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文档简介

1、第9章,柱稳定性问题,9.1柱稳定性概念,第9章柱稳定性问题,工程案例,9.1柱稳定性概念,9章柱稳定性问题,9.1概念,工程案例,桁架柱,工程案例,9.1柱稳定性概念,工程案例,9.1柱稳定性概念,稳定,9.1压杆稳定的概念,如果不稳定平衡载荷大于某个值,压杆在侧向干涉力作用下会变成曲线杆,在消除扰动载荷后曲线不会返回到原始直线形状,而是保持曲线形状的平衡。临界压力:使压杆从直线稳定平衡过渡到不稳定平衡的极限压力值。记录为Fcr。9.1压杆稳定的概念,不稳定性不限于构件,在各种结构中发生,有多种形式。9.1柱稳定性的概念,假设FpFcr,根据局部平衡条件:M (x)=-FP w (x),9.

2、2细长杆的临界压力,1两端铰接细长杆的临界压力,9章柱稳定性问题,牙齿微分方程的一般解如下:由于W(l)=0,A=0,因此9.2细长杆的临界压力、保持曲线平衡的压力值、常识也称为两端铰接上细长杆的Euler公式。9.2细长杆的临界压力、最小临界载荷、不稳定挠度曲线函数如下:其中A是待定常量。导出了9.2细长杆的临界压力,前提是前端受到两端铰接柱两端的压力。实际上,轴心压杆的支撑形式可能有多种,支撑形式对临界载荷的大小有很大影响。分析两端铰链细长条的变形和两端不是铰链的细长条的变形,确定两端不是铰链的细长条的临界载荷。2端郑智薰铰链细长杆临界压力,9.2细长杆临界压力,两端铰链,9.2细长杆临界

3、压力,一端固定端自由,9.2细长杆临界压力,两端固定,9.2细长杆临界压力,一端固定端铰链,9.2细长杆临界压力,4种棒料和直径相同。所有杆都不稳定吗?9.3临界应力总度、旋转半径或惯性半径、弹性或细长比、根据细长比分隔柱类型、9.3临界应力总度、长度、约束、标注和剖面形式对临界负载的综合影响。根据细长比将柱子分为三个茄子类别。光滑或细长比,9.3临界应力总度,光滑是影响支柱承载能力的综合指标。柱分类,大柔性杆,P构件引起弹性不稳定时。中间柔性杆,s p构件引起非弹性不稳定时。小柔度杆,S构件引起降伏现象时.9.3临界应力总图,从弹性屈曲开始,P比极限,欧拉公式的适用范围,9.3临界应力总图,

4、结果:等号,欧拉公式的最小平滑度满足:常用A3钢,9.3临界应力总图,临界应力的经验公式,中间柔性杆(也称为中间撑杆)。中间柔性构件用作经验公式:对于A3钢,用A3钢制成的压杆仅属于中间柔性构件,并通过经验公式计算。对于较小的柔性压杆,即强度问题。可以由柱强度条件确定。即,9.3临界应力总图、土木工程常用的经验公式:三种茄子类型柱的临界应力公式、大柔性杆、中柔性杆、小柔性杆、极限载荷、9.3临界应力总图、9.3临界应力总图、9.3临界应力总图、9.3临界应力总图,对于柱稳定性:可以在相关工程规范,手册中找到。2打折系数法,j称为打折系数。使用牙齿公式检查和设计压杆的方法称为折叠系数方法。为便于

5、9.4压杆的稳定计算和合理设计,计算,将临界应力的允许值记录为:由Cr和NST确定。临界应力Cr值随压杆的细长比而变化。细长比不同的压杆一般规定了不同的稳定性安全系数,因此,递减系数是细长比的函数。(大卫亚设,美国电视电视剧,季节),牙齿方法也称为实用的计算方法。柱稳定性计算,例如:1两端铰接柱的长度l=1.2m,材质为A3钢,杨氏模量E=200Gpa,已知剖面的面积A=900mm。如果剖面的造型分别为方形、圆形、h=2b=42mm矩形和d/D=0.7的中空细管,请分别计算每个杆的临界力。解决方案:9.4压杆的稳定性计算和合理设计,示例1,解决方案:大柔体压杆,中间柔体压杆,9.4压杆的稳定性

6、计算和合理设计,压杆稳定性计算,示例1,解决方案:D20mm,确定牙齿结构的最大允许负荷。分析:弯杆,例如,9.4压杆的稳定性计算和合理设计,示例2,分析:压杆,大柔性杆,比较,最终结果:例如,9.4压杆的稳定性计算和合理设计,示例9-。分析:平衡条件,分析:AB负荷的稳定性:是,9.4压杆的稳定性计算和合理设计,分析:平衡条件,AB负荷的稳定性:BC负荷的稳定性:BC负荷的第一个不稳定性;细长杆的临界载荷公式与有效长度、约束、截面几何图元和材料相关。因此,要提高压杆的稳定性,必须注意这些因素。3压杆的合理设计,9.4压杆的稳定实用计算和合理设计,1。缩短压杆的长度,杆长度越小,杆的柔软度越小

7、,杆件的稳定性也越好。客观条件的限制、杆长不能缩短、构件的稳定性不符合要求的情况下,可以考虑在构件中间添加支撑。这样,用两个杆替换一个杆就等于缩短杆的长度。提高压杆的稳定性。(大卫亚设,美国电视电视剧),2。如上所述,加强撑杆的约束形式根据稳定性,固定端优于固定铰链,固定铰链优于可移动铰链,移动铰链优于自由端。9.4压杆稳定实用的计算和合理的设计,提高压杆稳定性的措施,3 .选择合理的横截面图形。临界压力Fcr与截面的转动惯量I成正比。相同剖面的临界压力由I值较小的一侧确定。因此,选择在相同面积中I较大、截面角度方向中I值接近的截面形状更合理。,9.4压杆稳定实用的计算和合理的设计,压杆合理的设计:(1)合理选择截面形式。(2)合理选择约束和杆长。(3)材料的合理选择。9.4压杆的稳定性实用计算和合理设计,缩短长度,加强约束,9.4压杆的稳定性实用计算和合理设计,9章压杆稳定,结论和讨论,9章压杆稳定,结论和讨论,临界应力公式稳定性和强度,刚度问题比较,9章压杆稳定,9章压杆稳定、第九章柱稳定

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