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