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單個(gè)構(gòu)件的承載能力——穩(wěn)定性單個(gè)構(gòu)件的承載能力——穩(wěn)定性單個(gè)構(gòu)件的承載能力——穩(wěn)定性單個(gè)構(gòu)件的承載能力
——穩(wěn)定性4.1穩(wěn)定問(wèn)題的一般特點(diǎn)回顧4.2軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性回顧4.3實(shí)腹式柱和格構(gòu)式柱的截面選擇計(jì)算回顧4.4受彎構(gòu)件的彎扭失穩(wěn)回顧4.5壓彎構(gòu)件的面內(nèi)和面外穩(wěn)定性及截面選擇計(jì)算回顧4.6板件的穩(wěn)定和屈曲后強(qiáng)度的利用穩(wěn)定的平衡結(jié)構(gòu)的平衡不穩(wěn)定的平衡因失穩(wěn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)喪失承載能力的事件:加拿大一大橋,蘇聯(lián)一鍛壓車間,美國(guó)一體育館,等等作為一名初三英語(yǔ)教師,如何進(jìn)行英語(yǔ)備考總復(fù)習(xí)?如何讓學(xué)生在英語(yǔ)復(fù)習(xí)的最后階段做到有條不紊?如何讓學(xué)生在中考中獲得滿意的答卷?這些一直是我們思索的問(wèn)題。在幾年的迎考復(fù)習(xí)實(shí)踐中,我們深深體會(huì)到:扎扎實(shí)實(shí)抓基礎(chǔ),找到技巧好復(fù)習(xí)??记暗卯?dāng)有序地復(fù)習(xí)是取得好的教學(xué)成績(jī)的條件之一??偨Y(jié)老師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和自身體會(huì)使我們認(rèn)識(shí)到,應(yīng)著重從以下幾個(gè)部分指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行中考英語(yǔ)總復(fù)習(xí):一、認(rèn)清形勢(shì),明確要求從近兩年來(lái)的中考命題分析,在宏觀上基本保持穩(wěn)定性和連續(xù)性,但在微觀上,題型在原有的基礎(chǔ)上均有一定的改動(dòng),更加突出了語(yǔ)用能力的考查。因此,在復(fù)習(xí)中要注重基礎(chǔ)知識(shí)的落實(shí)和基本技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)用能力,加強(qiáng)讀寫(xiě)教學(xué),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生綜合運(yùn)用英語(yǔ)知識(shí)的能力。在初三復(fù)習(xí)中要淡化知識(shí)的講解,注重功能項(xiàng)目的教學(xué)。求真務(wù)實(shí),提高能力,通過(guò)聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)的訓(xùn)練,使學(xué)生獲得英語(yǔ)基礎(chǔ)知識(shí)和為交際初步運(yùn)用英語(yǔ)的能力。在復(fù)習(xí)時(shí)要理解和把握《新課標(biāo)》和《備考手冊(cè)》所規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求,以課本為主線進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)習(xí),了解命題走勢(shì),理順?biāo)悸?,緊緊圍繞提高學(xué)生實(shí)際運(yùn)用英語(yǔ)的能力展開(kāi)訓(xùn)練,去提高教學(xué)質(zhì)量。具體安排如下:1.將所有課本的有用的知識(shí)加以精心梳理,重在解決重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)和考點(diǎn),主要包括(1)重點(diǎn)詞匯;(2)重要句型;(3)常用語(yǔ)法項(xiàng)目;(4)易見(jiàn)疑難辨析。2.指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行專項(xiàng)知識(shí)復(fù)習(xí),分門(mén)別類,各個(gè)擊破,使學(xué)生所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化,在牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,力求有所提高和創(chuàng)新。根據(jù)近年中考的命題特點(diǎn),大概應(yīng)設(shè)計(jì)以下內(nèi)容:(1)詞法部分;(2)單項(xiàng)選擇;(3)完形填空;(4)閱讀理解;(5)聽(tīng)力練習(xí)。3.綜合復(fù)習(xí)、模擬測(cè)試階段。科學(xué)地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合復(fù)習(xí),重在檢查學(xué)生對(duì)前幾個(gè)階段所復(fù)習(xí)知識(shí)的掌握情況及對(duì)知識(shí)運(yùn)用的能力,并根據(jù)反映出來(lái)的信息及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)差補(bǔ)漏,提高復(fù)習(xí)效率。二、理順?biāo)悸罚瑑?yōu)化設(shè)計(jì)初中中考復(fù)習(xí)涉及面廣,靈活性大。只有對(duì)大綱、教材和學(xué)生實(shí)際有全面的認(rèn)識(shí),并據(jù)此因人、因時(shí)、因地制宜,優(yōu)化設(shè)計(jì),科學(xué)訓(xùn)練,才能扎扎實(shí)實(shí)一步一個(gè)腳印,取得理想的教學(xué)效果。因此,在中考復(fù)習(xí)中,我們要注意以下幾個(gè)方面:①要緊扣《新課標(biāo)》和《備考手冊(cè)》進(jìn)行復(fù)習(xí)。②不僅要注意復(fù)習(xí)語(yǔ)言知識(shí),而且要注意語(yǔ)言的交際功能。在復(fù)習(xí)階段仍然要重視聽(tīng)說(shuō)訓(xùn)練,注意語(yǔ)言的實(shí)際運(yùn)用。③注意加強(qiáng)閱讀訓(xùn)練,增大閱讀量。閱讀能力提高以后,不少語(yǔ)法和詞匯題憑語(yǔ)感就能猜出。④注意概括和總結(jié)課本所學(xué)的內(nèi)容。中考復(fù)習(xí)的時(shí)間短,不可能像上新課一樣,逐課慢慢復(fù)習(xí)??梢圆捎谜Z(yǔ)言知識(shí)歸類(如按詞法、句法等)和按題型歸類的辦法復(fù)習(xí),小結(jié)初中階段所學(xué)的內(nèi)容,為中考作好準(zhǔn)備。