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《鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的概念設(shè)計(jì)_田興運(yùn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的概念設(shè)計(jì)田興運(yùn)(西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院楊凌712100)摘要:將正確理解和應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本概念、研究對(duì)象、特點(diǎn)、穩(wěn)定類型以及分析方法等稱為概念設(shè)計(jì),并進(jìn)行論述,以利于鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定概念設(shè)計(jì)CONCEPTIONDESIGNOFSTEELSTRUCTUREBUCKINGTianXingyun(CollegeofHydraulicandArchitecturalNorthwestScience&TechnologyUniversityofAgriculture
2、&ForestryYangling712100)Abstract:Itiscalledconceptiondesigntounderstandandusecorrectlybasicconception,studyobject,bucklingtypesandanalyzingmethod,anddiscussed.Whichisbenefittosteelstructurebucklingdesign.Keywords:steelstructurebucklingconceptiondesign穩(wěn)定
3、性是鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)突出問(wèn)題,在各類鋼結(jié)到了零,表現(xiàn)為內(nèi)力不增加,變形可以增加很大。一構(gòu)的設(shè)計(jì)中,都會(huì)遇到穩(wěn)定問(wèn)題,穩(wěn)定設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)個(gè)超靜定結(jié)構(gòu),如果某個(gè)截面形成塑性鉸,結(jié)構(gòu)還有[1-5]設(shè)計(jì)的重要組成部分。鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)按照繼續(xù)承受附加荷載的能力,直至結(jié)構(gòu)中形成足夠多[6-9]的塑性鉸,結(jié)構(gòu)變成了機(jī)構(gòu),結(jié)構(gòu)才達(dá)到了強(qiáng)度極限設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,可進(jìn)行合理的選材、正確的內(nèi)力分析、完備的穩(wěn)定驗(yàn)算和可靠的構(gòu)造保證等。其狀態(tài),此時(shí)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度也達(dá)到了為零的狀態(tài)。失穩(wěn)也代表了結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的極限狀態(tài),即結(jié)構(gòu)不再實(shí)正確理解和應(yīng)用鋼
4、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本概念、研究對(duì)繼續(xù)承受荷載、抵抗進(jìn)一步變形的能力,剛度達(dá)到了象、穩(wěn)定類型以及分析方法等對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)零。所以穩(wěn)定是一個(gè)剛度問(wèn)題。也是非常重要的。將這些內(nèi)容稱為概念設(shè)計(jì),并進(jìn)實(shí)際上,結(jié)構(gòu)是分層次的,剛度也是分層次的,行論述,以利于鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)。每一層次結(jié)構(gòu)都會(huì)發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。在材料層次上,應(yīng)力-應(yīng)變曲線上切線模量為零的點(diǎn)表示金屬內(nèi)部1穩(wěn)定的基本概念晶體結(jié)構(gòu)不再能夠保持原狀,通過(guò)滑移達(dá)到新的狀1.1對(duì)穩(wěn)定概念的理解態(tài),這代表微觀狀態(tài)的失穩(wěn),所以材料層次的失穩(wěn)是由于穩(wěn)定問(wèn)題是要找出作用與結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵
5、抗力強(qiáng)度問(wèn)題。而結(jié)構(gòu)或構(gòu)件層次上的失穩(wěn)表示結(jié)構(gòu)或之間的不穩(wěn)定平衡狀態(tài),即變形開(kāi)始急劇增長(zhǎng)的狀構(gòu)件不再能夠承受附加的荷載,代表了結(jié)構(gòu)或構(gòu)件態(tài),從而設(shè)法避免進(jìn)入該狀態(tài),所以它是一個(gè)變形問(wèn)[3-4]的剛度為零。題。1.2臨界狀態(tài)要理解穩(wěn)定是一個(gè)剛度問(wèn)題,就必須清楚強(qiáng)度、失穩(wěn)意味著穩(wěn)定平衡向不穩(wěn)定平衡的轉(zhuǎn)變而達(dá)剛度和穩(wěn)定的概念。強(qiáng)度表示結(jié)構(gòu)中的材料或截面到一個(gè)新的穩(wěn)定的平衡,發(fā)生平衡形式轉(zhuǎn)變的那個(gè)能夠承受的最大應(yīng)力或最大內(nèi)力;剛度表示抵抗變瞬時(shí)即為臨界狀態(tài)。其真正的含義是幾何突變,即形的能力;失穩(wěn)表示結(jié)構(gòu)不再能夠以原來(lái)
6、的平衡形在任意微小的外力干擾下結(jié)構(gòu)的幾何形狀發(fā)生極大式繼續(xù)承受附加的荷載。在臨界狀態(tài),如果構(gòu)件上的改變。在撤除了這個(gè)任意微小的外力后,結(jié)構(gòu)并的荷載哪怕有微小的增加,平衡的性質(zhì)就會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變,即失穩(wěn),甚至平衡的形狀都會(huì)發(fā)生變化,即屈曲。作者:田興運(yùn)男1964年11月出生副教授收稿日期:2008-04-18強(qiáng)度代表了截面的極限狀態(tài),即截面的剛度達(dá)IndustrialConstructionVol38,Supplement,2008工業(yè)建筑2008年第38卷增刊619不能恢復(fù)到原來(lái)的幾何形狀。析,柱底
7、端彎矩為Mq=P。1.3平衡的性質(zhì)平衡的性質(zhì)就是平衡狀態(tài)能否長(zhǎng)期保持。平衡狀態(tài)具有穩(wěn)定的和不穩(wěn)定的兩種不同的性質(zhì)。當(dāng)平衡狀態(tài)具有不穩(wěn)定的性質(zhì)時(shí),輕微的擾動(dòng)就會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的變形而最后喪失承載力,這種現(xiàn)象就是失去穩(wěn)定性,簡(jiǎn)稱失穩(wěn)。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論中平衡的概念與物理學(xué)中的穩(wěn)定平衡、不穩(wěn)定平衡和隨遇平a-一階分析;b-二階分析衡三種狀態(tài)具有相同的內(nèi)涵。材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)圖1一階分析與二階分析主要研究結(jié)構(gòu)處于平衡狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力、內(nèi)力和相應(yīng)3.2穩(wěn)定問(wèn)題不能用疊加原理的變形。普遍應(yīng)用于應(yīng)力問(wèn)題的疊加原理不能應(yīng)用于穩(wěn)1.
8、4失穩(wěn)的突然性定計(jì)算。應(yīng)用疊加原理有兩個(gè)條件:一是材料符合失穩(wěn)破壞具有突然性,具有典型的脆性破壞特虎克定律,即應(yīng)力與應(yīng)變成正比;二是結(jié)構(gòu)處于小變征,后果是非常嚴(yán)重的。形狀態(tài),可以用一階分析來(lái)計(jì)算。也就是說(shuō),運(yùn)用疊加原理既不存在物理的非線性,也不存在幾何的非2穩(wěn)定問(wèn)題的研究對(duì)象線性。在經(jīng)典的線彈性結(jié)構(gòu)分析中,常假設(shè)結(jié)構(gòu)的變彈性穩(wěn)定問(wèn)題不滿足第二個(gè)條件,所以穩(wěn)定不形非常微
