06薄壁结构的构造和受力03.ppt

不同面内荷载作用下板的弹性失稳 单向非均匀受压板的弹性失稳 取二重三角级数的前三项，且m＝1；由势能驻值原理有： 由系数行列式为零，即可求出屈曲荷载。 不同面内荷载作用下板的弹性失稳 单向非均匀受压板的弹性失稳 临界应力为： 其中屈曲系数为： 时，令 ，则纯弯曲板的屈曲荷载为： 纯弯曲板的屈曲系数 不同面内荷载作用下板的弹性失稳 均匀受剪板的弹性失稳 非均匀受压简支板 对角线方向因受压而屈曲， 板屈曲波长与另一对角线方 向的拉力有关，对于长板， 屈曲时的半波长度约为板宽 的1.25倍。 用迦辽金法求解屈曲荷载 板的平衡方程为： 板中面力为： ， 假定挠曲面函数为： 建立迦辽金方程组： 不同面内荷载作用下板的弹性失稳 均匀受剪板的弹性失稳 积分后有： 屈曲方程 对于矩形板，精确分析后可知： 不同面内荷载作用下板的弹性失稳 均匀受剪板的弹性失稳 临界应力为： 均匀受剪板的屈曲系数 ks为剪切屈曲系数（P141，表6.1） 不同面内荷载作用下板的弹性失稳 一个边缘受压的四边简支板的临界应力 非均匀受压 当压应力非均匀分布时，四边简支板： 当压应力均匀分布时： 吊车梁腹板： 均匀受压 设计中考虑翼缘对腹板的约束，对k修正。 几种边缘荷载共同作用下薄板的临界条件 用横向加筋肋加强的梁腹板 设置横向加劲肋的梁 梁腹板同时受弯曲正应力、均布剪应力， 还可能存在边缘压应力。当这些应力达到 某种组合的一定值时，腹板将由平板稳定 状态变为微曲的平衡状态。临界状态的相 关方程为： 腹板受力 为由平均弯矩产生的腹板计算高度 边缘的弯曲应力； 为由平均剪力产生的腹板平均剪应力； 为腹板边缘的局部压应力； 几种边缘荷载共同作用下薄板的临界条件 同时用横向加筋肋和纵向加筋肋加强的梁腹板 加劲肋的设置 区隔Ⅰ： 腹板受力 区隔Ⅱ： 几种边缘荷载共同作用下薄板的临界条件 同时用横向加筋肋、受压区纵向加筋肋、短加筋肋加强的梁腹板 加劲肋的设置 区隔Ⅰ： 区隔Ⅱ： 几种边缘荷载共同作用下薄板的临界条件 偏心受压柱的腹板 偏心受压柱的腹板，不能忽略剪应力的影响，应按承受单向线性 分布压力和均布剪应力共同作用的薄板考虑。临界状态的相关方 程为： 偏心受压柱的腹板 为应力梯度； 板稳定理论在钢结构设计中的应用 轴心受压构件中板件的局部稳定设计 考虑板件之间的相互约束作用，可得到板件临界应力的一般公式为： 局部失稳临界应力不小于构件整体稳定应力： 轴心受压构件的局部失稳 板稳定理论在钢结构设计中的应用 轴心受压构件中板件的局部稳定设计 不考虑腹板对翼缘的约束作用，弹性约束（嵌固）系数取1.0， 屈曲系数为0.425： 工字型截面翼缘宽厚比 考虑翼缘对腹板的约束作用，弹性约束（嵌固）系数取1.3， 屈曲系数为4： 工字型截面腹板高厚比 其他构件截面板件宽厚比限值见表6.2（P151）。 板稳定理论在钢结构设计中的应用 受弯构件中板件的局部稳定设计 热轧型钢：板件宽厚比较小，能够满足局部稳定要求； 冷弯薄壁型钢：参考《冷弯薄壁型钢技术规范》GB50018 钢结构焊接组合梁：分别考虑翼缘和腹板的局部稳定 梁的局部失稳 板稳定理论在钢结构设计中的应用 梁的受压翼缘受均布压应力作用，不考虑腹板对翼缘的约束作 用，弹性约束（嵌固）系数取1.0，屈曲系数为0.425，弹性模 量折减系数取0.25，代入临界应力公式，有： 受压翼缘的局部稳定设计 当梁在绕强轴的弯矩作用下的强度按弹性设计时，宽厚比可放宽为： 受弯构件中板件的局部稳定设计 箱形梁翼缘板在两腹板之间的部分，弹性约束（嵌固）系数取1.0， 屈曲系数为4，弹性模量折减系数取0.25，代入临界应力公式，有： 板稳定理论在钢结构设计中的应用 腹板的局部稳定设计 受弯构件中板件的局部稳定设计 根据规范布置加劲肋，计算各区隔板的各种应力和临界应力， 使其满足稳定条件。 腹板加劲肋的布置 板稳定理论在钢结构设计中的应用 压弯构件中板件的局部稳定设计 与梁的受压翼缘相同。 受力与偏心受压柱腹板相同，工字型截面在平均剪应力和不均匀 正应力的作用下，临界条件为： 腹板的高厚比 工字型截面 经分析，平均剪应力取腹板弯曲应力的0.3倍，即可得到： 弹性 塑性 翼缘的宽厚比 板稳定理论在钢结构设计中的应用 压弯构件中板件的局部稳定设计 当 时，腹板宽厚比限值采用与翼缘相同； 当 时，放宽此限值，见表6.4（P155）。 T形截面的腹板 考虑两腹板受力可能不一致，且翼缘对腹板的约束也不如工字 型截面（单侧角焊缝），箱形截面腹板高厚比限值取工字型截 面的0.8倍。 箱形截面的腹板 圆管截面 直径与厚度之比