為此,我們可以把中考復(fù)習(xí)分三大部分進(jìn)行:①“同步輔導(dǎo)與訓(xùn)練”,通過(guò)單元知識(shí)要點(diǎn)指導(dǎo)及語(yǔ)言訓(xùn)練,使學(xué)生加深對(duì)課文的全面理解,更扎實(shí)地掌握每單元的重點(diǎn)、難點(diǎn),鞏固雙基,擴(kuò)展解題思路,提高“四會(huì)”能力。②“專項(xiàng)輔導(dǎo)與訓(xùn)練”,分別通過(guò)語(yǔ)法專項(xiàng)和題型專項(xiàng)技能輔導(dǎo),旨在引導(dǎo)學(xué)生將分散零亂的知識(shí)內(nèi)容集中起來(lái),形成系統(tǒng)體系并從中接受解題能力訓(xùn)練,進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)規(guī)律方法的掌握運(yùn)用。③“考前指導(dǎo)與中考模擬訓(xùn)練”,對(duì)學(xué)生的復(fù)習(xí)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺,利于學(xué)生綜合能力和應(yīng)試技能的提高。三、服務(wù)學(xué)生,重視素質(zhì)此外,在教育教學(xué)中,我們只有樹(shù)立服務(wù)育人的意識(shí),才可能教好學(xué)生。在教學(xué)中不能僅抓住課堂教學(xué),而應(yīng)多管齊下。如課外活動(dòng)、興趣培養(yǎng)、學(xué)習(xí)習(xí)慣培養(yǎng)、學(xué)法指導(dǎo)、學(xué)習(xí)目的教育等等。因?yàn)椋挥形覀兊膶W(xué)生有明確的學(xué)習(xí)目的和強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),他們才愿意頑強(qiáng)地跟隨我們學(xué)好外語(yǔ)。當(dāng)然,也有的學(xué)生盡管目的明確,動(dòng)機(jī)強(qiáng)烈,學(xué)習(xí)熱情高,可是外語(yǔ)不像母語(yǔ),學(xué)習(xí)起來(lái)困難更大,效果也不那么明顯,容易失去信心。因此,我們就得時(shí)刻去注意并且及時(shí)地給予學(xué)法指導(dǎo),幫助他們提高學(xué)習(xí)效益,讓他們獲得成就感,進(jìn)而維護(hù)他們的學(xué)習(xí)興趣。另外,課堂教學(xué)要注意備課充分,既備學(xué)生又備教材教法,了解學(xué)生需要,加強(qiáng)師生情感交流,確保學(xué)生的主體地位,貫徹知識(shí)目標(biāo)和能力目標(biāo)。課堂教學(xué)要有模式,但不要搞模式化,要構(gòu)建切合學(xué)校和學(xué)生實(shí)際的模式進(jìn)行教學(xué)。如在初三教學(xué)中,針對(duì)畢業(yè)升學(xué),我在教學(xué)中采取的不是通過(guò)大量重復(fù)訓(xùn)練的辦法來(lái)提高學(xué)生的應(yīng)試能力,而是通過(guò)對(duì)課本內(nèi)容的靈活處理(如適當(dāng)取舍等),教學(xué)過(guò)程一切圍繞學(xué)生的綜合能力提高來(lái)展開(kāi)。為了提高學(xué)生的聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)能力,我采取學(xué)生做“話題”值日?qǐng)?bào)告的形式,每天課前用幾分鐘的時(shí)間來(lái)訓(xùn)練,既練了值日學(xué)生的說(shuō)和寫(xiě),又練了其他學(xué)生的聽(tīng)力;在閱讀方面讓學(xué)生堅(jiān)持每天讀一至兩篇“閱讀理解”或“完型填空”的短文,既提高了學(xué)生綜合應(yīng)用英語(yǔ)知識(shí)的能力,又?jǐn)U大了學(xué)生的知識(shí)面;在課堂教學(xué)過(guò)程中,面對(duì)學(xué)生的討論發(fā)言,我歷來(lái)不輕易否定學(xué)生的想法,也就是說(shuō)不把自己的想法強(qiáng)加給學(xué)生,而是讓學(xué)生能夠充分表達(dá)他們自己的思想和情感,既維護(hù)了學(xué)生的表達(dá)欲望,又訓(xùn)練了他們的語(yǔ)用能力。這樣,學(xué)生不但不會(huì)考不起,而且會(huì)由于綜合英語(yǔ)素質(zhì)的提高而考得更好。中考復(fù)習(xí)與平時(shí)的單元復(fù)習(xí)或期末復(fù)習(xí)既有聯(lián)系又有區(qū)別,主要在于那不僅要復(fù)習(xí)三年以來(lái)所學(xué)過(guò)的大量的語(yǔ)言知識(shí),還要通過(guò)大量的操練來(lái)檢驗(yàn)和鞏固所學(xué)的語(yǔ)言知識(shí);它既不能完全離開(kāi)教科書(shū)也不能完全依賴它;這不光要求教師本身應(yīng)具有淵博而扎實(shí)的學(xué)科語(yǔ)言知識(shí)更要有一套科學(xué)而獨(dú)到的復(fù)習(xí)技巧,以幫助學(xué)生將所學(xué)的英語(yǔ)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中去,為將來(lái)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和應(yīng)對(duì)社會(huì)的需求奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著信息技術(shù)時(shí)代的到來(lái),中小學(xué)信息技術(shù)課程是一項(xiàng)面向未來(lái)的現(xiàn)代化教育課程,是現(xiàn)代信息社會(huì)對(duì)基礎(chǔ)教育的要求,也是當(dāng)前新課程改革下的教育教學(xué)和發(fā)展的迫切需要。通過(guò)這幾年的本校課程改革以及自身的教學(xué)實(shí)踐,下面簡(jiǎn)單談?wù)勑抡n程新理念教育教學(xué)改革下的信息技術(shù)課堂教學(xué)與各學(xué)科課程深度融合的幾點(diǎn)看法:一、新課程改革要求師生雙方立足實(shí)情,激趣引領(lǐng)與趣學(xué)拓展,自主靈活地轉(zhuǎn)變師生身份。在課堂上教師角色由知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)的指導(dǎo)者、創(chuàng)造思維的培育者。學(xué)生由知識(shí)的被動(dòng)接受者轉(zhuǎn)變自主學(xué)習(xí)主體,自主動(dòng)手實(shí)踐,開(kāi)展探究學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)。重點(diǎn)發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng),為學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程提供幫助和服務(wù),而不過(guò)多干涉學(xué)生構(gòu)建知識(shí)模塊的進(jìn)程。