駕矩作用平面內(nèi)受壓較小翼緣的毛截面模量6mx的取值:(1)兩端有相對水平位移(有側移框架柱)：(3mx=1.0(2)兩端無相對水平位移:?無橫向荷載時:二0.65+0.35竺?有端彎矩和橫向荷載時:使構件產(chǎn)生同向曲率時：3mx=1.0?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:mX=1.07.3.3彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定首先建立平面外彎扭屈曲的微分方程+Nu+虬日=0EI-QIt4十蜘&q

6、uot;+（忒w一岳a=0進行一系列推導，得到相關方程=0（7-18）N&Mg最后得到實用設計公式+Hjf(7-21)%向R§1-均勻彎曲的受彎構件整體穩(wěn)定系數(shù)門-截面影響系數(shù)，閉口截面為0.7，其他截面為1.06tx-等效彎矩系數(shù)，可采用下面數(shù)值：(3tx的取值在彎矩作用平面外有支撐時所考慮段內(nèi)無橫向荷載作用6艮+()35也有端彎矩和橫向荷載同時作用使構件段產(chǎn)生異向曲率，(3tx=0.85(3)無端彎矩但有橫向荷載作用(3tx=1.07.4.1格構式壓彎構件的計算(1)整體穩(wěn)定計算：繞虛軸（式7-10）,且:7.4.2單肢穩(wěn)定計算彎矩繞虛軸作用時，單肢軸力按下式計算HIII

7、Il|IIIIIIII綴板式構件的計算尚應考慮剪力引起的局部彎矩，并按壓彎構件計算其剪力可取下面兩個值的較大者。綴板式構件單肢的平面外穩(wěn)定計算，可按軸心壓桿，計算長度取兩相鄰側向支承點間的距離。7.5.1按照不允許板件發(fā)生局部失穩(wěn)的準則翼緣板:235bh<5fy（外伸翼緣）（兩邊支承）腹板:1.工字形截面當oa（）WL6肘，+0夕+25）J孕+當1.6<%W2時，(48a(+051-26.2)式中應力梯度.J、氣皿分別為腹，板遷算高度也蠹的最大、最小應力（壓應力取正值，拉應力取負值），應力計醐不考慮構件的穩(wěn)定系數(shù)P和截面塑性發(fā)展系翻I一一構件對兩個主軸長細比的較大值（當2<308，取*2=30；當人>100時，取2二loo）p2.箱形截面腹板的寬厚比不應大丁上述值的0.8倍；且當此值小丁V孔時，用該數(shù)值。3.T形截面%M1.0時.如/硝<15235%>1.0時，虬/孩M182357.5.2考慮利用屈曲后強