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材料力学第九章压杆稳定构件的承载能力:一、稳定性的概念压杆稳定3、不稳定平衡二、压杆失稳与临界压力:压杆失稳:压杆丧失其直线形状的平衡而过渡为曲线平衡P若是Q235钢,σs=235MPa,则杆子的屈服载荷:曲线为一正弦半波,A为幅值,但其值无法确定。——临界应力(欧拉公式)三、中小柔度杆的临界应力(2)若nst=3,则许可压力值为多少?5m,E=200GPa,求细长压杆的临界压力。工字形截面连杆,材料3号钢,两端柱形铰,在xy平面内失稳,μz,在xz平面内失稳,μy。压杆的临界应力总图可见杆子失稳在先,屈服在后。三、中小柔度杆的临界应力——临界应力(欧拉公式)试由挠曲线近似微分方程,导出下述细长压杆的临界力公式。∴许可压力P≤148kN假设压力P已达到临界值,杆处于微弯状态,如图,从挠曲线入手,求临界力。3、1925年,前苏联莫兹尔桥,在试车时由于桥梁桁架压杆丧失稳定而发生事故。§9–1压杆稳定的概念可见杆子失稳在先,屈服在后。见表9-2(P302)工字形截面连杆,材料3号钢,两端柱形铰,在xy平面内失稳,μz,在xz平面内失稳,μy。5m,E=200GPa,求细长压杆的临界压力。式中a、b为材料常数。[例2]求两端固定细长压杆的临界力压杆的临界应力总图三、中小柔度杆的临界应力对于钢结构、木结构和混凝土结构,由设计规范确定,可以查表或查计算公式而得到。其它约束情况下,压杆临界力的欧拉公式(1)计算横截面的几何性质q=48kN/m,材料为Q235钢,E=200GPa,P=200MPa,S=235MPa,a=304MPa,bMPa,n,nst,问梁和柱是否安全。λ2≤λ≤λ1,中柔度杆其它约束情况下,压杆临界力的欧拉公式稳定性:保持原有平衡状态的能力三、中小柔度杆的临界应力为求最小临界力,P应取除零以外的最小值,即取:n=1(3)微分方程的解:上式称为两端铰支压杆临界力的欧拉公式压杆的挠曲线:二.其他约束情况下压杆的临界力2、一端固定一端铰支3、两端固定—长度系数(或约束系数)。l—相当长度P解:变形如图,其挠曲线近似微分方程为:为求最小临界力,P应取除零以外的最小值,即取:n=1[例3]求细长压杆的临界力。一、临界应力和柔度λ≥λ1,大柔度杆三、中小柔度杆的临界应力压杆的临界应力总图四、小结§9-4压杆的稳定校核3、1925年,前苏联莫兹尔桥,在试车时由于桥梁桁架压杆丧失稳定而发生事故。试由挠曲线近似微分方程,导出下述细长压杆的临界力公式。[例2]求两端固定细长压杆的临界力3、1925年,前苏联莫兹尔桥,在试车时由于桥梁桁架压杆丧失稳定而发生事故。为求最小临界力,P应取除零以外的最小值,即取:n=11、一端固定、一端自由若是Q235钢,σs=235MPa,则杆子的屈服载荷:[例3]求细长压杆的临界力。§9–1压杆稳定的概念——临界应力(欧拉公式)§9-4欧拉公式的适用范围经验公式§9-5压杆的稳定校核§9-6提高压杆稳定性的措施假设压力P已达到临界值,杆处于微弯状态,如图,从挠曲线入手,求临界力。对于钢结构、木结构和混凝土结构,由设计规范确定,可以查表或查计算公式而得到。一压杆长l,由两根56568等边角钢组成,两端铰支,压力P=150kN,材料为Q235钢,E=200GPa,P=200MPa,S=235MPa,a=304MPa,bMPa,nst=2,试校核其稳定性。(一个角钢A12,Ix4,Ix14,z0)Q235钢:图示立柱,l=6m,由两根10号槽钢组成,下端固定,上端为球铰支座,材料为Q235钢,E=200GPa,P=200MPa,试问(1)a取多少时立柱的临界压力最大;(2)若nst=3,则许可压力值为多少?求临界压力:稳定条件:[例6]解:∴或[例7]AAy本章结束