教師是課程的開(kāi)發(fā)者、學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者、情感的支持者、信息資源的設(shè)計(jì)者和咨詢者以及思維的點(diǎn)撥者。教師工作的重點(diǎn)不再是知識(shí)的傳授,而是組織、幫助、促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和創(chuàng)造。在課堂教學(xué)中,注重學(xué)生各種能力的培養(yǎng),改進(jìn)教學(xué)方法,以新思路、新方法來(lái)指導(dǎo)工作,提高自己的課堂教學(xué)水平。對(duì)后進(jìn)生耐心輔導(dǎo),鼓勵(lì)他們不懂多問(wèn)。在課堂上注重創(chuàng)設(shè)情境,培養(yǎng)學(xué)生興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。二、教師由課程的執(zhí)教者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程整合的設(shè)計(jì)者和開(kāi)發(fā)者,全方位、綜合性地組織教學(xué)。在信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主創(chuàng)造的實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生能夠“在快樂(lè)中活動(dòng),在活動(dòng)中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中創(chuàng)造”。在教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、教學(xué)評(píng)價(jià)等教學(xué)環(huán)節(jié)中,大膽設(shè)計(jì)和創(chuàng)造多樣性的學(xué)習(xí)活動(dòng)。讓學(xué)生在輕松、快樂(lè)中增強(qiáng)信息意識(shí),內(nèi)化信息倫理,使他們形成適應(yīng)信息時(shí)代生存和發(fā)展的素質(zhì)。重點(diǎn)是開(kāi)展信息技術(shù)課程與各個(gè)學(xué)科教學(xué)整合,將信息技術(shù)課程有機(jī)地融合在各學(xué)科教學(xué)過(guò)程中,使信息技術(shù)與各學(xué)科課程結(jié)構(gòu),課程內(nèi)容、課程資源以及課程實(shí)施等融為一體,發(fā)揮優(yōu)勢(shì),彌補(bǔ)劣勢(shì)以便好地完成課程目標(biāo),并提高學(xué)生的信息獲取,分析、加工、交流、創(chuàng)新、利用的能力。培養(yǎng)協(xié)作意識(shí)的能力,促使學(xué)生掌握在信息社會(huì)中的思維方法和解決問(wèn)題的能力。信息技術(shù)與課程整合不是簡(jiǎn)單的結(jié)合,混合,而是融入到課程的有機(jī)整體中去,成為其中有機(jī)整體的一部分,并由此引發(fā)課程教學(xué)內(nèi)容的變革,是信息技術(shù)課程主動(dòng)適應(yīng)課程改革的能動(dòng)過(guò)程。三、要尊重學(xué)生的創(chuàng)造性和個(gè)性,實(shí)施分層激勵(lì)性多元開(kāi)放評(píng)價(jià),促進(jìn)每個(gè)學(xué)生信息素養(yǎng)的提高教師要給學(xué)生提供自主探索的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在創(chuàng)新的教學(xué)活動(dòng)中學(xué)會(huì)搜集信息、分析處理信息,學(xué)會(huì)交流、合作,逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí),形成初步的探索和解決問(wèn)題的能力。教師要尊重學(xué)生的創(chuàng)造性和個(gè)性,要面向全體學(xué)生,實(shí)施分層激勵(lì)性多元開(kāi)放評(píng)價(jià),摒棄以往教師主導(dǎo)的評(píng)價(jià)方式,提倡學(xué)生在作品評(píng)價(jià)中實(shí)行相互交流、相互欣賞,共同提高。實(shí)施多元開(kāi)放評(píng)價(jià)是提高學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)興趣的重要手段和策略,目的是鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試、探索和創(chuàng)造,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的點(diǎn)滴進(jìn)步,保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,引發(fā)求知欲,使學(xué)生獲得成功感,樹(shù)立自信心,使每一個(gè)學(xué)生都能在不斷的激勵(lì)中得到發(fā)展。教師充分利用一切有用的時(shí)間跟學(xué)生進(jìn)行溝通和交流,例如:在課前提前五分鐘到教室或者計(jì)算機(jī)機(jī)房進(jìn)行侯課,有目的、有針對(duì)性的跟不同層次的學(xué)生進(jìn)行溝通、交流;在課中關(guān)注學(xué)生的課堂細(xì)節(jié)表現(xiàn),在課后有空余時(shí)間的情況下,可以留下不同層次的學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)交流、溝通,實(shí)現(xiàn)心靈的交流互動(dòng),進(jìn)而促進(jìn)師生和諧關(guān)系發(fā)展。充分利用現(xiàn)代各類新媒體、新技術(shù),例如電子郵件、即時(shí)互動(dòng)交流工具如騰訊QQ、微博、微信等等跟學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)溝通。針對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)際情況以及個(gè)人課堂里的教學(xué)實(shí)踐操作中具體表現(xiàn)進(jìn)行分層激勵(lì)性多元開(kāi)放式評(píng)價(jià),使評(píng)價(jià)成為激發(fā)不同層次學(xué)生學(xué)好信息技術(shù)的催化劑。對(duì)A層學(xué)生(學(xué)優(yōu)生)堅(jiān)持高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求,促使他們更加嚴(yán)謹(jǐn)、謙虛,不斷超越自己。對(duì)B層學(xué)生(中間層)采用激勵(lì)評(píng)價(jià),既揭示不足又指明努力的方向,促使他們積極向上。