浅谈钢结构构件稳定性 读书笔记.doc

浅谈
读书笔记
钢结构构件稳定性
土木建筑工程学院土木系
陈斌
学号 20**********
钢结构构件稳定性
1 引言
进行工程结构涉及,需要考察其强度条件、刚度条件、稳定性条件等是否满足。钢材具有高强、质轻、力学性能良好的优点,是工程结构的一种极好的建筑材料。在钢结构工程设计中,其稳定问题与强度问题同样重要。其原因在于钢材的强度高用它制造的结构构件质轻、形长而壁薄,因而它们在压(应)力或剪(应)力作用下就有可能失稳。
在钢结构的可能破坏形式中,属于失稳破坏的形式包括:结构和构件的整体失稳;结构和构件的局部失稳。当结构在荷载作用下失稳时,如果结构的大部分区域或者几乎整个结构偏离初始平衡位置儿发生大的几何变形或变位,这样的屈曲失稳现象称为结构的整体失稳。当结构在荷载作用下失稳时,如果结构中偏离初始平衡位置的失稳变形仅限于结构的某个或某些局部区域,而其他区域几乎未发生偏离初始平衡位置的变形,也就是说结构的几何外形总体上未发生明显的变化,这样的屈曲失稳现象称为结构的局部失稳。
2 稳定性影响因数
钢结构设计中,影响结构,构件稳定性的因数主要包括内因和外因。其中外因主要是来自外部的荷载及作用,如结构或构件承受的直接荷载,间接荷载以及温度作用,沉陷作用。这类作用对于结构或构件是固有的,几乎是必须直接考虑而不能做任何改变的。对于内部的影响因数,从经验及设计公式中, 可以得出结构或构件的稳定性还受自身的截面类型,构件的长细比以及构件自身的物理性质有关,例如弹性模量,截面尺寸,内部的缺陷等等。
3稳定性系数的确定
稳定系数讨论的是结构,构件的整体稳定系数。

轴心受压构件的整体稳定系数定义如下:
整体稳定系数值应根据截面分类和构件的长细比,查表求的。
稳定系数值可以拟合柏利(Perry)公式的形式来表达,即:
此时值不再以截面的边缘屈服为准则,而是先按最大强度理论确定出杆的极限承载力后再反算出值。因此式中的值实质为考虑初弯曲、残余应力等综合影响的等效初弯曲率。
但当时,Perry公式不再适用,规范采用一条近似曲线,使与相衔接,即:
(a类截面)、(b类截面)、(c类截面)(d类截面)。
受弯构件
受弯构件的整体稳定系数和轴心受压构件的整体稳定系数的定义公式相同。
梁的整体稳定系数表达式为:
上述整体稳定系数是按弹性理论求得的。研究证明,,梁已进入非弹性工作阶段,整体稳定临界应力有明显的降低,必须对
行进修正。规范规定,当按上述公式或表格确定的>,用下式求得的代替进行梁的整体稳定计算:
当梁的整体稳定承载力不足时,可采用加大梁的截面尺寸或增大侧向支承的办法予以解决,前一种方法中尤其是增大受压翼缘的宽度最有效。
拉弯和压弯构件
对于拉弯,压弯构件根据弯矩作用不在不用的平面可分为弯矩作用在平面内的稳定计算表达式和弯矩作用在平面外的稳定计算表达式。
弯矩作用在平面内的稳定
采用表示其整体稳定系数,的值通过查表求得,和轴心受压构件的稳定系数相同。
弯矩作用在平面外的稳定
此情况,有两个稳定计算系数和。其中表示弯矩作用平面外的轴心受压构件稳定系数,表示均匀弯曲梁的整体稳定系数。
为了设计上的方便,规