钢结构稳定原理.pptVIP

郭小农 2017年 同济大学建筑工程系; 同济大学土木楼A730 ;00 课程介绍;主要知识点;主要知识点;教材;01 稳定问题概述;01.1 失稳破坏案例;01.1 失稳破坏案例;01.1 失稳破坏案例;01.1 失稳破坏案例;01.2 平衡和稳定;01.3 失稳的分类;【思考01.1】理想压杆的失稳属于什么类别？带初弯曲压杆的失稳属于什么类别？;【思考01.2】受压平直四边简支板的失稳属于什么类别？带初弯曲受压四边简支板的失稳属于什么类别？;【思考01.3】均匀受压薄壁圆筒的失稳属于什么类别？有缺陷圆筒呢？;01.3 失稳的分类;【思考01.4续】扁网壳和扁拱之间有何异同之处？;01.4 钢构件的失稳;01.4 钢构件的失稳;01.4 钢构件的失稳;01.4 钢构件的失稳;02 稳定问题的计算方法;02.1 典型算例1;02.1 典型算例1;02.1 典型算例1;02.1 典型算例1;02.2 典型算例2;02.2 典型算例2;02.2 典型算例2;02.3 失稳模态;02.3 失稳模态;02.3 失稳模态;03 钢结构基础知识;单向拉伸试验曲线;弹性阶段 OAE ;强化阶段 FB ;比例极限 弹性模量 屈服点 流幅 抗拉强度 延伸率;结构钢的几个重要特性;【思考03.2】通过以下案例深入理解钢材塑性的重要性;03.2 焊接残余应力;04 轴压构件的弯曲失稳;04.1 失稳形式;A. 两端铰接理想压杆的平衡方程;B. 平衡方程的解;C. 欧拉荷载 理想压杆的弹性稳定 ;04.3 边界条件影响;【思考04.4】根据表2.1，判断下图中各柱的计算长度系数。;【思考04.5】已知某双轴对称截面压杆，跨中具有初始弯曲，试求压杆中点的最大挠度；并以边缘纤维屈服准则推导压杆的承载力公式。;【思考04.5续】若材料为弹性，绘制荷载N和跨中挠度vm之间的关系曲线。若材料为弹塑性呢？;考虑初弯曲时的柱子曲线;;;;【思考04.6】画出带有初弯曲和初偏心的压杆的一阶弯矩图、二阶弯矩图；写出其二阶弯矩放大系数公式。当跨中初弯曲大小和初偏心大小相等时，哪个二阶效应更强？;A. 切线模量理论 理想压杆的弹塑性稳定 ;;;;;A.残余应力降低构件的刚度;B. 残余应力降低压杆的临界荷载？;04.7 残余应力影响;04.7 残余应力影响;05 轴压构件的扭转失稳;;【思考05.2】通过下例深刻认识残余应力。图示的4种情况，外荷载的合力均为N。其中情况D为外荷载和残余应力的叠??，残余应力沿长度相等，在截面上自平衡，边缘为压应力。 1）试画出失稳前跨中截面和端部截面上的应力分布； 2）试判断哪根压杆最易失稳？;;;闭口截面自由扭转;;;【思考05.4】直观对比下图2种工字钢梁的抗扭承载力。;准备知识3：纵向压力引起的外扭矩—瓦格纳扭矩;扭矩平衡方程 ;扭转失稳欧拉荷载;十字形截面压杆会不会弯曲失稳呢？;06 轴压构件的弯扭失稳;06.1 弯扭机理;【思考06.2】图示T型截面压杆，绕弱轴弯曲后，会发生哪个方向的转动？为什么？试分析其受力？如果轴向压力通过剪心，会不会弯扭失稳？ ;A. 压杆弯矩平衡方程 有扭转时;B. 压杆扭矩平衡方程 ;;B. 压杆扭矩平衡方程 ;C. 平衡方程组 ;平衡方程组的解 ;T型截面压杆会不会弯曲失稳呢？;07 轴压构件的工程计算式;07.1 工程计算式;07.2 边缘屈服准则;07.3 极限承载力准则;07.3 极限承载力准则;07.4 算例;08 受弯构件的弯扭失稳;整体失稳;08.1 破坏形式;08.2 平衡方程;第1步：取隔离体;第2步：分解外弯矩;【思考08.3】 受弯构件的弯扭失稳和轴压构件的弯扭失稳有何区别？;简支纯弯构件的临界弯矩(4.14);;;;荷载作用点位置对临界弯矩的影响？;;;;08.7 非弹性失稳;09 受弯构件工程计算式;09.1 工程计算式;;;;;10 压弯构件的平面内稳定;横 向 荷 载 P;Z;【思考10.1】图示偏压构件的弯矩图？纯弯构件会不会平面内失稳？偏拉构件会不会平面内失稳？;10.2 二阶放大系数;跨中均布荷载压弯构件的二阶效应放大系数;跨中集中荷载压弯构件的二阶效应放大系数;端弯矩作用下压弯构件的二阶效应放大系数;弹性二阶弯矩等效系数;11 面内稳定的工程计算式;;;;;;;悬臂构件;11.3 算例;12 压弯构件的平面外稳定;;;12.2 平衡方程;第2步： 分解Mx引起的外力矩;第4步：列出平衡微分方程;;;13 平外稳定的工程计算式;;;2. 弯矩作用平面外有支承的构件，依据两相邻支承点内的荷载情况;(2) 无端弯矩，但有横向荷载（均布 或 集中荷载）;14 受压板件的局部稳定;14.1 局部失稳现象;薄板屈曲的失稳机理;【思考14.3】单位板宽的抗弯刚度D的