對(duì)C層學(xué)生(學(xué)困生),應(yīng)該尋找其閃光點(diǎn),采用表?yè)P(yáng)評(píng)價(jià),及時(shí)肯定他們的點(diǎn)滴進(jìn)步。同時(shí)讓提高快、進(jìn)步比較明顯的學(xué)生晉升一個(gè)層次,讓他們感受到成功的喜悅,從而進(jìn)一步激發(fā)他們的學(xué)習(xí)積極性。四、引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中信息技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例,貫徹從生活中選取實(shí)例,再回到生活中去解決實(shí)際問(wèn)題的原則。學(xué)習(xí)信息技術(shù)的目的是應(yīng)用,是解決實(shí)際問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中,教師必須引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)操作和嘗試,使他們?cè)趯?shí)際應(yīng)用過(guò)程中掌握相關(guān)的知識(shí)和技術(shù)。因此需進(jìn)一步鉆研教材,領(lǐng)悟編者意圖,更新觀念,提高課堂效益。在實(shí)際教學(xué)中,信息技術(shù)教師要在教學(xué)內(nèi)容的選擇上重點(diǎn)突出那些與日常學(xué)習(xí)和生活緊密相關(guān)的知識(shí)和技能,讓學(xué)生學(xué)習(xí)之后能夠在日常生活中找到它們的用武之地,通過(guò)使用,充分體會(huì)到信息技術(shù)給他們的學(xué)習(xí)和生活帶來(lái)的便捷和快樂(lè)。總之,隨著新課改的深入開(kāi)展,信息技術(shù)課程本身為我們提供了一個(gè)開(kāi)放的實(shí)踐環(huán)境,作為一線信息技術(shù)教師需關(guān)注學(xué)生發(fā)展、不斷加強(qiáng)自身學(xué)習(xí),同時(shí)更需將自身學(xué)科教學(xué)特色與其他藝術(shù)綜合類課程進(jìn)行深度融合,深化課堂教學(xué)改革,設(shè)計(jì)切合實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)活動(dòng)拓展學(xué)生思維,以創(chuàng)新性課程設(shè)計(jì)理念引領(lǐng)學(xué)生,更好地創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,多元主體,多方參與,尊重和體現(xiàn)學(xué)生個(gè)體的差異,激發(fā)學(xué)生的主體精神,全面提高信息技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量,全面發(fā)展學(xué)生個(gè)性,培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的態(tài)度和能力。單個(gè)構(gòu)件的承載能力
——穩(wěn)定性4.1穩(wěn)定問(wèn)題的一般特點(diǎn)
回顧4.2軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性
回顧4.3實(shí)腹式柱和格構(gòu)式柱的截面選擇計(jì)算回顧4.4受彎構(gòu)件的彎扭失穩(wěn)
回顧4.5壓彎構(gòu)件的面內(nèi)和面外穩(wěn)定性及截面選擇計(jì)算
回顧4.6板件的穩(wěn)定和屈曲后強(qiáng)度的利用山東某廠房施工時(shí)倒塌1、歐拉屈曲特點(diǎn):在臨界狀態(tài)前結(jié)構(gòu)保持初始平衡位置,達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí),結(jié)構(gòu)從初始平衡位置過(guò)渡到無(wú)限臨近的新平衡位置,此后變形進(jìn)一步的加大,要求荷載增加。結(jié)構(gòu)平衡形式的轉(zhuǎn)移,平衡狀態(tài)出現(xiàn)分岔,因此稱為平衡分枝。這類穩(wěn)定稱為第一類失穩(wěn)或者歐拉屈曲。相應(yīng)的荷載稱為屈曲荷載、平衡分枝荷載或者歐拉臨界荷載。(舉例:直桿軸心受壓屈曲)一、失穩(wěn)的類別2、極值型失穩(wěn)特點(diǎn):沒(méi)有平衡分岔現(xiàn)象,隨著荷載增加,結(jié)構(gòu)變形增加,而且越來(lái)越快,直到結(jié)構(gòu)不能承受增加的外荷載。此時(shí)荷載達(dá)到極限值,這類穩(wěn)定問(wèn)題稱為第二類穩(wěn)定或壓潰,相應(yīng)的荷載稱為失穩(wěn)極限荷載或壓潰荷載。(舉例:壓彎構(gòu)件受壓失穩(wěn))3、屈曲后極值型失穩(wěn)特點(diǎn):在開(kāi)始時(shí)有平衡分岔現(xiàn)象,即結(jié)構(gòu)屈曲后并不立即破壞,還有比較顯著的屈曲后強(qiáng)度,因此能繼續(xù)承受荷載增加,直到出現(xiàn)極值型失穩(wěn)。(舉例:薄壁鋼構(gòu)件中受壓翼緣板和腹板的失穩(wěn))4、有限干擾型屈曲特點(diǎn):結(jié)構(gòu)屈曲后承載能力迅速下降,因此,結(jié)構(gòu)如果有初始缺陷,在受載過(guò)程中就會(huì)不出現(xiàn)屈曲現(xiàn)象而直接進(jìn)入承載力較低的極值型失穩(wěn)。這類失穩(wěn)也稱為不穩(wěn)定分岔屈曲,具有這類失穩(wěn)類型的結(jié)構(gòu)也稱為缺陷敏感型結(jié)構(gòu)。(舉例:承受軸向荷載的圓柱殼的失穩(wěn))5、躍越型失穩(wěn)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)由初始平衡位置突然跳躍到另一個(gè)平衡位置,在跳躍過(guò)程中出現(xiàn)很大位移,結(jié)構(gòu)平衡位型出現(xiàn)巨大變化。(舉例:承受橫向均布?jí)毫Φ膱A球扁殼的失穩(wěn))扁殼失穩(wěn)后跳躍到圖中的虛線位置,并能繼續(xù)承受大于失穩(wěn)時(shí)的荷載值,但這點(diǎn)在實(shí)際工程中并無(wú)意義。桿的屈曲板的屈曲不穩(wěn)定分岔屈曲圓管壓桿躍越屈曲鉸接坦拱屈曲的形式又可以分為三種:彎曲屈曲扭轉(zhuǎn)屈曲彎扭曲屈二、穩(wěn)定的一階、二階分析由經(jīng)典的歐拉梁理論可知:由于則,大撓度理論小撓度理論二、穩(wěn)定的一階、二階分析一階彎矩:二階彎矩:將上式積分,并利用邊界條件和分別得到和其中,且。由得到歐拉臨界荷載歐拉臨界荷載當(dāng)時(shí),二階位移。達(dá)到臨界荷載時(shí),構(gòu)件的剛度退化為零,無(wú)法保持穩(wěn)定平衡。失穩(wěn)的本質(zhì)是,壓力使構(gòu)件彎曲剛度減小,直至消失的過(guò)程。失穩(wěn)是構(gòu)件的整體行為,它的性質(zhì)和個(gè)別截面強(qiáng)度破壞完全不同。三、穩(wěn)定極限承載能力幾何缺點(diǎn)(桿件的初彎曲、初偏心、初始不平度)缺陷力學(xué)缺陷
