壓桿穩定習題討論課

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pλpAλOBscr=scr=a?bλ

粗短桿中長桿細長桿臨界應力總圖10-7當圓截面細長壓桿的直徑減小為原來的一半時，若其它條件（長度、約束、材料）均不變，則壓桿的臨界應力變為原來值的____。正確答案：B 選項ABCD0.5倍0.25倍2倍4倍DUT-MMCAI-L110-6當圓截面細長壓桿的直徑增大為原直徑的2倍時，若其它條件（長度、約束、材料）均不變，則壓桿臨界應力將____。正確答案：B選項ABCD增大至2倍增大，數值不能確定增大至4倍減小，數值不能確定DUT-MMCAI-L110-12兩端鉸支的細長壓桿，在桿長中點有一可動鉸支座約束側向位移。若除去中間鉸支座，則臨界力變為原來的____倍。正確答案：A選項ABCD0.250.524DUT-MMCAI-L110-14圓截面細長壓桿的材料及支承情況保持不變，若將其直徑和桿長同時增大1倍，壓桿的____。正確答案：A選項ABCD臨界應力不變，臨界力增大臨界應力增大，臨界力不變臨界應力和臨界力都增大臨界應力和臨界力都減小DUT-MMCAI-L1yzO關于歐拉臨界力公式I

如何確定？

zyOzyOzyO任意形心慣性矩IzIzIz'各向約束相同時，應取最小形心主慣性矩F(a)比較四根壓桿的歐拉臨界力lF(b)FaaEI(d)FaaEI(c)靜定桁架在載荷作用下的失效網架倒塌事故分析與反思2005年3月19日,營口港某在建屋頂網架整體跨塌案例分析當時正進行屋面施工和室內土建施工事故造成網架報廢，多人死傷委托鑒定——判斷事故的原因和責任人網架桿件的設計材料：Q235工藝：高頻焊接管連接：螺栓球桿件規格D/tA(mm2)I(mm4)i(mm)1類D60×3.5176212.49×10521.0108.80.4992類D75.5×3.75208455.45×10525.485.60.6053類D88.5×422.110619.48×10529.972.70.7324類D114×428.513812.09×10639.355.90.8295類D140×4.531.119154.40×10647.945.40.8766類D159×626.522838.45×10654.140.20.899網架桿件規格與幾何參數網架平面圖及破壞狀態1A25CEGI133751圖例支座墜落支座傾斜上弦節點支承支座安裝連接缺陷缺螺栓焊縫不全缺焊縫安裝連接缺陷門形焊縫，未焊透，過渡板被拉開地腳螺拴失落，塞焊不夠球節點偏心嚴重四種工況的最大結構位移與桿件最大應力的比較荷載工況最大位移（mm）最大應力值（MPa）上弦桿應力最大值(MPa)腹桿應力最大值(MPa)下弦桿應力最大值（MPa）1全部荷載（全跨找坡）34．9132．0－129．0129．0－129．0131．0－91．7132．0－32．32原設計荷載20．985．9－72．777．4－72．785．9－56．883．9－23．33事故前狀態（半跨找坡）33．1147．0－129．0133．0－129．0147．0－93．3144．0－42．84工況3+風荷載30.7146．0－129．0133．0－129．0146．0－93．8144．0－42．6工況3最不利，比工況2大很多，但仍滿足要求主要鑒定結果網架構件（桿件、螺栓球、高強度螺栓等）質量合格網架安裝施工（裝配、焊接、螺栓連接等）質量基本項目抽檢12項，全部不合格；一般項目抽檢15項，6項不合格。網架承載力復核計算（強度、剛度、穩定性等）在原設計工況下滿足要求，應力水平正常在事故工況下也滿足要求，應力水平偏高與事故現場專家初步鑒定的結論一致進一步調查和思考——事故到底如何發生？有無其它原因？事故并非偶然用心就有發現1平面尺寸特征網架邊長比53.2/17.4=3.06,修正方案:（加兩道剛性梁）思考之三——設計因素有無問題或不足?不能充分發揮網架優勢撓度分布對設計方案的反思2.網架截面跨高比：17.4/1.1=15.8>10~14（常用）1740011004053.支座底板至球底高度405mm>100~250mm（規范推薦）會產生什么問題？對事故的發生有什么影響？4.穩定性薄弱環節：靠近角點處多根壓桿承受最高值壓應力網架腹桿應力分布5.對支座方案的反思為什么局部構件超載會造成全部網架整體坍塌？采用什么結構措施能夠有效避免此種災難性事故？A

提高桿件材料的強度等級B

增大壓桿的壁厚C

增加支座數量D

在墻頂預先設置用于掛跳板的預埋件事故原因分析結論1

超載：屋面找坡加厚，掛跳板2

不利：施工工況產生最不利荷載組合3

隱患：支座、連接、裝配應力4不足：網架剛度小；支座數量少，高度大，截面剛度小5

巧合：掛跳板位置靠近角點，正是網架穩定性最薄弱處問題：1.受壓桿件是否允許承受跳板的橫向力？2.掛跳板是否會改變壓桿的臨界力？受壓桿思考之一——掛跳板是否能夠導致網架失穩？支座側移？掛跳板處縱橫彎曲NmxM——+————————fγW

(1–0.8

N/NE)

A鋼結構公式(面內穩定性)（1）有非線性關系（2）承載力很低F1xwF1F2F2aa估算實際應力設跳板+工人+物料=2kNF2=1kNa=1mM=1kN.mM/W=120MPa>f=215MPa即使彎曲應力減半，仍會失穩。目擊者回憶：最后安裝的節點由于尺寸誤差太大，安不上去，曾用“手拉葫蘆”強拉節點。選項：A桿件制造誤差B裝配順序問題C桿件錯換思考之二——裝配誤差大可能的原因和后果是什么？網架結構是靜定的嗎？網架共6種桿件，20多種規格最小直徑差10mm最小壁厚差0.25mm螺栓