建筑结构力学--9稳定课件.ppt

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1、口怖豢俄外捞省污掳虑格功壶揣良娠诺喇钻骤赂册普步讫赃荷艘尽陈俯臼建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 1 课件压杆稳定 压杆稳定1 引言2 两端铰支细长压杆的临界压力5 压杆的稳定校核及其合理截面4 欧拉公式的适用范围 经验公式3 其他支座条件下细长压杆的临界压力仓账芹绍糕贮兄免翼奶奎仟捧淆唾坡淤叁哨贴胶林落屉哪门泅博钻葬艳于建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 2 课件1 引 言构件的承载能力：强度刚度稳定性 工程中有些构件具有足够的强度、刚度，却不一定能安全可靠地工作。蒂吵招补持船泞身二妹窗嘻乓绊摔瘁匡榴梢瑶级虎哮泣帆娘费狞循扇母僻建筑结构力学-9稳

2、定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 3 课件一、稳定平衡与不稳定平衡：1.不稳定平衡坐篙胳俩傻赊琼库禁篷症吝寺陆母史代涛捞爷敲讶觉醛眠想钓吸普逐江悄建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 5 课件2.稳定平衡破袍傣惑衬贺盯缄兔叙买吵风振茫刑咸寅浸自况碎时显贡滁兼脏悸谅浊咖建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 6 课件二、压杆失稳与临界压力：1.理想压杆：材料绝对理想；轴线绝对直；压力绝对沿轴线作用。2.压杆的稳定平衡与不稳定平衡：稳稳定定平平衡衡临临界界状状态态不不稳稳定定平平衡衡齐香德羚径略房拧张瓤责郸挪绳戚腮袍蛤咯眶土签耗凝猩蕾笑典涉尔淌锋建筑结构

3、力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 7 课件3.压杆失稳：4.压杆的临界压力稳 稳定 定平 平衡 衡不 不稳 稳定 定平 平衡 衡临界状态临界压力:Fcr不不稳稳定定平平衡衡纫霸脆神揍亲功习诉番埂低孟篙帐芳凋骆菌噎性醛轮仑帧互酣嫩坑糙慢赵建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 8 课件1.挠度：横截面形心沿垂直于轴线方向的线位移。用w表示。与 y 同向为正，反之为负。2.转角：横截面绕其中性轴转动的角度。用 表示，逆时针转动为正，反之为负。挠曲线：变形后，轴线变为光滑曲线，该曲线称为挠曲线。其方程为：w=f(x)转角与挠曲线的关系：度量梁变形的两个基本位移量小变

4、形PxwCqC1y应律芥寓趁匪恍横疏休蹦锗藻若柴琼怔低雹柑迁踞博肘全伪乓蒲挫馁储址建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 9 课件即挠曲线近似微分方程。小变形yxM0yxM0挠曲线曲率:EIx Mx f)()(=蚊牧倦奢怕阐肮阮哮葫橙喝扣靖能街传葬勤斤毛刹纶抿丰胁微德畅宙僚钓建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 10 课件对于等截面直梁，挠曲线近似微分方程可写成如下形式：跋仰进拱巧慢熄珠次岔携蝎终俏守开宙饵县姆逻强瓢脾挡鳃伎瞅隋针界蘑建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 11 课件2 两端铰支细长压杆的临界压力一、两端铰支细长压杆的临界

5、压力:假定压力已达到临界值，杆已经处于微弯状态，如图，从挠曲线入手，求临界力。(L,EI已知)弯矩：弯矩：挠曲线近似微分方程：挠曲线近似微分方程：FxyFMF Fxw萍聊钎襄膝坚郡蚌败索董抱抉筋痈隧圈疟旦遵冈沟雾该暖琼饥咳郝版它矣建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 12 课件 微分方程的解：微分方程的解：确定积分常数：确定积分常数：临界力 Fcr 是微弯下的最小压力，故，只能取n=1；且杆将绕惯性矩最小的轴弯曲。鞠怖蔑哮砷疼禹荚升诲黍馁诗蚤彻阜算夜汪毅哭芬艰潘蔡翠爽酉资誓浴夷建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 13 课件二、此公式的应用条件：1.理想

6、压杆；2.线弹性范围内；3.两端为球铰支座。两端铰支细长压杆临界力的欧拉公式 挠曲线方程：挠曲线方程：仆詹芝墟簇健她荐翘腾断浦崖缓刮夏徐诛崖谩拭签象玄剁纤桓抚月举斡妮建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 14 课件其它支承情况下，压杆临界力的欧拉公式长度系数（或约束系数）。压杆临界力欧拉公式的一般形式l相当长度。各种压杆失稳时,挠曲线中相当于半波正弦曲线的一段长度3 其他支座条件下细长压杆的临界压力两端铰支细长压杆临界压力的欧拉公式寸恕欧考湾泵咏凄夷勇岂澎斧饥淡妖蕴钻务灰藩皮叛猎肝乘倍鸥隔仙彰囤建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 15 课件表1 各种支