(初應(yīng)力和力學(xué)參數(shù)的不均勻性)殘余應(yīng)力:①自相平衡,不影響截面的強(qiáng)度;
②截面的一部分提前屈服,剛度提前消失,降低穩(wěn)定承載能力。幾何缺陷附加應(yīng)力剛度提前消失降低穩(wěn)定承載能力三、穩(wěn)定極限承載能力
由于實(shí)際結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)一般都呈彈塑性狀態(tài),截面的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系也是非線性的,所以求解結(jié)構(gòu)的臨界力比較困難。(數(shù)值積分法或有限單元法)歷史上曾出現(xiàn)過(guò)兩種方法來(lái)解決——切線模量理論和折算模量理論(雙模量理論)。四、穩(wěn)定問(wèn)題的多樣性、整體性和相關(guān)性多樣性:1、失穩(wěn)形式的多樣性:彎曲失穩(wěn)、扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)、彎扭失穩(wěn)2、失穩(wěn)構(gòu)件的多樣性:軸心受壓、受彎、壓彎、受壓板件
整體性:不能孤立的去分析穩(wěn)定問(wèn)題,應(yīng)考慮構(gòu)件之間以及圍護(hù)結(jié)構(gòu)與承重結(jié)構(gòu)之間的相互約束作用。相關(guān)性:不同失穩(wěn)模式之間的耦合作用1、軸心受壓構(gòu)件的面外失穩(wěn)表現(xiàn)為彎曲和扭轉(zhuǎn)的相關(guān)屈曲2、局部屈曲和整體屈曲的相關(guān)性前面介紹的軸心壓桿屈曲都是針對(duì)理想的直桿,并承受絕對(duì)沿軸心的壓力,又毫無(wú)初始應(yīng)力的前提下進(jìn)行分析的。實(shí)際的壓桿和理想的壓桿不一樣,不可避免的存在初始缺陷。這些缺陷有力學(xué)缺陷和幾何缺陷兩種:力學(xué)缺陷:殘余應(yīng)力、截面各部分屈服點(diǎn)不一致幾何缺陷:初彎曲、加載初偏心其中對(duì)壓桿彎曲失穩(wěn)影響最大的是殘余應(yīng)力、初彎曲、初偏心。鋼材小試件的應(yīng)力應(yīng)變曲線(理想的彈塑性曲線)壓桿臨界應(yīng)力與長(zhǎng)細(xì)比的關(guān)系曲線(柱子曲線)當(dāng)時(shí),為歐拉曲線;當(dāng)時(shí),則由屈服條件控制,為一水平線。殘余應(yīng)力的影響殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因:①焊接時(shí)的不均勻加熱和不均勻冷卻②型鋼熱軋后的不均勻冷卻③板邊緣經(jīng)火焰切割后的熱塑性收縮④板件經(jīng)冷校正產(chǎn)生的塑性變形殘余應(yīng)力的分類:縱向殘余應(yīng)力、橫向殘余應(yīng)力(絕對(duì)值很小,對(duì)桿件的承載力甚微)殘余應(yīng)力使構(gòu)件的剛度降低,但不同的殘余應(yīng)力分布,影響程度也不同。從短柱段看殘余應(yīng)力對(duì)壓桿的影響:截面的平均應(yīng)力大于時(shí),柱處于彈塑性階段,只能由截面的彈性區(qū)來(lái)抵抗彎矩此時(shí),全截面慣性矩應(yīng)該用彈性區(qū)截面的慣性矩來(lái)代替。這時(shí)臨界應(yīng)力為:相應(yīng)的臨界應(yīng)力為:引入:,需要注意的是,殘余應(yīng)力對(duì)兩個(gè)主軸的臨界應(yīng)力影響并不相同。對(duì)y-y軸屈曲時(shí),對(duì)x-x軸屈曲時(shí),可見(jiàn),殘余應(yīng)力對(duì)弱軸的影響比對(duì)強(qiáng)軸的影響嚴(yán)重的多!由截面的平衡條件可得:由三角形相似關(guān)系得則,,再有,因此,由平衡條件有:聯(lián)合求解可得到長(zhǎng)細(xì)比或相對(duì)應(yīng)的或??梢援?huà)成下面的無(wú)量綱曲線。正則化長(zhǎng)細(xì)比,可以用于不同鋼號(hào)的構(gòu)件結(jié)論:殘余應(yīng)力使得構(gòu)件的剛度降低,從而降低了構(gòu)件的整體穩(wěn)定性!2、初彎曲對(duì)整體穩(wěn)定的影響:制造和安裝距離桿端x處,具有初彎曲為
在壓力作用下,桿的平衡微分方程為:解方程得桿的撓度曲線方程為:
其中,,桿的中央撓度為:可見(jiàn),當(dāng)壓力達(dá)到桿的歐拉值時(shí),對(duì)于有不同初彎曲的壓桿,均無(wú)限大,即桿發(fā)生屈曲。(見(jiàn)課本圖4-11)兩端鉸支的具有初彎曲的彈性軸心壓桿具有上述初彎曲的壓桿的截面開(kāi)始屈服的條件是:該式可以作為確定格構(gòu)式軸心壓桿和冷彎薄壁型鋼軸心壓桿的承載能力的計(jì)算公式。(以截面受壓最大纖維屈服為標(biāo)志)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)定,壓桿初彎曲的取值為桿長(zhǎng)的1/1000,冷彎薄壁型鋼技術(shù)規(guī)范規(guī)定為1/750。引進(jìn)符號(hào)則有:其中,為相對(duì)初彎曲,是截面的核心距。將代入,得桿件越細(xì)長(zhǎng),值大而小,初彎曲的不利影響越大。值越大,初彎曲不利影響越大。結(jié)論:桿件的初彎曲使得桿件的整體穩(wěn)定承載能力下降!3、初偏心對(duì)整體穩(wěn)定性的影響:桿件尺寸偏差和安裝誤差彈性工作狀態(tài)下的微分方程為:引入得,解此方程得桿長(zhǎng)中點(diǎn)的撓度表達(dá)式為:畫(huà)出壓力-撓度曲線,可見(jiàn)初偏心影響與初彎曲類似,初彎曲對(duì)中等長(zhǎng)細(xì)比的桿件影響較大,初偏心的數(shù)值一般較小,除了對(duì)短桿有明顯的影響以外,桿件越長(zhǎng),影響越小。兩端均有最不利相同初偏心距e0的鉸支柱4、桿端約束對(duì)整體穩(wěn)定性的影響:根據(jù)桿端的約束條件,用等效的計(jì)算長(zhǎng)度來(lái)代替桿的幾何長(zhǎng)度,取從而把它簡(jiǎn)化為兩端鉸接的桿。其中稱為計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù),相應(yīng)的桿件臨界力是:4、桿端約束對(duì)整體穩(wěn)定性的影響:約束越強(qiáng),越小。在彈塑性階段失穩(wěn)的軸心壓桿,桿端約束對(duì)承載能力的影響主要取決于桿的連接條件、桿的長(zhǎng)度、殘余應(yīng)力的分布和數(shù)值,以及桿的初彎曲,約束程度越高,桿的承載能力越高。如何在設(shè)計(jì)中考慮約束的有利影響是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外正在研究的課題。5、軸心受力構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算(彎曲屈曲):
