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第六章 薄板的屈曲. 第六章 薄板的屈曲. 钢结构大型梁、柱等构件,通常都由板件组合而成,为了节省材料,板件通常宽而薄,薄板在面内压力作用下就可能失稳,并由此导致整个构件的承载力下降;另外,在构件连接的节点也存在板件失稳的可能性。因此,对板件失稳和失稳后性态的研究也是钢结构稳定的重要问题。. 6.1 小挠度理论板的弹性 曲面微分方程. 6.1 小挠度理论板的弹性曲面微分方程. 薄板的坐标系及微元体上的应力. 6.1.1 弹性曲面微分方程. 6.1.1 弹性曲面微分方程. 微面元的中面力分布. 6.1.2 单向均匀受压简支板的 弹性失稳荷载.
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第六章薄板的屈曲 第六章 薄板的屈曲 钢结构大型梁、柱等构件,通常都由板件组合而成,为了节省材料,板件通常宽而薄,薄板在面内压力作用下就可能失稳,并由此导致整个构件的承载力下降;另外,在构件连接的节点也存在板件失稳的可能性。因此,对板件失稳和失稳后性态的研究也是钢结构稳定的重要问题。
6.1 小挠度理论板的弹性 曲面微分方程 6.1 小挠度理论板的弹性曲面微分方程 薄板的坐标系及微元体上的应力
6.1.1 弹性曲面微分方程 6.1.1弹性曲面微分方程 微面元的中面力分布
6.1.2 单向均匀受压简支板的 弹性失稳荷载 6.1.2单向均匀受压简支板的弹性失稳荷载 板件屈曲系数(四边简支板)
屈曲系数与板件长宽比的关系 屈曲系数与板件长宽比的关系
6.2 不同面内荷载作用下板的弹性失稳 6.2 不同面内荷载作用下板的弹性失稳 轴心受力时,构成轴心受压柱截面的各板件趋于均匀受压,而对偏心受压或纯弯矩作用下的构件,其腹板受力状态发生变化。因此为了分析组成构件的各板件的局部屈曲性质,不但要确定板件均匀受压时的屈曲荷载,而且要分析非均匀受压及纯剪应力状态下板件的临界荷载,这样才能进行板件局部稳定设计。
6.2.1 单向非均匀受压板的 弹性失稳 6.2.1单向非均匀受压板的弹性失稳 非均匀受压简支板
6.2.2 均匀受剪板的弹性失稳 6.2.2均匀受剪板的弹性失稳 均匀受剪四边简支扳屈曲
6.2.3 一个边缘受压的四边简支板的临界应力 6.2.3一个边缘受压的四边简支板的临界应力 单侧受压板
6.3 几种边缘荷载共同作用下薄板的临界条件 6.3几种边缘荷载共同作用下薄板的临界条件 前面介绍的是矩形板在各种边缘荷载单独作用下的情况,实际上钢构件的腹板通常处于两种或两种以上荷载的共同作用。如简支梁的腹板,在靠近支座处主要受剪,在跨度中央处主要受弯,但是在其它部位,腹板同时受弯和受剪,因此必须考虑这两种力的共同作用对板件稳定的影响。
6.3.1 用横向加劲肋加强的 梁腹板 6.3.1用横向加劲肋加强的梁腹板 用横向加劲肋加强的梁腹板
6.3.2 同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的梁腹板 6.3.2同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的梁腹板 同时用横向加劲肋和纵向加劲肋加强的梁腹板
6.3.3 同时用横向加劲肋、纵向加劲肋及短加劲肋加强的梁腹板 6.3.3同时用横向加劲肋、纵向加劲肋及短加劲肋加强的梁腹板 同时用横向、受压区纵向及短加劲肋 加强的梁腹板
6.3.4 偏心受压柱的腹板 6.3.4偏心受压柱的腹板 偏心受压柱的腹板
6.4组成构件的板件间的相互约束 6.4 组成构件的板件间的相互约束 前面分析的是独立板件的弹性失稳问题,然而实际构件中的板件都是连接在一起,在失稳时相互影响,因此有必要分析这种相互约束作用。
6.4.1 轴心受压杆板件间的约束 6.4.1轴心受压杆板件间的约束 矩形管轴心压杆的 板件失稳 H形截面轴心压杆 的板件失稳
6.4.2 梁中翼缘和腹板 之间的约束 6.4.2梁中翼缘和腹板之间的约束 受弯梁段局部失稳
6.5板稳定理论在钢结构设计中的应用 6.5 板稳定理论在钢结构设计中的应用 构件都是由一些板件组成的,一般板件的厚度与板的宽度相比较小,当板件发生局部失稳后,虽然构件还可能继续维持整体的平衡状态,但由于部分板件屈曲后退出工作,减少了构件有效截面,会加速构件整体失稳而丧失承载能力,因此有必要考虑构件局部失稳。
6.5.1 轴心受压构件中板件的局部稳定设计 6.5.1轴心受压构件中板件的局部稳定设计 轴心受压构件的局部失稳
6.5.2 受弯构件中板件的局部 稳定设计 6.5.2受弯构件中板件的局部稳定设计 梁局部失稳
1、受压翼缘的局部稳定设计 梁的受压翼缘板
2、腹板的局部稳定设计 腹板加劲肋的布置