2010年硕士论文答辩.PPT

4.5.2 压弯构件在弯矩作用平面外的稳定性 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 有初始缺陷压弯构件在弯矩作用平面外失稳为极值型失稳 弯矩作用平面外的抗弯刚度通常较小，构件在 弯矩作用平面外若没有足够的支撑，可能发生 构件弯矩作用平面外的整体失稳，其形式为弯 扭屈曲（弯扭失稳）。 由于考虑初始缺陷的侧扭屈曲弹塑性分析过于 复杂，目前我国规范中采用的计算公式以理想 的屈曲理论为依 据。 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 1. 双轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲临界力 双轴对称工字形截面压弯构件弯扭屈曲 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 取出隔离体，建立平衡方程： 引入边界条件： 在z=0和z=l处，u=?= u?=??=0 联立求解， 得到弯扭屈曲的临界力Ncr 的计算方程： 平衡方程的建立和求解 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 若构件在弹塑性阶段发生弯扭屈曲，则需要对构件的截面抗弯刚度EIx 、EIy ，翘曲刚度EI? 和自由扭转刚度GIt ，作适当改变 ，求解过程比较复杂。 双轴对称截面压弯构件弹性弯扭屈曲的临界荷载 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 2. 单轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲临界力 单轴对称工字形截面压弯构件弯扭屈曲 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 式中： i02=(Ix+Iy)/A+a2 单轴对称截面压弯构件弹性弯扭屈曲的临界荷载计算公式 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 3. 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的实用计算公式 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 纯弯曲作用下的临界弯矩 双轴对称截面压弯构件纯弯曲作用下弯扭屈曲的临界力Ncr 的计算方程 改用N 相关曲线 N/NEy和M/Mcr的相关曲线 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 普通工字型截面： NωNEy 开口冷弯薄壁型钢： NωNEy 同时又考虑到不同的受力条件，在公式中引进了非均匀弯矩作用的等效弯矩系数?tx 。 式中：?b为均匀弯矩作用时构件的整体稳定系数，即4.1节中梁的整体稳定系数。 压弯构件在弯矩作用平面外的稳定性的计算依据 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 在弯矩作用平面外有支撑的构件，应根据两相邻支撑点间构件段内的荷载和内力情况确定： ① 构件段无横向荷载作用时， βtx=0.65+0.35M2/M1，M1 和M2是构件段在弯矩作用平面内的端弯矩，|M1|≥|M2|；构件段产生同向曲率时取同号，产生反向曲率时取异号； ② 构件段内有端弯矩和横向荷载同时作用时使构件段产生同向曲率取 βtx=1.0；构件段产生反向曲率取βtx=0.85 。 ③ 构件段内无端弯矩但有横向荷载作用时，βtx=1.0 。 弯矩作用平面外为悬臂构件，βtx=1.0 。 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 4.5.3 格构式压弯构件的设计 1. 在弯矩作用平面内格构式压弯构件的受力性能和计算 1）弯矩作用在与缀材面平行的主平面内（绕虚轴） 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 （常采用缀条格构柱） 格构式压弯构件计算简图 格构式压弯构件对虚轴的弯曲失稳采用以截面边缘纤维开始屈服作为设计准则的计算公式。 由??0x确定 同实腹式构件计算公式 2）弯矩作用在与缀材面垂直的主平面内（绕实轴） 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 2. 单肢计算 弯矩绕虚轴作用时，需对单肢进行稳定性验算，不必再进行整个构件的平面外稳定计算。 分肢的轴线压力按计算简图确定。 单肢1 N1 =Mx /a+N z2 /a 单肢2 N2 =N? N1 单肢的计算长度在缀材面内取缀条体系的节间长度，而平面外取侧向支承点之间的距离。 单肢计算简图 4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算 3. 构件在弯矩作用平面外的稳定性 弯矩绕实轴作用时，其弯