中央截面邊緣纖維開(kāi)始屈服極限承載能力極值點(diǎn)屈曲分岔屈曲為保證軸壓構(gòu)件不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)應(yīng)滿足:即:可見(jiàn)穩(wěn)定計(jì)算關(guān)鍵是求,亦即求1、理想軸心壓桿的臨界應(yīng)力(只適用于彈性階段)2、實(shí)際軸心壓桿的臨界應(yīng)力
實(shí)際桿件總有缺陷,如殘余應(yīng)力,初偏心、初彎曲等。實(shí)際壓桿的工作情況是,壓力增大,側(cè)移增加;曲線頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)壓桿穩(wěn)定極限承載力NuNu的數(shù)值受初彎曲,初偏心,殘余應(yīng)力,材料不均勻程度等因素影響,不再是的唯一函數(shù),而是一個(gè)隨機(jī)變量。1、GB50017-2003規(guī)范采用的柱子曲線()所謂柱子曲線指壓桿失穩(wěn)時(shí)的臨界應(yīng)力與長(zhǎng)細(xì)比間的關(guān)系曲線?;炯俣ǎ?)初彎曲v0=2)殘余應(yīng)力選用13種形式3)假定材料為理想彈塑性,殘余應(yīng)力沿桿長(zhǎng)各截面分布相同4)按兩端鉸接計(jì)算從200多條曲線中選出有代表性的96條曲線進(jìn)行分類,合并(3類)得到實(shí)用柱子曲線;厚板為第4類。d2、截面類型的劃分實(shí)腹式軸心受壓柱整體穩(wěn)定計(jì)算的實(shí)用公式:——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),根據(jù)截面的類型和構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比查表獲取,。兩個(gè)方向比較,取較小值代入公式例題4-2
作業(yè):P165,4.10思考題1、簡(jiǎn)述影響軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性的因素及影響的方式。2、簡(jiǎn)述引入軸心受壓柱的計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù)的原因。十字形截面:因其沒(méi)有強(qiáng)、弱軸之分,并且扇性慣性矩零,所以扭轉(zhuǎn)屈曲臨界力低于彎曲屈曲臨界力。通過(guò)公式推導(dǎo)發(fā)現(xiàn),只要局部穩(wěn)定有保證,就不會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)問(wèn)題。因此規(guī)范規(guī)定對(duì)于雙軸對(duì)稱十字形截面,其λx或λy不得小于5.07b/t(其中b/t為懸伸板件寬厚比)。工字形和H形截面:無(wú)論是熱軋或是焊接,都是繞弱軸彎曲屈曲的臨界力低于扭轉(zhuǎn)屈曲臨界力。4.2.6軸心受壓構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)屈曲和彎扭屈曲單軸對(duì)稱截面繞對(duì)稱軸失穩(wěn)時(shí)必然呈彎扭屈曲:其原因形心和剪切中心不重合。規(guī)范規(guī)定:對(duì)于單軸對(duì)稱截面繞對(duì)稱軸的整體穩(wěn)定的校核,要采用換算長(zhǎng)細(xì)比,由換算長(zhǎng)細(xì)比求得相應(yīng)的穩(wěn)定系數(shù)φ,再由(4-23)式進(jìn)行整體穩(wěn)定性校核。對(duì)雙板T形和槽形截面(單軸對(duì)稱截面)進(jìn)行彎扭分析后,認(rèn)為繞對(duì)稱軸(設(shè)為x軸)的穩(wěn)定應(yīng)取考慮扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的換算長(zhǎng)細(xì)比來(lái)代替原先的長(zhǎng)細(xì)比。單角鋼截面和雙角鋼組合T形截面繞對(duì)稱軸的換算長(zhǎng)細(xì)比的簡(jiǎn)化計(jì)算公式,將在下冊(cè)結(jié)合桁架進(jìn)行介紹。截面無(wú)對(duì)稱軸的構(gòu)件(不等邊角鋼)總是發(fā)生彎扭屈曲,其臨界荷載總是既低于相應(yīng)的彎曲屈曲臨界荷載,又低于扭轉(zhuǎn)屈曲臨界荷載。所以沒(méi)有對(duì)稱軸的截面比單軸對(duì)稱截面的穩(wěn)定性能更差,一般不宜用作軸心壓桿。軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力與那些因素有關(guān)?構(gòu)件的幾何形狀與尺寸:影響屈曲形式,而屈曲形式對(duì)構(gòu)件的穩(wěn)定承載力有直接關(guān)系。桿端約束程度:約束程度愈高,則承載力愈高。鋼材的強(qiáng)度:構(gòu)件在彈性階段屈曲時(shí)與強(qiáng)度無(wú)關(guān),而在彈塑性階段屈曲時(shí),強(qiáng)度高的構(gòu)件比強(qiáng)度低的構(gòu)件臨界力要高。殘余應(yīng)力、初彎曲、初偏心:殘余應(yīng)力的分布位置和大小對(duì)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力影響很大。初彎曲和初偏心對(duì)軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力影響本質(zhì)是相同的。截面選擇原則:1、截面面積的分布應(yīng)盡量開(kāi)展,以增加截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑,提高它的整體穩(wěn)定性和剛度;2、等穩(wěn)定性:使兩個(gè)主軸方向的穩(wěn)定系數(shù)(長(zhǎng)細(xì)比)大致相等;3、便于與其他構(gòu)件進(jìn)行連接;4、盡可能構(gòu)造簡(jiǎn)單,制造省工,取材方便。常用的截面形式及特點(diǎn):角鋼:?jiǎn)谓卿摻孛孢m用于塔架、桅桿結(jié)構(gòu)、起重機(jī)臂桿以及輕型桁架中受力較小的腹桿。雙角鋼能滿足等穩(wěn)定性的要求,常用于由節(jié)點(diǎn)板連接桿件的平面桁架。熱軋普通工字鋼:制造省工,但兩個(gè)主軸方向的回轉(zhuǎn)半徑差別較大,適用于兩個(gè)主軸方向計(jì)算長(zhǎng)度相差較大的情況,如:工作平臺(tái)柱;軋制H型鋼:面積分布較合理,制造簡(jiǎn)單,生產(chǎn)量少。軸壓構(gòu)件宜采用寬翼緣。焊接工字形:在工廠制造,利用自動(dòng)焊焊接所需的尺寸,其腹板按局部穩(wěn)定的要求作得很薄以節(jié)省鋼材,應(yīng)用十分廣泛。常用的截面形式及特點(diǎn):十字形截面:在兩個(gè)主軸方向的回轉(zhuǎn)半徑是相同的,對(duì)于重型中心受壓柱,當(dāng)兩個(gè)方向的計(jì)算長(zhǎng)度相同時(shí),這種截面較為有利。在高層鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛,但要保證不發(fā)生抗扭屈曲。圓管截面軸心壓桿的承載能力較高,但是軋制鋼管取材不易,應(yīng)用不多。