结构力学稳定理论学习1课件.pptVIP

1、稳定验算的重要性设计结构强度验算刚度验算最基本的必不可少稳定性验算：2、平衡状态的三种情况稳定平衡：在某个平衡状态，轻微干扰，偏离原位，干扰消失，恢复原位。不稳定平衡：在某个平衡状态，轻微干扰，偏离原位，干扰消失，不能恢复原位，继续偏移。中性平衡：由稳定平衡到不稳定平衡的中间状态。稳定是指：假设对结构施加一微小干扰使偏离其原位置，当干扰去除后，结构能恢复到原来的平衡位置高强度材料应用、结构形式的发展，结构趋于轻型、薄壁化，更易失稳，稳定计算日益重要。刚性小球平衡状态(1)稳定平衡状态(2)不稳定平衡状态(3)随遇平衡状态根据受力状态稳定问题分类1.完善体系：理想中心受压杆，无初曲率或弯曲变形完善体系从稳定到不稳定，其受力、变形状态将变化，也即随荷载变大有分叉点，称分支点稳定。分支点失稳失稳前后平衡状态的变形性质发生变化2.非完善体系受压杆有初曲率或受偏心荷载，为压弯联合受力状态非完善体系，一般受力、变形性质不发生改变。但随着荷载增大存在一极值荷载（此后变形增大荷载反而减少），这类稳定现象称极值点稳定。极值点失稳失稳前后变形性质没有变化FPcr?cr突跳失稳FPcr?cr由受压变成受拉，系统产生翻转C3、失稳:随着荷载的逐渐增大,结构的原始平衡位置由稳定平衡转为不稳定平衡.这时原始平衡状态丧失其稳定性.⑴分支点失稳：（第一类失稳）完善体系（或称理想体系）直杆（无初曲率），中心受压（无初偏心）。Pl/2l/2PΔOP1Pcr=1PcrABP1Pcr原始平衡状态是稳定的是唯一的P2PcrΔⅠ(稳定)Ⅰ(不稳定)Ⅱ(大挠度理论)Ⅱ(小挠度理论)DD′P2原始平衡状态是不稳定的。存在两种不同形式的平衡状态(直线、弯曲）。分支点B将原始平衡路径Ⅰ分为两段。在分支点B出现平衡的二重性。原始平衡由稳定转变为不稳定。临界荷载、临界状态2Pcr由于荷载自Pcr至压溃历程极短，故Pcr就成了失稳的标志。而大挠度理论和小挠度理论求出的临界荷载十分贴近，可采用简单的小挠度理论求Pcr。结构力学教程（Ⅱ）（1）《结构稳定原理》王仕统.华南理工大学出版社（2）《钢结构稳定设计指南》陈绍蕃.中国建筑工业出版社（3）《结构稳定理论》唐家祥.中国铁道出版社（4）《结构稳定和稳定内力》李存权.人民交通出版社（5）《稳定理论》毕尔格麦斯特.中国工业出版社（6）《弹性稳定理论》铁摩辛柯.科学出版社（7）《钢结构论坛》主要参考书目§14-1两类稳定问题概述§14-2两类稳定问题计算简例§14-3有限自由度体系的稳定——静力法和能量法§14-4无限自由度体系的稳定——静力法和能量法§14-5剪力对临界荷载的影响§14-6组合杆的稳定§14-7拱的稳定本课程主要内容§14-1两类稳定问题概述稳定问题的提出？（1）俄国著名数学家欧拉（L.Euler，1707～1783）早在1747年就研究了压杆的变形。——欧拉荷载（回忆）（2）现实工程中，稳定问题是客观存在的。失稳造成的工程事故时有发生，如：1907年加拿大圣劳斯河上的魁北克桥；下弦杆丧失稳定（3）高强度材料应用、结构形式的发展，结构趋于轻型、薄壁化，更易失稳，稳定计算日益重要。1922华盛顿镍克尔卜克尔剧院倒塌；1983社科院科研楼施工过程中，脚手架整体稳定性破坏……失稳大到整个结构，小到局部构件！钢筋的失稳（纵筋与箍筋的绑扎－箍筋的间距）；柱模板（沿高度方向加箍）;桁架中的受压杆件（上弦杆）；高层结构中受压柱的失稳（轴压比）。共性：①受压；②几何特征问题。（强度与长细比的关系）?强度问题与稳定问题（1）两种极限状态：我国《规范》规定：在进行建筑结构设计时必须考虑两种极限状态。1）承载能力极限状态（Ultimatelimitstate）指结构或构件达到最大承载力或达到不适合继续承载的变形的极限状态。主要包括结构、构件的强度（Strength）和稳定（Stability）的计算。2）正常使用极限状态（Serviceabilitylimitstate）指结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值，如轴心受压杆的长细比：梁的挠度：梁的裂缝宽度：