钢结构稳定理论与设计

钢结构稳定理论

3.1弹性压弯构件的基本微分方程

第三章 压弯构件的弯曲屈曲3.1弹性压弯构件的基本微分方程dQx 由剪力平衡： q x dx dM dy 由弯矩平衡： x Qx P 0 dx dx EIyIV Py q x P k ,y IV k 2 y q x / EI EI 非齐次四阶微分方 程：2

y A sin kx B cos kx Cx D f ( x) 其中f ( x)为满足微分方程的特解压弯构件的弯曲屈曲1

钢结构稳定理论

3.1弹性压弯构件的基本微分方程

例1 q qx2 解：此时f ( x ) x2 2 EIk2 2P 利用边界条件： 0时y0 0,y0 0 x l时yl 0,yl 0 x q 可求得：B D 2 k P q 1 coskl A 2 k P sin klql C 2P q kl k2x y 2 tg sin kx coskx 1 ( l x ) k P 2 2 压弯构件的弯曲屈曲2

钢结构稳定理论

3.

《结构稳定理论》复习思考题

第一章

1、两种极限状态是指哪两种极限状态？ 承载力极限状态和正常使用极限状态 2、承载力极限状态包括哪些内容？

（1）结构构件或链接因材料强度被超过而破坏 （2）结构转变为机动体系

（3）整个结构或者其中一部分作为缸体失去平衡而倾覆 （4）结构或者构件是趋稳定

（5）结构出现过度塑性变形，不适于继续承载 （6）在重复荷载作用下构件疲劳断裂 3、什么是一阶分析？什么是二阶分析？

一介分析：对绝大数结构，常以为变形的结构作为计算简图进行分析，所得的变形和作用的关系是线性的。 二阶分析：而某些结构，入账啦结构，必须用变形后的结构作为计算依据，作用与变形成非线性关系。 4、强度和稳定问题有什么区别？

强度和稳定问题问题虽然均属于承载力极限状态问题，但是两者之间的概念不同。强度问题是盈利问题，而稳定问题要找出作用与结构内部抵抗力之间的不稳定平衡状态。 5、稳定问题有哪些特点？进行稳定分析时，需要区分静定和超静定结构吗？ 特点：

1.稳定问题采用二阶分析，2.不能用叠加原理3.稳定问题不用区分静定和超净定 6、结构稳定问题有哪三类？ 分支点失稳、极值点失稳、跃越失稳

7、什么是分支点稳定？什么是极值点稳定？什么是跃越稳定？

大作业2 一、判断题

1.试验证明，钢材的疲劳强度主要与构造状况、应力幅和循环荷载重复次数有关，而与钢材的强度并无明显关系。（√ ）

2.在承受静力荷载的角焊缝中，侧面角焊缝的强度设计值比正面角焊缝小。（√ ）

3.轴心受力构件的计算内容都属于按承载能力极限状态计算，计算时应采用荷载的标准值。（ × ）

4.焊接时产生裂纹的主要原因是不合适的焊接工艺，裂纹为纵向。（× ）

5.高耸钢结构的结构形式多为空间桁架，其特点是高跨比较大，以垂直荷载作用为主。（× ） 二、单项选择题

1．钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为（ C ） A．制造工厂化 B．密闭性好 C．自重轻、质地均匀，具有较好的延性 D．具有一定的耐热性 2．钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（ C ）时的力学性能指标 A．承受剪切 C．承受弯曲

B．单向拉伸 D．两向和三向受力

3. 当温度从常温下降为低温时，钢材的塑性和冲击韧性（ B ） A．升高 B．下降 C．不变 D．升高

钢结构稳定性的分析

摘要：在钢结构设计中,稳定形设计是较为重要的一个环节。在各种类型的钢结构中，由于结构失稳造成的伤亡事故时有发生，凸显了稳定问题研究的重要性。本文从钢结构失稳的类型入手，阐述了钢结构稳定性的分析方法及稳定设计需要注意的问题。

关键词：钢结构 稳定性 分析

Abstract: Stable shape design is an important link in the steel structure design. In various types steel structure, casualties results from the structure instability, which highlights the importance of research on the stability. This article from the steel structure buckling type, elaborates the steel structure stability analysis method and some issues requiring attention in the stable de

钢结构稳定性的分析

摘要：在钢结构设计中,稳定形设计是较为重要的一个环节。在各种类型的钢结构中，由于结构失稳造成的伤亡事故时有发生，凸显了稳定问题研究的重要性。本文从钢结构失稳的类型入手，阐述了钢结构稳定性的分析方法及稳定设计需要注意的问题。

关键词：钢结构 稳定性 分析

Abstract: Stable shape design is an important link in the steel structure design. In various types steel structure, casualties results from the structure instability, which highlights the importance of research on the stability. This article from the steel structure buckling type, elaborates the steel structure stability analysis method and some issues requiring attention in the stable de

太原理工大学建筑与土木工程学院

高等钢结构理论作业

专业： 结构工程 姓名： 高培文 学号： S20090588 授课教师： 雷宏刚 在钢结构设计中，极限状态的概念、理论和设计方法已经得到普遍的应用。在极限状态设计方法中，结构在达到其极限承载力之前是非线性。因此，目前的许多工程设计实践都采用二阶弹性分析方法。