焊接圓管壓桿用于海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu),因其腐蝕面小又可作成封閉構(gòu)件,比較經(jīng)濟(jì)合理。方管或由鋼板焊成的箱形截面:因其承載能力和剛度都較大,雖然和其他構(gòu)件連接構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜些,但可用作輕型或高大的承重支柱。二、設(shè)計(jì)步驟已知條件:鋼材強(qiáng)度f(wàn)、軸力N、計(jì)算長(zhǎng)度l0、截面類型1.確定截面形式,假定長(zhǎng)細(xì)比:2.按假定的,根據(jù)截面分類和鋼號(hào)可查表得穩(wěn)定系數(shù)3.計(jì)算所需面積:4.求所需截面回轉(zhuǎn)半徑:若算得的以及,相對(duì)較小,可以在熱軋型鋼截面選擇表中直接查找相應(yīng)的型號(hào)。反之,則要通過(guò)下面的方法,通過(guò)計(jì)算,設(shè)計(jì)所需的焊接組合截面尺寸。5.由回轉(zhuǎn)半徑與截面尺寸的關(guān)系:(見(jiàn)附表14,P339)確定所需截面輪廓尺寸:6.由求出的A,h,b再考慮構(gòu)造要求、局部穩(wěn)定和鋼材規(guī)格等初選截面尺寸,由A=2bt+(h-2t)tw令
tw=(0.4~1.0)t可求出t和tw
7.對(duì)所選截面進(jìn)行驗(yàn)算:1)強(qiáng)度:2)剛度:3)整體穩(wěn)定:4)局部穩(wěn)定:翼緣寬厚比:
腹板高厚比:4.3.1實(shí)腹式柱的截面選擇計(jì)算例題4-4,4-54.3.2格構(gòu)式柱的截面選擇計(jì)算
工程上許多柱子壓力不大,但很高,為取得較大的穩(wěn)定承載力,盡可能使截面向外擴(kuò)展些,這時(shí)候就要采用格構(gòu)柱。1、常見(jiàn)的格構(gòu)式截面形式:由肢件和綴材(綴條和綴板)組成2、格構(gòu)式柱的形式實(shí)軸(y-y)虛軸(x-x)3、軸心受壓格構(gòu)柱設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容選擇截面整體穩(wěn)定實(shí)軸虛軸單肢驗(yàn)算(分肢穩(wěn)定和強(qiáng)度)綴條、綴板及連接計(jì)算4、整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)(1)繞實(shí)軸的穩(wěn)定同實(shí)腹式軸壓構(gòu)件。(2)、繞虛軸穩(wěn)定:繞虛軸的整體穩(wěn)定臨界力比相同長(zhǎng)細(xì)比的實(shí)腹式構(gòu)件低。
軸心受壓構(gòu)件彎曲時(shí),截面上存在彎矩和剪力。實(shí)腹式構(gòu)件抗剪剛度比較大,產(chǎn)生的剪切變形較小,可以忽略。格構(gòu)式構(gòu)件繞實(shí)軸彎曲的情況與實(shí)腹式相同,但是繞虛軸彎曲時(shí),剪力由比較柔弱的綴材承擔(dān),剪切變形較大,構(gòu)件的附加側(cè)向變形對(duì)臨界應(yīng)力的降低是不能忽略的。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,對(duì)虛軸失穩(wěn)的計(jì)算,常以加大長(zhǎng)細(xì)比的方法來(lái)考慮剪切變形的影響。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)綴條柱和綴板柱采用不同的換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算公式:綴條構(gòu)件——整個(gè)構(gòu)件的橫截面毛面積——構(gòu)件截面中垂直于x軸各
斜綴條毛面截面面積之和——整個(gè)柱對(duì)虛軸的長(zhǎng)細(xì)比綴板構(gòu)件——整個(gè)柱對(duì)虛軸的長(zhǎng)細(xì)比——單肢對(duì)平行于虛軸的形心軸的長(zhǎng)細(xì)比——單肢的計(jì)算長(zhǎng)度,當(dāng)綴板用焊接連接時(shí),取綴板間凈距;當(dāng)綴板用螺栓連接時(shí),取綴板邊緣螺栓中心線之間的距離。3、桿件的截面選擇:按實(shí)軸穩(wěn)定要求選定兩分肢截面尺寸。(1)假定長(zhǎng)細(xì)比(2)由計(jì)算所需截面面積A(3)求所需繞實(shí)軸截面回轉(zhuǎn)半徑(4)根據(jù)A,初選分肢的型鋼規(guī)格,驗(yàn)算實(shí)軸整體穩(wěn)定和剛度(5)按虛軸與實(shí)軸等穩(wěn)原則確定肢間距c和截面高度h求綴條式:綴板式:(6)由求(7)由,求兩分肢尺寸c和h(c為兩肢形心間距)實(shí)際計(jì)算時(shí),可采用簡(jiǎn)化的方法:通過(guò)算得的,近似查附表14,找出截面尺寸和回轉(zhuǎn)半徑之間的關(guān)系,從而求得截面的尺寸。4、格構(gòu)式壓桿的剪力:跨中最大撓度為,則任意一點(diǎn)撓度為任一點(diǎn)的彎矩為任一點(diǎn)的剪力為截面邊緣纖維達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí)有即令,并取得,又有在常用長(zhǎng)細(xì)比范圍內(nèi),值與長(zhǎng)細(xì)比的關(guān)系不大。對(duì)Q235鋼,可取為常數(shù),k=85。因此軸心受壓
格構(gòu)式柱平行與綴材面的剪力為:——為按虛軸換算的長(zhǎng)細(xì)比確定的整體穩(wěn)定系數(shù)
令,即得《規(guī)范》規(guī)定的最大剪力計(jì)算公式:設(shè)計(jì)中剪力沿長(zhǎng)度方向取定值。
1)綴條設(shè)計(jì)n——承受Vb的斜綴條數(shù)有了即可按軸壓構(gòu)件設(shè)計(jì)綴條。注意:綴條一般為單角鋼,可能產(chǎn)生偏心,應(yīng)對(duì)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f折減。2)綴板設(shè)計(jì)首先,由單肢長(zhǎng)細(xì)比以及回轉(zhuǎn)半徑確定綴板間的凈距;其次,綴板寬度約為肢間距的,同時(shí)定出綴板軸線間距離;再次,綴板厚度約為肢間距的;最后,要求驗(yàn)算綴板的線剛度之和不得小于柱分肢線剛度的6倍。綴板焊縫設(shè)計(jì):相當(dāng)于多層剛架
