钢结构讲稿7拉弯压弯

2023/1/161第六章拉弯和压弯构件

Chapter6MembersSubjectedtoAxialForceandBending2023/1/1621.1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2023/1/1631.2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2023/1/164压弯构件的截面形式弯矩较大时，采用单轴对称截面2023/1/165第二节强度计算2023/1/166极限状态2023/1/167相关关系（1）2023/1/168相关关系（2）2023/1/169强度计算2023/1/1610规范公式-单向弯曲2023/1/1611规范一般公式-双向弯曲2023/1/1612例题3-6，P81，拉弯

非常简单2023/1/1613第三节压弯构件

在弯矩作用平面内的稳定2023/1/16143.1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2023/1/1615微分方程微分方程的解中点挠度2023/1/1616跨中弯矩函数sec()泰勒展开、简化2023/1/1617弯矩放大系数（1）假定代入微分方程可得2023/1/1618弯矩放大系数（2）2023/1/1619弯矩放大系数与比较实用弯矩放大系数采用2023/1/16203.1.2各种荷载下的等效弯矩系数见p123表4-82023/1/16213.1.3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：2023/1/1622边缘纤维屈服准则：2023/1/1623为利用轴心压杆初始缺陷关系，令M=0,则2023/1/1624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2023/1/16253.2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2023/1/1626实用：考虑初偏心、残余应力等，借用上述弹性结论，修正2023/1/1627实用计算公式与数值方法所得相关关系比较吻合2023/1/1628实用计算公式与数值方法所得相关关系比较-矩形截面2023/1/1629实用计算公式与数值方法所得相关关系比较-工字形截面2023/1/1630单轴对称截面受拉翼缘：2023/1/1631例题4-8，P1273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2023/1/1632第四节压弯构件

在弯矩作用平面外的稳定2023/1/16334.1双轴对称工字形截面压弯构件的弹性弯扭屈曲2023/1/1634变形后位置力矩分解2023/1/1635平衡方程2023/1/1636两端铰接的解临界条件：2023/1/1637临界压力：2023/1/1638例题4-9，P130

计算临界压力。直接运用临界条件2023/1/16394.2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4-922023/1/16404.3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：2023/1/1641相关关系曲线：2023/1/1642简化相关关系2023/1/1643实用计算公式：2023/1/1644例题4-10、4－11，P133

精读注意侧向支撑点问题2023/1/1645作业4-20，P167

压弯构件平面内、外稳定2023/1/1646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）2023/1/16475.1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2023/1/16485.1.1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：2023/1/1649实用公式参数取值（1）压杆稳定系数：2023/1/1650实用公式参数取值（2）受压侧抵抗矩：2023/1/16515.1.2弯矩绕虚轴时的单肢稳定单肢受力：2023/1/1652单肢验算：按轴心压杆计算长度：缀材平面内－节间长度缀材平面外－侧向支撑间长度2023/1/16535.2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2023/1/1654参数取值：压杆稳定系数：梁整体稳定系数：等效弯矩系数乘以：2023/1/16555.3缀材计算作用：抗剪承受剪力：两个条件之最大值2023/1/1656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2023/1/1657作业4-15，P166

格构式压弯构件整体稳定验算2023/1/1658第六节压弯构件的局部稳定2023/1/16596.1腹板的稳定受力状态：非均匀压应力和剪应力2023/1/1660弹性屈曲条件（相关关系）：公式各参数含义见教材P153-1542023/1/1661简化（压应力为主，剪应力为影响条件）：2023/1/1662准则：2023/1/1663宽厚比限值（考虑塑性发展，加入长细比影响）：2023/1/16646.2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）：2023/1/1665准则：2023/1/1666规范限值：2023/1/1667例题4-14，P156，工字形截面压弯构件局部稳定验算2023/1/1668第七节受压和压弯构件的计算长度2023/1/16697.1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2023/1/1670桁架平面内：弦杆、支座竖腹杆和斜腹杆：l0x=l

中间腹杆：l0x=0.8l7.1.1弦杆和单系腹杆的计算长度2023/1/1671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2023/1/1672

7.1.2变内力杆件的计算长度2023/1/1673桁架平面内：

l0x=0.5l7.1.3交叉腹杆的计算长度2023/1/1674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2023/1/1675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2023/1/16767.2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）2023/1/16777.2.1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5-22023/1/1678无支撑（有侧移）：梁柱刚度比柱脚连接（