受压构件的稳定性

nullnull《土木力学基础》 （少学时） 受压构件的稳定性本单元学习目标本单元学习目标一、能够认识到压杆失稳的危害性二、能叙述压杆失稳的概念三、能够影响受压构件稳定性的因素四、能够阐述提高压杆稳定性的措施null九江长江大桥——跨越长江的公铁两用（4车道加双线）桥。主跨216米，为中国当时铁路钢桥跨度之最。钢梁设双层桥面，上层公路下层铁路。 细长压杆null南京长江大桥——跨越长江的公路铁路两用钢桁架桥。上层为公路，行车道宽15m。下层为双线铁路。正桥有10孔，共长1576m。正桥为公路铁 双层钢连续桁梁桥，上层为四车道公路桥，下层为双线铁路桥。 细长压杆null 看完上面两个图片，我们知道桁架结构当中的杆件都属于轴向拉压杆件，根据我们前面所学的知识，对于轴向拉压杆件尺寸应该按照前面轴向拉压杆的强度条件进行，但是对于这些细长杆件我们除了进行拉压强度计算是不够的，还必须要考虑稳定性的问，这就是我们本单元要考虑的问题。？null2010年1月3日，云南建工集团市政公司承建的昆明新机场配套引桥工程，浇筑混凝土过程中突然发生支架垮塌事故，垮塌长度约38.5米，宽为13.2米 ，支撑高度约为8米，事发时，作业面下有40多人。截至1月3日20时30分昆明新机场配套引桥工程支架垮塌事故共造成7人死亡 ，26人轻伤，8人重伤。下图为事故现场图片。 据初步分析，昆明新机场建设工地航站区A3标东引桥垮塌，是浇灌混凝土过程中其中一段支撑体系失稳。事故现场照片读一读null历史上的失稳事件 历史上也曾发生过多次由于压杆失稳而导致的重大事故。例如：1891年瑞士一座长 42 m 的桥，当列车通过时，因结构失稳而坍塌，12 节车厢中的 7 节落入河中，200 多人死亡。1907 年加拿大魁北克省圣劳伦斯河上的钢结构大桥，在施工中，由于桁架中一根受压弦杆的突然失稳，造成了整个大桥的倒塌，九千吨钢结构变成了一堆废铁，在桥上施工的 86 名工人中有 75 人丧生。此外，1925 年原苏联的莫兹尔桥和 1940 年美国的塔科马桥的毁坏，也都是由压杆失稳引起的重大工程事故。因此，稳定问题在工程中占有重要地位。1.什么是失稳？ 2.如何提高受压构件的稳定性？？一、受压构件平衡状态的稳定性一、受压构件平衡状态的稳定性。       压杆——受轴向压力的直杆叫做压杆。失稳——在一定轴向压力作用下，细长直杆突然丧失原有直线 平衡形态的现象叫做 压杆失去稳定性，简称失稳，又称屈曲。压杆的稳定性——细长压杆在轴向力作用下保持其原有直线平衡状态的能力。1、压杆稳定的概念null临界状态——从稳定平衡过度到不稳定平衡的特定状态成为临界状态。临界力——临界状态下作用的压力Pcr称为临界力。它是判别压杆是否会失稳的重要指标。当PPcr时，平衡是不稳定的。 null2、临界力的欧拉公式式中： E——材料的弹性摸量 l——杆的长度，μl称为计算长度 I——杆件横截面的最小惯性矩 μ——长度系数，与压杆两端的约束条件有关 二、影响受压构件稳定性的因素二、影响受压构件稳定性的因素。       1、受压构件（压杆）杆端的约束 压杆的临界力与其长度因素的平方成反比， 改善压杆杆端的约束是提高压杆稳定性的重要措施之一。2、受压构件（压杆）的长度 压杆的临界力与其长度的平方成反比。若能缩短压杆的长度对提高压杆的临界力是非常显著的。null3、受压构件的截面形状 要避免采用截面最大惯性矩与最小惯性矩相差较大的截面。在截面面积相同的条件下要尽量使材料远离形心轴，即尽量使用空心的截面。4、受压构件的材料 选择μ值较大的材料就可提高大柔度杆的稳定性。5、受压构件的质量 在实际工程中，受压构件的制造工艺方式多种多样，不同的工艺方式都会影响构件的质量，采用质量优良的构件能为其稳定性提供保障。检测题检测题1.细长压杆在轴向力作用下保持其原有直线平衡状态的能力称为 。 2.在一定轴向压力作用下，细长直杆突然丧失其原有直线平衡形态的现象叫做压杆 。 3. 压杆失稳与强度破坏，就其性质而言是完全不同的，导致压杆失稳的压力比发生强度破坏时的压力要 得多。因此，对细长压杆必须进行 计算。学习要求学习要求1.能够认识到压杆失稳的危害性 2.能叙述压杆失稳的概念 3.能够分析影响受压构件稳定性的因素 4.能够阐述提高压杆稳定性的措施 5.学习中能够收集资料并提出解决问题的方法、措施