2025年建筑钢结构检测与分析报告.docxVIP

土木工程手院

《钢构造基本原理》试验课程作业

H型柱轴心受压试验汇报

试验名称等边角钢轴心受压整体稳定试验

小组组员

理论课教师吴明儿

试验日期10月21日

目录

一、试验目的1-

二、实验原理2-

1、基本微分方程 2-

2、扭转失稳欧拉荷载 2-

3、稳定性系数计算公式 3-

4、柱子φ-π曲线 3-

三、实验设计： 4-

1、试件设计 错误!未定义书签。

2、支座设计 4-

3、测点布置 4-

4、加载装置设计 5-

四、实验准备 6-

1、试件截面实测 6-

2、材料拉伸试验：给出屈服强度、弹性模量 7-

3、试件对中 7-

4、测点检查 7-

5、采用实测截面和实测材料特性进行承载力计算 7-

五、试验结果初步分析 8-

1、试验现象 8-

2、荷载-应变曲线 9-

3、荷载-位移曲线； 10-

4、实测极限承载力比较 10-

6、分析试验结果和理论值之间的差异，分析产生这种差异的原因 10-

六、试验结果深入分析 11-

一、试验目的

(1)通过试验掌握钢构件的试验措施，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验成果整顿等

措施；

(2)通过试验观测等边角钢截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式；

(3)研究等边角钢轴心受压柱应力应变关系；体会等边角钢轴心受压柱实际承载力与理论承载力之间的区别。

(4)将理论极限承载力和实测承载力进行对比，验证轴心受压构件的柱子曲线。

二、试验原理

1、基本微分方程

根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为：

EI(v-v。)+Nv-Nx?θ=0

EI,(u-u%)+Nu-Ny?θ=0

EI(θ-0)-GI,(0°-0%)-Nx?θ+Ny?θ+r2N0-RO=0

2、构件失稳欧拉荷载

等边角钢截面为单轴对称截面，剪力中心在对称轴上，设对称轴为x轴，则有yo=0,代入上式可得：

EI(v-vo)+Nv-Nx?θ=0(a)

EI,(u-u%)+Nu=0(b)

EI(θ-0%)-GL,(0-0%)+r2N0-RO=0(c)

阐明等边角钢单轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，其中有两个微分方程是互相联立的，即在y方向弯曲产生变形v时，必然伴随扭转变形θ,反之亦然。这种形式的失稳称为弯扭失稳。而式(b)仍可独立求解，因此单轴对称截面轴心压杆在对称截面内失稳时，仍为弯曲失稳。

欧拉公式：

对于理想压杆，由于荷载通过剪力中心因此不会发生弯扭失稳。

绕Y轴弯曲失稳：

等边角钢压杆的计算长度和长细比为：

绕Y轴弯曲失稳计算长度：loy=μl%,长细比λ,=l?,/i,

长细比可化为相对长细比：

3、稳定性系数计算公式

H字型截面压杆的弯曲失稳极限承载力：根据欧拉公式

佩利公式：

再由公可算出轴心压杆的稳定性系数。

4、柱子φ-λ曲线

当元≤0.215,

J(az+a?ā+Z)2-4221

α?=0.65,αz=0.965,α?=0.300

b

b曲线

除acd以外的其他截面情况c曲线

yy

焊接，轧制边，对y轴

焊接，t≥40,轧制边，对弱轴

焊接，板件宽厚比≤20,对两主轴焊接，轧制边，对两主轴

焊接，轧制边，t≥40对强轴

轧制，40t≤80,对弱轴b/h0.8轧制，t≥80,对强轴b/h0.8

04080120160200

λ√f,/235

a曲线

一轧制，b/h≤0.8,对强轴

轧制，对两主轴d曲线

轧制，t≥80,b/h0.8,对弱轴

口X壬

工壬

bC

0.2-

0.6-

1.0

O

φ

d

0

三、试验设计：

2、支座设计

(1)单刀口支座图

转动能力分析

刀口详图

槽口详图

单刀口详图

(2)支座设计原理

双刀口支座由3块钢板构成，中间一块钢板上表面开有横槽，下表面开有纵槽；上钢