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研究:框架结构整体稳定性解析计算方法

时间:2023-08-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:对于图1.2所示的理想轴心受压柱,即假定柱子既无初始缺陷也不存在初始偏心,这种类型的受压柱失稳受到了广泛的研究,其破坏类型属于屈曲失稳,即受压柱承载力超过其极限承载力而发生失稳,此承载力的极限值称为屈曲荷载,也称为临界荷载。图1.2柱子类型对于细长柱,柱子因受压屈曲丧失稳定而破坏,屈曲荷载起到了控制作用,材料应力没有达到强度应力允许值。

研究:框架结构整体稳定性解析计算方法

对于图1.2(a)所示的理想轴心受压柱,即假定柱子既无初始缺陷也不存在初始偏心,这种类型的受压柱失稳受到了广泛的研究,其破坏类型属于屈曲失稳,即受压柱承载力超过其极限承载力而发生失稳,此承载力的极限值称为屈曲荷载,也称为临界荷载。这一问题也称为屈曲问题或特征值问题。

图1.2 柱子类型

对于细长柱,柱子因受压屈曲丧失稳定而破坏,屈曲荷载起到了控制作用,材料应力没有达到强度应力允许值。1759年,欧拉(Euler)提出了弹性阶段柱子屈曲荷载NE的计算公式[7]:(www.xing528.com)

式中 EI———柱的抗弯刚度

lc———柱的计算长度。

式(1.1)计算受压柱临界荷载在二阶弹性分析中得到了广泛应用,虽然通常情况下受压柱存在开裂等非弹性情况,完全弹性的假设已不满足实际情况,但是由于欧拉临界力计算公式概念简单且便于应用,特引入一个变化的弹性模量,此时对应柱的抗弯刚度也发生变化,这样,欧拉公式就可用于非弹性屈曲的情况,这种方法Engesser(1889)和Considère(1891)几乎同时发现[1],先后提出了切线模量理论和折算模量理论。Shanley[3](1947)也对弹性受压柱进行了分析,他将压杆模型简化为一个中间由双弹性肢连接的刚性柱,在此基础上进行了理论推导,其研究结果验证了Engesser所提出的切线模量理论考虑非弹性稳定承载力计算的正确性。屈曲荷载NE是弹性细长柱的一个重要特征变量,是一些二阶分析方法中的重要参数。

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