受彎構件整體穩定的概念
2022-05-25 08:54 陜西鋼結構 華邦建設
為了提高抗彎強度,節省鋼材,鋼梁截面一般做成高而窄的形式,受荷方向剛度大,側向剛度較小,在梁的最大剛度平面內,當荷載較小時,梁的彎曲平衡狀態是穩定的。然而,如果梁的側向支撐較弱,隨著荷載的增大,在彎曲應力尚未達到鋼材的屈服點之前,突然發生側向彎曲和扭轉變形,使梁喪失繼續承載的能力而破壞,這種現象稱為梁的側向彎扭屈曲或整體失穩。梁能維持穩定平衡狀態所承受的最大荷載或最大彎矩,稱為臨界荷載或臨界彎矩。
(陜西鋼結構)
鋼梁整體失穩從概念上講是由于梁內存在較大的縱向彎曲壓應力,在剛度較小方向發生的側向變形會引起附加側向彎矩,從而進一步加大側向變形,反過來又增大附加側向彎矩。但鋼梁內有半個截面是彎曲拉應力,趨向于把受拉翼緣和截面受拉部分拉直(亦即減小側向變形)而不是壓屈。由于受拉翼緣對受壓翼緣側向變形的牽制和約束,梁整體失穩總是表現為受壓翼緣發生較大側向變形和受拉翼緣發生較小側向變形的彎扭屈曲。由此可見,增強梁受壓翼緣的側向穩定性是提高梁整體穩定性的有效方法。
由于梁的整體失穩是在強度破壞之前突然發生的,失穩前沒有明顯的征兆,因此,必須特別注意。
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