轴压套管构件静力稳定的理论与试验研究-工程力学.PDFVIP

30 卷 3 期 Vol.30 No.3 工 程 力 学 2013 年 3 月 Mar. 20 13 ENGINEERING MECHANICS 8 文章编号：1000-4750(2013)03-0008-09 轴压套管构件静力稳定的理论与试验研究 1,2 1,2 3 申 波 ，马克俭 ，邓长根 (1. 湖南大学土木工程学院，长沙 4 10082；2. 贵州大学空间结构研究中心，贵阳 550003；3. 同济大学建筑工程系，上海 200092) 摘 要：针对轴压套管构件，理论研究了初弯曲内核与柔性套筒未接触、点接触、线接触、线接触屈曲后等变形 过程，利用小挠度二阶平衡微分方程推导了内核及套筒挠度、弯矩、剪力、接触力等物理量的计算公式；进行了 两类套管构件的试验研究。理论与试验的对比研究表明：1) 内核与套筒的刚度比小于0.005 时，内核可以由低阶 屈曲模态变形到高阶屈曲模态；内核与套筒的刚度比大于0.005 时，内核将与套筒一起发生侧向失稳破坏；2) 套 筒较刚、内核长细比较小、内核-套筒净间隙较大，不利于显著提高内核的轴压承载力；内核外伸套筒部位是薄弱 部 ，为避免该部 的局部屈曲，需要减小该部 的长度，并 其予以加强。 关键词：套管构件；内核；屈曲；接触；构造 中图分类号：TU3 11.2 文献标志码：A doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.09.0650 THEORETICAL AND EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS ON THE STATIC STABILITY OF A SLEEVED COLUMN SHEN Bo1,2 , MA Ke-jian1,2 , DENG Chang-gen3 (1. School of Civil Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China; 2. Space Structure Research Center, Guizhou University, Guiyang 550003, China; 3. Department of Building Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China) Abstract: The deformation processes of the non-contact, point-contact, line-contact, post-buckling of line-contact, etc., between the flexible sleeve and the axially compressed inner core with initial deflections in a sleeved column, are researched theoretically. Expressions of the deflection, moment, shear and contact reaction of the inner core and the sleeve are derived, adopting the second order differential equilibrium equations of a small deflection. Two types of sleeved columns are experimentally studied. The following results can be obtained: 1) If the stiffness ratio between the inner core and the sleeve