[PPT]钢结构课件之拉弯和压弯构件

1、第 六章 拉弯和压弯构件Chapter 6 Members Subjected to Axial Force and Bending 7/22/202211.1 拉弯构件的应用和破坏形式第一节 拉、压弯构件的应用和破坏形式拉弯构件的应用: 应用较少，如桁架拉杆受节间荷载破坏形式： 受拉为主强度破坏 受弯为主整稳、局稳破坏7/22/202221.2 压弯构件的应用和破坏形式压弯构件的应用: 应用广泛，大部分柱压坏形式： 受压为主类似轴心压杆 受弯为主强度、整稳、局稳破坏7/22/20223压弯构件的截面形式弯矩较大时，采用单轴对称截面7/22/20224第二节 强度计算7/22/20225极限状

2、态7/22/20226相关关系（1）7/22/20227相关关系（2）7/22/20228强度计算7/22/20229规范公式-单向弯曲7/22/202210规范一般公式-双向弯曲7/22/202211例题3-6，P81，拉弯 非常简单7/22/202212第三节 压弯构件在弯矩作用平面内的稳定7/22/2022133.1 平面内性能 3.1.1 端弯矩相等时平面内失稳:与压杆类似，极值型失稳7/22/202214微分方程微分方程的解中点挠度7/22/202215跨中弯矩函数sec()泰勒展开、简化7/22/202216弯矩放大系数（1）假定代入微分方程可得7/22/202217弯矩放大系数（

3、2）7/22/202218弯矩放大系数与比较实用弯矩放大系数采用7/22/2022193.1.2 各种荷载下的等效弯矩系数见p123表4-87/22/2022203.1.3 极值型失稳稳定考虑二阶效应的强度问题等弯情况：一般荷载并考虑初弯曲情况：7/22/202221边缘纤维屈服准则：7/22/202222为利用轴心压杆初始缺陷关系，令M=0,则7/22/202223上式代入边缘纤维屈服准则，可得适用于冷弯薄壁型钢、格构虚轴7/22/2022243.2 实腹压弯构件平面内稳定计算上述-弹性结论考虑弹塑性-解析法或数值方法，难以实用7/22/202225实用：考虑初偏心、残余应力等，借用上述弹性

4、结论，修正7/22/202226实用计算公式与数值方法所得相关关系比较吻合7/22/202227实用计算公式与数值方法所得相关关系比较-矩形截面7/22/202228实用计算公式与数值方法所得相关关系比较-工字形截面7/22/202229单轴对称截面受拉翼缘：7/22/202230例题4-8，P127 3种荷载情况计算比较： 单侧端弯矩 双侧同向端弯矩 双侧反向端弯矩7/22/202231第四节 压弯构件在弯矩作用平面外的稳定7/22/2022324.1 双轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲 7/22/202233变形后位置力矩分解 7/22/202234平衡方程 7/22/202235两

5、端铰接的解 临界条件： 7/22/202236临界压力： 7/22/202237例题4-9，P130 计算临界压力。直接运用临界条件7/22/2022384.2 单轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲 剪心与形心不重合临界条件详见P131式4-92 7/22/2022394.3 实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的实用计算公式 由临界条件得 相关关系： 7/22/202240相关关系曲线：7/22/202241简化相关关系 7/22/202242实用计算公式： 7/22/202243例题4-10、411，P133 精读 注意侧向支撑点问题7/22/202244作业4-20，P167 压弯构件平面

6、内、外稳定7/22/202245第五节 格构式压弯构件的稳定应用：受力大的柱形式：单轴、双轴对称缀材：以缀条为主（宽度大） 7/22/2022465.1 格构式压弯构件 在弯矩作用平面内的稳定弯矩绕实轴：与实腹式相同弯矩绕虚轴：采用边缘纤维屈服准则7/22/2022475.1.1 弯矩绕虚轴时的平面内稳定计算边缘纤维屈服准则：实用公式：7/22/202248实用公式参数取值（1）压杆稳定系数：7/22/202249实用公式参数取值（2）受压侧抵抗矩：7/22/2022505.1.2 弯矩绕虚轴时的单肢稳定单肢受力：7/22/202251单肢验算：按轴心压杆计算长度： 缀材平面内节间长度 缀材平

7、面外侧向支撑间长度7/22/2022525.2 格构式压弯构件 在弯矩作用平面外的稳定弯矩绕虚轴：不必计算（单肢保证）弯矩绕实轴：类似实腹箱型截面 计算公式：同实腹式构件 7/22/202253参数取值：压杆稳定系数：梁整体稳定系数：等效弯矩系数乘以：7/22/2022545.3 缀材计算作用：抗剪承受剪力：两个条件之最大值7/22/202255例题4-12，P136，格构式压弯构件，弯矩绕虚轴轴压力确定，求所能承受的弯矩确定条件：平面内整稳、单肢稳定 平面外无需考虑 7/22/202256作业4-15，P166 格构式压弯构件整体稳定验算7/22/202257第六节 压弯构件的局部稳定7/2

8、2/2022586.1 腹板的稳定受力状态：非均匀压应力和剪应力7/22/202259弹性屈曲条件（相关关系）：公式各参数含义见教材P153-1547/22/202260简化（压应力为主，剪应力为影响条件）：7/22/202261准则：7/22/202262宽厚比限值（考虑塑性发展，加入长细比影响）：7/22/2022636.2 翼缘的稳定压应力较大一侧控制临界应力与压杆相同（均匀受压弹塑性失稳）：7/22/202264准则：7/22/202265规范限值：7/22/202266例题4-14，P156，工字形截面压弯构件局部稳定验算7/22/202267第七节 受压和压弯构件的计算长度7/22

9、/2022687.1 桁架中的压杆 原则：考虑杆端其它杆件的实际约束受力性质：拉杆提供的约束大于压杆杆件刚度：刚度比7/22/202269桁架平面内： 弦杆、支座竖腹杆和斜腹杆：l0 x=l 中间腹杆：l0 x=0.8l7.1.1 弦杆和单系腹杆的计算长度7/22/202270桁架平面外： 一般腹杆：l0y=l 斜弯曲腹杆：l0y=0.9l 弦杆：侧向支撑间距7/22/202271 7.1.2 变内力杆件的计算长度7/22/202272桁架平面内： l0 x=0.5l7.1.3 交叉腹杆的计算长度7/22/202273桁架平面外：均连续，等截面，另一腹杆受压以节点板连接，另一腹杆中断、受压7/22/202274均连续，等截面，另一腹杆受拉以节点板连接，另一腹杆中断、受拉等等7/22/2022757.2 框架柱的计算长度 影响因素：侧移（强支撑、弱支撑、无支撑）横梁刚度柱脚连接（刚接、铰接）7/22/2022767.2.1 单层多跨等截面框架柱的计算长度 有支撑（无侧移）：梁柱刚度比柱脚连接（刚接、铰接）见P174，表5-27/22/202277无支撑（有侧移）：梁柱刚度比柱脚连接（刚接、铰接）见P1