軸心受壓定義

【學(xué)員問題】軸心受壓柱喪失穩(wěn)定三種情況？

【解答】常見的是彎曲失穩(wěn)。影響柱彎曲失穩(wěn)臨界應(yīng)力的主要因素是柱的長細(xì)比，亦即柱的計(jì)算長度與截面回轉(zhuǎn)半徑的比值。對(duì)給定的鋼材，柱愈長或愈細(xì)，即長細(xì)比愈大，則臨界應(yīng)力愈小，愈易彎曲失穩(wěn)。柱在兩個(gè)主軸x和y軸方向的長細(xì)比不相等時(shí)，其彎曲失穩(wěn)總是順著剛度較弱、即長細(xì)比較大的方向發(fā)生。當(dāng)鋼柱具有開口形截面且截面壁厚較小時(shí)，由于截面抗扭剛度較差，在軸心壓力作用下可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)或彎扭失穩(wěn)。當(dāng)截面為雙軸對(duì)稱（如十字形截面）或點(diǎn)對(duì)稱（如Z形截面）時(shí)，軸心壓力所在的形心軸與剪切中心軸重合，當(dāng)柱的長度較小時(shí)，可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)（；當(dāng)截面為單軸對(duì)稱（如槽形或T形截面），軸心壓力所在的形心軸與剪切中心軸不重合，柱可能發(fā)生彎扭失穩(wěn)；當(dāng)截面沒有對(duì)稱軸時(shí)，柱在軸心壓力下失穩(wěn)一般為彎扭失穩(wěn)。扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)和彎扭失穩(wěn)的臨界應(yīng)力與柱的截面形式和大小、抗扭剛度和抗彎剛度、柱的長度和支承情況等有關(guān)。開口形薄壁截面的壁厚愈小，抗扭剛度愈小，愈易發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

工程上用的鋼柱常有缺陷，如鋼材熱軋和結(jié)構(gòu)焊接過程中不均勻加熱和冷卻所產(chǎn)生的截面殘余應(yīng)力、構(gòu)件初彎曲等制造偏差，以及構(gòu)件連接初偏心等安裝偏差等。這些缺陷將降低臨界應(yīng)力和穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)于不同截面形式的鋼柱，穩(wěn)定系數(shù)的降低情況各不相同。

軸心受壓柱的穩(wěn)定計(jì)算公式為=/≤，式中為毛截面壓應(yīng)力；為軸心壓力；為毛截面面積；為穩(wěn)定系數(shù)；為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。

【學(xué)員問題】軸心受壓柱喪失穩(wěn)定的三種情況？

【解答】常見的是彎曲失穩(wěn)。影響柱彎曲失穩(wěn)臨界應(yīng)力的主要因素是柱的長細(xì)比，亦即柱的計(jì)算長度與截面回轉(zhuǎn)半徑的比值。對(duì)給定的鋼材，柱愈長或愈細(xì)，即長細(xì)比愈大，則臨界應(yīng)力愈小，愈易彎曲失穩(wěn)。柱在兩個(gè)主軸x和y軸方向的長細(xì)比不相等時(shí)，其彎曲失穩(wěn)總是順著剛度較弱、即長細(xì)比較大的方向發(fā)生。當(dāng)鋼柱具有開口形截面且截面壁厚較小時(shí)，由于截面抗扭剛度較差，在軸心壓力作用下可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)或彎扭失穩(wěn)。當(dāng)截面為雙軸對(duì)稱（如十字形截面）或點(diǎn)對(duì)稱（如Z形截面）時(shí)，軸心壓力所在的形心軸與剪切中心軸重合，當(dāng)柱的長度較小時(shí)，可能發(fā)生扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)（；當(dāng)截面為單軸對(duì)稱（如槽形或T形截面），軸心壓力所在的形心軸與剪切中心軸不重合，柱可能發(fā)生彎扭失穩(wěn)；當(dāng)截面沒有對(duì)稱軸時(shí)，柱在軸心壓力下失穩(wěn)一般為彎扭失穩(wěn)。扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)和彎扭失穩(wěn)的臨界應(yīng)力與柱的截面形式和大小、抗扭剛度和抗彎剛度、柱的長度和支承情況等有關(guān)。開口形薄壁截面的壁厚愈小，抗扭剛度愈小，愈易發(fā)生扭轉(zhuǎn)。

工程上用的鋼柱常有缺陷，如鋼材熱軋和結(jié)構(gòu)焊接過程中不均勻加熱和冷卻所產(chǎn)生的截面殘余應(yīng)力、構(gòu)件初彎曲等制造偏差，以及構(gòu)件連接初偏心等安裝偏差等。這些缺陷將降低臨界應(yīng)力和穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)于不同截面形式的鋼柱，穩(wěn)定系數(shù)的降低情況各不相同。

軸心受壓柱的穩(wěn)定計(jì)算公式為=/≤，式中為毛截面壓應(yīng)力；為軸心壓力；為毛截面面積；為穩(wěn)定系數(shù)；為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

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【學(xué)員問題】閉口截面雙軸對(duì)稱開口截面的軸心受壓構(gòu)件的規(guī)定？

【解答】閉口截面、雙軸對(duì)稱開口截面的軸心受壓構(gòu)件多系在剛度較小的主平面內(nèi)彎曲失穩(wěn)。不卷邊的等邊單角鋼軸心受壓構(gòu)件系單軸對(duì)稱截面，由于截面形心和剪心不重合，因此在軸心壓力作用下，此類構(gòu)件有可能發(fā)生彎扭屈曲。但若能保證等邊單角鋼各外伸肢截面全部有效，則在軸心壓力作用下此類構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)承載能力比彎曲失穩(wěn)承載能力降低不多。

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