驗(yàn)算角焊縫是否滿足。單肢穩(wěn)定驗(yàn)算:N1——單肢壓力A1——單肢截面面積——單肢計(jì)算長(zhǎng)度——分肢最小截面回轉(zhuǎn)半徑當(dāng)滿足下列條件時(shí),不用驗(yàn)算分肢穩(wěn)定。對(duì)綴條柱:對(duì)綴板柱:且40例題4-6作業(yè):P166,4.13一、梁整體穩(wěn)定的設(shè)計(jì)原理當(dāng)梁上荷載不大時(shí),僅在垂直方向有位移,當(dāng)荷載加到一定值時(shí),梁有側(cè)向位移產(chǎn)生并伴隨扭轉(zhuǎn),梁從平面彎曲狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺澢まD(zhuǎn)屈曲狀態(tài)的現(xiàn)象稱為整體失穩(wěn),也稱彎扭失穩(wěn)。1、臨界彎矩的計(jì)算根據(jù)彈性穩(wěn)定理論,純彎條件下的雙軸對(duì)稱工字形截面簡(jiǎn)支梁的Mcr的計(jì)算公式為:根據(jù)彈性穩(wěn)定理論,在最大剛度平面內(nèi)受彎的單軸對(duì)稱截面簡(jiǎn)支梁在不同荷載作用下的Mcr普通式為:2、影響梁整體穩(wěn)定的主要因素1)截面剛度側(cè)向抗彎剛度EIy,抗扭剛度GIt越大,則Mcr越大;2)計(jì)算長(zhǎng)度減少受壓翼緣的自由長(zhǎng)度l1,可提高M(jìn)cr;3)荷載性質(zhì)梁受純彎曲時(shí),彎矩圖為矩形,跨中截面M達(dá)Mcr,附近截面對(duì)它的約束減小,Mcr最??;當(dāng)跨中點(diǎn)受集中荷載作用,梁彎矩變化大,約束作用大,Mcr最大。4)荷載位置荷載作用于上翼緣,梁發(fā)生扭轉(zhuǎn),作用荷載會(huì)加劇扭轉(zhuǎn)發(fā)展,而作用于下翼緣時(shí),則有減緩截面扭轉(zhuǎn)作用;5)加強(qiáng)受壓上翼緣剛度,對(duì)梁的整體穩(wěn)定有利6)支承情況梁支承對(duì)位移的約束程度越大,則臨界彎矩越大。3、整體穩(wěn)定系數(shù)的計(jì)算(1)雙軸對(duì)稱焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁純彎狀態(tài)下:(4-47)式可以改寫(xiě)為:為了簡(jiǎn)化計(jì)算,引入并取,代入上式則有:由前面的分析,,取代入得:為了應(yīng)用于不同牌號(hào)的鋼材,公式修正為:?jiǎn)屋S對(duì)稱焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁的一般情況:1、凡符合下列情況之一,可不計(jì)算梁的整體穩(wěn)定1)有鋪板(砼板、鋼板)密鋪在梁的受壓翼緣上并與其牢固相連,能阻止梁受壓翼緣側(cè)向位移;2)H型鋼或工字形截面簡(jiǎn)支梁受壓翼緣自由長(zhǎng)度l1與寬度b1之比不超過(guò)表4-7規(guī)定數(shù)值;3)箱形截面簡(jiǎn)支梁滿足下列要求,可不計(jì)算其整體穩(wěn)定性:
且需要說(shuō)明的是,工程設(shè)計(jì)中,梁的整體穩(wěn)定一般通過(guò)鋪板或支撐來(lái)保證,需要驗(yàn)算的情況并不多。上述的公式主要用于壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的穩(wěn)定性計(jì)算。3、規(guī)范穩(wěn)定計(jì)算公式例題4-7:一、壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的失穩(wěn)現(xiàn)象對(duì)構(gòu)件側(cè)向有足夠支承的壓彎構(gòu)件,在軸線壓力N和彎矩M的共同作用下,可能在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生整體的彎曲失穩(wěn)。二、壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)的彈性性能平衡方程為:等彎矩作用的壓彎構(gòu)件對(duì)于彈性壓桿,以邊緣纖維屈服為準(zhǔn)則,考慮構(gòu)件缺陷后,截面的最大應(yīng)力應(yīng)該滿足:彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定當(dāng)M=0時(shí),代入上式,有:用來(lái)考慮構(gòu)件初始缺陷的等效偏心距可以直接用于計(jì)算冷彎薄壁型鋼壓彎構(gòu)件或格構(gòu)式柱繞虛軸彎曲的面內(nèi)整體穩(wěn)定。三、實(shí)腹式壓彎構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算的實(shí)用公式考慮截面的塑性發(fā)展,對(duì)公式(4-75)修正得上式適用于截面受壓區(qū)屈服的情況。四、規(guī)范關(guān)于取值規(guī)定1、彎矩作用平面內(nèi)有側(cè)移的框架柱及懸臂構(gòu)件2、彎矩作用平面內(nèi)無(wú)側(cè)移構(gòu)件(框架柱及兩端支承構(gòu)件)(1)無(wú)橫向荷載作用時(shí)構(gòu)件無(wú)反彎點(diǎn)時(shí)取同號(hào),有反彎點(diǎn)時(shí)取異號(hào)。(2)有端彎矩和橫向荷載作用時(shí)(3)無(wú)端彎矩,但有橫向荷載五、單軸對(duì)稱截面,加強(qiáng)受壓翼緣時(shí)
除按式(4-85)計(jì)算平面內(nèi)整體穩(wěn)定外,尚應(yīng)對(duì)較小翼緣進(jìn)行下列計(jì)算:彎矩效應(yīng)比較大時(shí)彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定例題4.8繞y軸的彎曲平衡繞z軸的扭矩平衡彎矩作用平面外的穩(wěn)定例題4-9,4-10,例題4-11作業(yè):P1674.20格構(gòu)式壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)不作要求!4.6板件的穩(wěn)定一、均勻受壓板件的屈曲現(xiàn)象局部失穩(wěn):在一定的壓應(yīng)力、剪應(yīng)力作用下,板件(腹板或受壓翼緣)有可能偏離其正常位置而形成波形屈曲。二、薄板的臨界荷載1.單向均勻受壓板件的臨界應(yīng)力由薄板彈性穩(wěn)定理論:(1)——板件屈曲后任一點(diǎn)的撓度其解可用雙重三角級(jí)數(shù)表示(2)
m,n分別為x向,y向屈曲半波數(shù)。邊界條件:x=0,x=a,y=0,y=b時(shí)
w=0(撓度)
Mx=0My=0把(2)代入(1)式,并注意n=1時(shí),N為最小臨界力Ncr令(穩(wěn)定系數(shù))則,把代入得板的彈性屈曲應(yīng)力板穩(wěn)定系數(shù)k與板長(zhǎng)寬比a/b有關(guān),與x向半波數(shù)有關(guān)
可見(jiàn):當(dāng)a/b<時(shí),出現(xiàn)一個(gè)半波<a/b<時(shí),出現(xiàn)兩個(gè)半波當(dāng)a/b=m時(shí),有最小屈曲系數(shù)kmin=42.不同情況的臨界應(yīng)力:以上均為彈性分析結(jié)果。實(shí)際板件應(yīng)考慮支承條件變化和板的彈塑性性能等。實(shí)際使用時(shí),這些因素往往采用近似法考慮。(1)非彈性性能,以代替上式中的E。(2)支承條件以 考慮彈性嵌固作用如:當(dāng)腹板受純彎時(shí),=1.6當(dāng)腹板受剪時(shí),=1.23(3)為計(jì)算方便,通常采用
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