讨论单向压弯构件的情况
点击量: 发表时间:2017-03-18 09:30:29讨论单向压弯构件的情况。层数不高的建筑结构中的钢柱,受到的轴力主要竖向荷载引起,且在水平力作用下变化不大,可以看作是轴力一定的构件。对一规格的悬臂柱固定轴力为某一值,施加端部水平力,这可以看作是横梁刚度很大时反弯点在柱中点时构件的一半。以水平力F与Fp之比为纵轴,Fp =Mp/H,水平位移与构件高度H之比作为横轴,可得到如图11-8所示的单调加载曲线。当构件足够粗短时,不发生弯曲平面外的弯扭失稳,其承载力取决于计轴力影响之后的截面极限弯矩。
当轴力较小时,由于强化作用,屈服极限承载力可以有所上升,直至发生弹塑性局部失稳,使构件承载力开始下降(本例中如N/Np = O.l时)。当轴力加大到一定程度后,材料强化引起的屈服后承载力上升被轴力引起的二阶效应所抵消,直至塑性发展到一定程度板件局部失稳,构件承载力出现退化(本例中Ⅳ/Ⅳp=0.2的情况)。当轴力进一步增大,构件一旦屈服,强度立即退化,板件局部失稳只是加大刚度退化。要保证构件有良好的塑性变形性能,则防止构件整体失稳、局部失稳,控制轴压力大小是重要的。
在反复荷载作用下,上述轴力比较小的构件和轴力比较大构件的滞回曲线,两者滞回曲线所围面积相差很大。
对一般静力荷载,工设计中主要关心极限承载力的大小,但对地震那反复作用的荷载,通常工程设计时要求构件有很强的变形能力以耗散地面运动对结构的能量投人。这种变形能力就是结构经历很大变形但仍能保持一定承载力水准的能力。如果这种能力仅靠构件的延性即其良好的塑性变形能力提供,则就要求构件的滞回性能能充分反映这种塑性。
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