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钢结构压弯与受弯构件的稳定理论

发布时间:2013-11-23      新闻来源:一览钢构英才网

   

    钢结构同时承受轴向压力和弯矩作用的构件成为压弯构件,因为兼有受弯和受压功能,又普遍的出现在刚架柱中,因此又简称为梁柱。

    1、压弯构件在弯矩作用平面内的极限荷载

    按照弹性稳定理论研究,可以得到各种受力条件下压弯构件的挠曲线表达式、最大挠度、最大弯矩和转角位移方程。但在轴向压力和弯矩的共同作用下,压弯构件截面边缘纤维开始屈服,即进入了弹塑性受力状态,这时随着外荷载的增加,弹性区缩小,构件的抗弯刚度降低,变形加快,导致附加弯矩增加,以至构件的抗弯能力的增加小于外力作用的增加,达到极限状态时内外力开始无法平衡,因而发生整体失稳破坏,需根据极值点失稳的条件求解构件的极限荷载,在失稳之前,从弯矩最大的截面边缘开始屈服,而后沿纵深发展。因构件的截面形状、尺寸和外力作用等不同条件,失稳时塑性发展的范围可能只限于弯曲凹面受压的一侧,也可能在凹面受压和凸面受拉两侧同时出现大小不同的塑性区。对于单轴对称截面的压弯构件,除了可能发生以上两种失稳现象外,还存在另一种失稳现象:当屈服从受拉的一侧开始时,可能只在受拉一侧出现屈服区就失稳。压弯构件的极限荷载计算比较困难,一般情况都可以用数值积分法得到数值解,但是如果截面的形状比较简单,不会残余应力和初弯曲的影响,外力作用也比较单纯,那么在作了若干简化假定以后就可用解析法得到近似解。

    对于不等端弯矩作用的简支压弯构件,塑性发展的范围将偏离构件的重点,位于端弯矩较大的一侧,对于有多种横向荷载作用的压弯构件,塑性发展范围将更为复杂。


 

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