材料力学稳定习题课解析.ppt

案例总结 1 网架安装质量低劣的隐患是导致事故的根本原因 2 在受压杆上悬挂跳板是引发事故的导火索 3 工程监理失职是使隐患和事故得以发生的重要原因 结构设计方案的不足对事故的后果产生一定影响 事故教训：设计应考虑得更全面，从建造施工监理各方面严格把关，消除隐患 压杆稳定 习题讨论课 O λ ? ? p λp A λO B ?s ?cr=?s ?cr=a?bλ 粗短杆 中长杆 细长杆 临界应力总图 10-7 当圆截面细长压杆的直径减小为原来的一半时，若其它条件（长度、约束、材料）均不变，则压杆的临界应力变为原来值的____。 正确答案：B 选项 A B C D 0.5倍 0.25倍 2倍 4倍 DUT-MMCAI-L1 10-6 当圆截面细长压杆的直径增大为原直径的2倍时，若其它条件（长度、约束、材料）均不变，则压杆临界应力将____。 正确答案：B 选项 A B C D 增大至2倍 增大，数值不能确定 增大至4倍 减小，数值不能确定 DUT-MMCAI-L1 10-12 两端铰支的细长压杆，在杆长中点有一可动铰支座约束侧向位移。若除去中间铰支座，则临界力变为原来的____倍。 正确答案：A 选项 A B C D 0.25 0.5 2 4 DUT-MMCAI-L1 10-14 圆截面细长压杆的材料及支承情况保持不变，若将其直径和杆长同时增大1倍，压杆的____。 正确答案：A 选项 A B C D 临界应力不变，临界力增大 临界应力增大，临界力不变 临界应力和临界力都增大 临界应力和临界力都减小 DUT-MMCAI-L1 y z O 关于欧拉临界力公式 I 如何确定 ？ z y O z y O z y O 任意形心惯性矩 Iz Iz Iz 各向约束相同时，应取最小形心主惯性矩 F (a) 比较四根 压杆的欧 拉临界力 l F (b) F a a EI (d) F a a EI (c) 静定桁架在载荷作用下的失效 网架倒塌事故分析与反思 2005年3月19日,营口港某在建屋顶网架整体跨塌 案例分析 当时正进行屋面施工和室内土建施工 事故造成网架报废，多人死伤 委托鉴定——判断事故的原因和责任人 网架杆件的设计 材料：Q235 工艺：高频焊接管 连接：螺栓球 杆件 规格 D/t A(mm2) I(mm4) i(mm) ? ? 1类 D60×3.5 17 621 2.49×105 21.0 108.8 0.499 2类 D75.5×3.75 20 845 5.45×105 25.4 85.6 0.605 3类 D88.5×4 22.1 1061 9.48×105 29.9 72.7 0.732 4类 D114×4 28.5 1381 2.09×106 39.3 55.9 0.829 5类 D140×4.5 31.1 1915 4.40×106 47.9 45.4 0.876 6类 D159×6 26.5 2283 8.45×106 54.1 40.2 0.899 网架杆件规格与几何参数 网架平面图及破坏状态 1 A 25 C E G I 13 37 51 图例 支座坠落 支座倾斜 上弦节点支承 支座安装连接缺陷 缺螺栓 焊缝不全 缺焊缝 安装连接缺陷 门形焊缝，未焊透，过渡板被拉开 地脚螺拴失落，塞焊不够 球节点偏心严重 四种工况的最大结构位移与杆件最大应力的比较 荷载工况 最大位移（mm） 最大应力值（MPa） 上弦杆应力最大值(MPa) 腹杆应力最大值(MPa) 下弦杆应力最大值（MPa） 1 全部荷载（全跨找坡） 34．9 132．0 －129．0 129．0 －129．0 131．0 －91．7 132．0 －32．3 2 原设计荷载 20．9 85．9 －72．7 77．4 －72．7 85．9 －56．8 83．9 －23．3 3 事故前状态（半跨找坡） 33．1 147．0 －129．0 133．0 －129．0 147．0 －93．3 144．0 －42．8 4 工况3+风荷载 30.7 146．0 －129．0 133．0 －129．0 146．0 －93．8 144．0 －42．6 工况3最不利，比工况2大很多，但仍满足要求 主要鉴定结果 网架构件（杆件、螺栓球、高强度螺栓等）质量合格 网架安装施工（装配、焊接、螺栓连接等）质量 基本项目抽检12项，全部不合格； 一般项目抽检15项，6项不合格。 网架承载力复核计算（强度、刚度、稳定性等） 在原设计工况下满足要求，应力水平正常 在事故工况下也满足要求，应