第四章轴心3.ppt

第四章 b 在外压力作用下，截面的某些部分（板件），不能继续维持平面平衡状态而产生凸曲现象，称为局部失稳。局部失稳会降低构件的承载力。 二、轴心受压构件的局部稳定 A B C D E F O P A B C D E F G §4-3 轴心受压构件的稳定 （一）薄板屈曲基本原理 1、单向均匀受压薄板弹性屈曲 对于四边简支单向均匀受压薄板，弹性屈曲时，由小挠度理论，可得其平衡微分方程: 四边简支单向均匀受压薄板的屈曲 四边简支均匀受压薄板的屈曲系数 由于临界荷载是微弯状态的最小荷载，即n=1（y方向为一个半波）时所取得的Nx为临界荷载： 当a/b=m时，β最小； 当a/b≥1时，β≈4； 所以，减小板长并不能提高Ncr， 但减小板宽可明显提高Ncr。 对一般构件来讲，a/b远大于1，故近似取β=4，这时有四边简支单向均匀受压薄板的临界力： 对于其他支承条件的单向均匀受压薄板，可采用相同的方法求得β值，如下： b a 侧边 侧边 β=4 β=5.42 β=6.97 β=0.425 β=1.277 综上所述，单向均匀受压薄板弹性阶段的临界力及临界应力的计算公式统一表达为： 2、单向均匀受压薄板弹塑性屈曲应力 板件进入弹塑性状态后，在受力方向的变形遵循切线模量规律，而垂直受力方向则保持弹性，因此板件属于正交异性板。其屈曲应力可用下式表达： （二） 轴心受压构件的局部稳定的验算 对于普通钢结构，一般要求：局部失稳不早于整体失稳，即板件的临界应力不小于构件的临界应力，所以： 由上式，即可确定局部失稳不早于整体失稳时，板件的宽厚比限值： 1、翼缘板： A、工字形、T形、H形截面翼缘板 b t b t t b t b B、箱形截面翼缘板 b b0 t 2、腹板： A、工字形、H形截面腹板 tw h0 h0 tw B、箱形截面腹板 b b0 t h0 tw C、T形截面腹板 自由边受拉时： tw h0 h0 tw 3、圆管截面 （三）、轴压构件的局部稳定不满足时的解决措施 1、增加板件厚度； D t 2、对于H形、工字形和箱形截面，当腹板高厚比不满足以上规定时，在计算构件的强度和稳定性时，腹板截面取有效截面，即取腹板计算高度范围内两侧各为 部分，但计算构件的稳定系数时仍取全截面。 tw h0 由于横向张力的存在，腹板屈曲后仍具有很大的承载力，腹板中的纵向压应力为非均匀分布： 因此，在计算构件的强度和稳定性时，腹板截面取有效截面betW。 腹板屈曲后， 实际平板可由一应力等于fy的等效平板代替，如图。 be/2 be/2 fy 3、对于H形、工字形和箱形截面腹板高厚比不满足以上规定时，也可以设纵向加劲肋来加强腹板。 纵向加劲肋与翼缘间的腹板，应满足高厚比限值。 纵向加劲肋宜在腹板两侧成对配置，其一侧的外伸宽度不应小于10tw，厚度不应小于0.75tw。 ≥10tw ≥0.75tw h0’ 纵向加劲肋 横向加劲肋