钢结构期末复习概念总结(第三章、第四章).pdf

中南大学土木工程学院 工民建方向 钢结构设计原理 期末复习总结 制作人 WX 老师 蔡勇 Chapter3 钢结构的可能破坏形式 1 钢结构可能的破坏形式钢结构可能的破坏形式 结构的整体失稳 结构和构件的局部失稳 结构的塑性破坏 结构的脆性断裂 结构的疲劳破坏 结构的损伤累积破坏 2 稳定的概念和失稳的类别稳定的概念和失稳的类别 a 稳定的定义 结构在荷载作用下处于平衡位置 微小外界扰动使其偏离平衡位置 若外界扰动除去后 仍能回复到初始平衡位置 稳定的 不能回复到初始平衡位置 且偏离越来越远 不稳定的 不能回复到初始平衡位置 但停留在新的平衡位置 临界状态 随遇平衡 强度强度问题是应力应力问题 而稳定稳定问题是变形变形问题 b 失稳的类别 欧拉屈曲 理想的轴压直杆的屈曲 极值型失稳 压弯杆件的失稳 屈曲后极值型失稳 薄壁构件中的受压翼缘板 腹板 有限干扰型失稳 承受轴向荷载圆柱壳的失稳 跳跃型失稳 承受横向均布压力的球形扁壳 c 构件的整体失稳 轴压构件 弯曲失稳 扭转失稳 弯扭失稳 受弯构件 弯扭失稳 压弯构件 截面单轴对称 弯曲失稳 弯矩作用平面内 弯扭失稳 弯矩作用平面外 截面双轴对称 弯扭失稳 弯矩作用平面内 外 框架和拱 弯曲失稳 框架或拱平面内 弯扭失稳 框架或拱作用平面外 4 局部失稳 塑性破坏 内力充分布的概念 a 局部失稳的定义 指结构和构件在保持整体稳定的条件下 结构中的局部构件或构件中的板件已不能承受外荷 载的作用而失去稳定 结构中的局部构件包括 受压柱 受弯梁 受压翼缘板 受压腹板 b 塑性破坏 在不发生整体失稳和局部失稳的条件下 内力随荷载的增加而增加 当截面内力达到截面 的承载力并使结构形成机构时 结构就丧失承载力而破坏 称为结构的强度破坏 结构强度破坏时 会出现明显得变形 因此又称为塑性破坏 延性破坏 受拉构件破坏过程 受弯构件破坏过程 c 内力重分布 首 先 拉 应 力 其次 构件进入塑性 变形 明显伸长 随后材料进 入 最后 达到抗拉 强度后 构件拉断 首先受拉边缘 应力达到屈服 其次 构件进入弹塑性 受力阶段 形成塑性铰 随后发生塑性转动 内 力 最后 形成机 构而倒塌破 中南大学土木工程学院 工民建方向 钢结构设计原理 期末复习总结 制作人 WX 老师 蔡勇 5 影响疲劳强度的因素及疲劳强度的确定 影响疲劳强度的因素 a 应力集中 主要因素 b 内在缺陷 非焊接结构 表面缺陷 轧制 切割 冷加工等过程产生的微裂纹以及螺栓孔等 焊接结构 焊缝的外形及其缺陷 如气孔 咬边 夹渣 焊接裂纹 起弧的不平整 c 残余应力 d 所处的环境 在有腐蚀性介质环境中 疲劳裂纹的扩展速率会受到不利影响 疲劳强度的确定 6 影响结构脆性断裂的因素和防止措施 a 影响结构脆性断裂的因素 Chapter4 受拉构件及索 1 轴心受拉构件的强度 有效净截面有效净截面 刚度的计算刚度的计算 a 轴心受拉构件的强度 截面无削弱 df A N 截面有削弱 d n f A N b 有效净截面有效净截面 有效净截面 neAA 净截面有效系数 l a 1 a 的计算 验算公式d e f A N c 受拉构件的刚度受拉构件的刚度 公式 max 0 max i l 2 拉拉 压压 弯构件三种不同强度计算准则的基本概念及计算方法弯构件三种不同强度计算准则的基本概念及计算方法 三种不同强度计算准则的概念 a 边缘纤维屈服准则 最大受力截面边缘的最大应力达到屈服时 拉弯构件处于弹性工作阶段 中南大学土木工程学院 工民建方向 钢结构设计原理 期末复习总结 制作人 WX 老师 蔡勇 b 全截面屈服准则 最大受力截面的全部受拉和受压区的应力都达到屈服 该截面在拉力和 弯矩共同作用下形成塑性铰 拉弯构件进入塑性工作阶段 c 部分发展塑性准则 构件最大受力截面的部分受拉和受压区的应力达到屈服 拉弯构件处于弹塑 性工作阶段 三种不同强度计算准则的计算 a 边缘纤维屈服准则 考虑截面削弱和最大应力低于强度设计值的要求 b 全截面屈服准则 对于工字形截面绕强轴弯曲的情况 c 部分发展塑性准则 d nx x n f W M A N 注意注意 3 索的力学特性和分析方法 1 x pe pyexxy x x y x MN f A MN