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第 四 章 轴 心 受 力 构 件 §4.1 轴心受力构件的特点 轴心受拉 轴心受压 实际上真正的轴心受力构件并不存在，原因是材质不 均匀、初始缺陷、残余应力的影响。 理想轴心受压构件在达临界荷载之前一直保持直杆平 衡。 当N达临界荷载时发生微小的偏离 直线位置的弯曲，但仍处于平衡状态， 当荷载超过临界荷载一微量时，构 件就失去平衡不断挠曲而破坏。 说明杆件有两种稳定的平衡状态，这称为平衡的分枝。 属于第一类稳定问题，以曲线稳定平衡状态为临界状态。 轴心受力构件分 偏心受压杆在荷载开始作用时，杆件就发生弯曲，荷 载低于临界荷载时，杆件随时处于弯曲 的平衡状态。 而在达临界荷载后，平衡状态被破 坏。杆件仅存在一种弯曲平衡状态，属 于第二类稳定问题。 设计轴心受力构件时，应同时满足第一极限状态和第 二极限状态的要求。 强度问题 稳定问题 第二极限状态是限制构件正常使用时的变形。 受压构件的承载力常决定于稳定， 第一极限状态为承载力极限状态，包括 所以为了提高临界力，应采用较为开展的截面型式， 即提高回转半径 i 。 通常采用实腹式截面和格构式截面。 实腹式：沿构件全长是连续分布的。 格构式：由柱肢和缀件组成截面，缀件沿构件全长是 间隔分布的，柱肢是连续分布的。 实腹式组合截面还要保证局部稳定 1 1 1 (d)格构式构件截面 格构式截面还要保证单肢稳定 §4.2 轴心受力构件的强度和刚度 轴心受力构件的强度承载力是以全截面的平均应力 达到屈服应力为极限。 由于柱要通过螺栓连接其它构件，柱截面有削弱， 因此需进行净截面强度计算。 对于高强螺栓摩擦型连接，还需验算构件的毛截面 强度： 为满足轴心受力构件的正常使用要求，构件应具有 一定的刚度要求，以保证构件不会产生过度的变形。 轴心受力构件刚度的保证是通过限制构件长细比来 确定的： 或 式中： lo ：是构件两个主轴方向的计算长度； i ：是构件两个主轴方向中与lo 对应的回转半径； ：?规范?规定的容许长细比。 λ过大?抗弯刚度过小，易产生振动，对构件不利。 杆件长细比按照下列规定确定： ① 截面为双轴对称或极对称的构件 式中： lox 、loy ： 构件对主轴x轴和y轴 的计算长度； 构件对主轴x轴和y轴 的回转半径； ix 、 iy ： 注意：双轴对称十字形截面构件 ② 单轴对称截面构件 绕非对称主轴 绕对称主主轴时，除了考虑λy，还应考虑 计及扭转效应的换算长细比λyz (后面阐述)。 容许长细比 的取值可查表，