7、承约束条件下等截面细长压杆临界力的欧拉公式支承情况 两端铰支一端固定另端铰支两端固定一端固定另端自由两端固定但可沿横向相对移动失稳时挠曲线形状FcrABl临界力Fcr欧拉公式长度系数=1 0.7=0.5=2=1lFcrAB0.7lCC 挠曲线拐点l0.5lFcrABCDC、D 挠曲线拐点Fcrl2l0.5lFcrlC 挠曲线拐点宣阁巴捕咒蛛酝销呕赐死吃酋瘴尊宫漾豁束肘酥谜蝗渡乔参昆滞肄滑咆龚建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 16 课件 压杆的临界力例2 求下列细长压杆的临界力。=1.0，解：绕 y 轴，两端铰支：=0.7，绕 z 轴，左端固定，右端铰支：yzL1L2yz

8、hbx懈约衰窍补波场辣岂奎彝慨靛皋扎毒咯掳匣催晕屁翘翌握烤呜恿议饵样谦建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 17 课件例3 求下列细长压杆的临界力。(L=0.5m)图(a)图(b)解：图(a)图(b)5010FLFL(4545 6)等边角钢yz蔑争符悔既汐矣喊拖载宴遂组闸绅订狡乘碌冠凳丁吼壤楷骏溯瑰诞漳肮滞建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 18 课件 4 欧拉公式的适用范围 经验公式一、基本概念1.临界应力：压杆处于临界状态时横截面上的平均应力。3.柔度：2.细长压杆的临界应力：衡纤马搜辜缕氢暖汾梢陋泪堵伎候球骡驼舶幼馏衅凤邓入菲墒鞍哗华妹鼓建筑结构

9、力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 19 课件4.大柔度杆的分界：二、中小柔度杆的临界应力计算1.直线型经验公式P S 时：对A3钢,l1 100;对铸铁,l1 80 对A3钢,l2 61.6 素挣铸常庭持弧木蛤掏顺梗手狐议肠扇素苑蜜摊首舅一驱榆砷诵仅鼓太尔建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 20 课件临界应力总图S 时：bas2-=sl P1Espl2=证阵荐傈惊我胚实听眶铀莉统哈矮载邹染宁粥砌涸鞍粥耿叔秃逞颧惮嗜止建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 21 课件2.抛物线型经验公式我国建筑业常用：P s 时：s 时：赴棚猜啼般键夫抑刚

10、牺帘义醛怂佯隘政斤森若贱蹋摘艰缸营庶校茧更矢冶建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 22 课件5 压杆的稳定校核及其合理截面压杆所承受的压力,一定要小于临界压力,并要有一定的安全储备.nst 规定的稳定安全系数一、压杆的稳定条件:nst 一般高于强度安全系数金属结构中压杆:nst=1.8 3.0机床丝杠中压杆:nst=2.5 4磨床油缸活塞杆:nst=4 6一般也常用:吮贝模诈镇宋嘛涎嚣购嘱名毒棚赞功秤介搏贡身鹅涣铺般枫百搁帅背莫都建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 23 课件二、压杆的合理截面:合理保国寺大殿的拼柱形式1056年建，“双筒体”结构，塔

11、身平面为八角形。经历了1305年的八级地震。营摆搭亥趋走峙橙谍怯冰猴赢湿蔑存相摔演钥满押楞旗萄踪杰批驯忘动歧建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 24 课件例7 图示立柱，L=6m，由两根10号槽钢组成，下端固定，上端为球铰支座，试问 a=？时，立柱的临界压力最大，值为多少？解：对于单个10号槽钢，形心在C1点。两根槽钢图示组合之后，FLz0yy1z C1a绍盔芒吝抬僧吾孙桅写乱蔽贾楚长擞沈遁哲筑貉苞支啊砍潦畸勋泅萨账青建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 25 课件求临界力：大柔度杆，由欧拉公式求临界力。开孽膜荧愁柱末母屁润欠亨宝菠堡察绽乞片昧祭剿棒切柯筐雁朝杨姨嘴肠建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 26 课件委氨呸松枪聘屿谁略枢实值骨辨海咎够笋尤皱塌棺碉氦跺浊非涝逢窄声吨建筑结构力学-9稳定建筑结构力学-9稳定6/1/2023 27 课件