随着计算机硬件的发展,尤其是个人计算机和工作站的运算能力和图形功能的提高，使直接的二阶弹塑性分析成为可能。一旦建立了可靠的计算理论和完成相应的程序设计，弹塑性分析将允许我们能更严格地考虑单个构件的性能(最大强度、延性等)和整体结构之间的相互作用和相互依赖关系，更能全面地考虑结构的实际破坏模式和最大强度，而不再需要现行繁琐的设计过程：先对结构作线性的或非线性的弹性分析，继而又对构件进行非弹性的强度设计；虽然工程师设计的结构是安全的,但他不能预测出该结构的破坏荷载。

近年来，一些国家的塑性设计规范条文中已经强调了二阶非弹性分析：二阶非弹性分析给出构件所受的荷载,通过规范的典型公式检验构件的安全性。二阶非弹性分析总是要在一定程度上考虑材料的塑性和结构稳定性之间的耦合作用，如果充分考虑这种耦合作用，那么我们在进行结构设计时，就不必再对构件

高等结钢构理论(结钢硕构——士程课)济同大建学筑工系

程1.

钢构基本性能结特点及1.钢1生材对产材性影的响 .21钢加材工(施)工对件构能性的响 1.3影外作界用对结钢性构的影能

响2 .结钢构几个的特问殊题

目录

.12残余应力及其影 2.2响钢构结稳定问的题2 3.结钢的构裂问断 2题.4结构钢疲劳问题的第一

3讲.钢结构本构件3基. 1拉杆3.轴2压心 3.3杆受弯件构3.4弯构件

压.4钢架框理论41 .失稳式形4 2.析分法方4 3.实际应用第二讲第三讲

5

.结构钢连接的5.焊1接.5螺2栓接连四第讲

目录续)

5.(混合3连接6 .钢结构构造设计7 .弯冷薄壁型结构的钢点 8.特他其一些心关问题8的. 1塑性计设8 . 2抗钢结震 8构3箱.形梁 .84受构件扭8.设计5中试的工作 8.6验钢结构固设加计第讲五第六讲第七讲

.5钢结构的连接.15接连形式：焊接铆、、普接通栓连螺接高、螺强连栓 5.2接角缝焊连接 角 焊缝性的能：试验研究角缝焊的算计：¾计公式算¾有效厚和度度长¾理论究¾研缝群的计焊算5 3高强.螺栓接连 抗螺栓连接剪：¾承受轴心剪力螺的连接：栓¾承受偏心剪的力栓连螺接：

一般无损检测NDT分为MT、UT、RT、PT，分别对应磁粉、超声波、射线、着色。前三种我们见的比较多，后面一种主要用于铸钢件等检测，喷着色剂，看有没有裂纹。

我们一般会涉及到几个概念：质量等级、检验等级、评定等级。对于这几个概念，建筑钢结构和桥梁钢结构有所不同，桥梁钢结构要求更为严格。

1. 建筑钢结构方面：建筑钢结构一二级焊缝分类如下：

一、二级焊缝质量等级及缺陷分级

焊 缝 质 量 等 级 评定等级 检内部缺陷 超声波探伤 一 级 Ⅱ 二 级 Ⅲ B级 验等级 探100% 伤比例 评定等级 检Ⅱ B级 20% Ⅲ 内部缺陷 射线探伤 AB级 验等级 探100% 伤比例 AB级 20% 上表中的评定等级实际上就是焊缝内部质量等级。同时焊缝质量等级和检验等级确定焊缝内部质量等级。注意一级焊缝，焊缝内部质量评定等级不一定是一级。

1

摘录自《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB11345-1989》P17 对于射线拍片，下表中的质量等级就是评定等级，其中检验等级AB级，新规范已经取消，只有A、B级了。

对于各级别对应的焊缝外观要求如下，同时各级别焊缝对应的气孔的要求也不同。

2

2.桥梁钢结构

质量等级、检验等级概念相同。评定

钢结构及空间结构稳定性的研究现状

摘要：分别论述了钢结构的局部稳定分析方法和整体稳定分析方法，其中，局部稳定分析已经具有比较成熟的设计方法，整体稳定目前常采用的高等分析方法相对比较复杂。对于空间结构，结构稳定性常常起到决定性作用，本文介绍了网架、网壳和预张拉结构的失稳特性和研究方法。

关键词：钢结构；整体稳定；局部稳定

当结构所受荷载达到某一数值时，若增加一微小的增量，则结构的平衡位形将发生很大的改变，这种现象叫做结构失稳或结构屈曲。根据失稳的性质，结构稳定问题可分为两类。第一类是理想化情况，即达到某个荷载时，结构的平衡状态发生质的变化，称为平衡分岔失稳或分枝点失稳，而数学处理上是求解特征值问题，故又称为特征值屈曲分析。第二类失稳是结构失稳时，变形将大大发展，而不会出现新的变形形式，即平衡状态不发生质变。在这种失稳情况下，结构的平衡形式并没有发生质的变化，结构失稳的临界荷载可通过荷载－变形曲线的载荷极值点得到，因此也称为极值点失稳。这种失稳形式通常是发生在具有初始缺陷的结构中，大多数结构的失稳属于第二类失稳问题。

钢结构具有轻质、高强、延性好、抗震性能好的特点，而且钢材是一种绿色环保的建筑材料，可以循环重复利用，符合可持续发展的要求。目

《钢结构课程设计》任务书和指导书

------ 钢屋架

一、设计目的

《建筑钢结构课程设计》是土木工程专业的一门专业拓展实践类课程，它是为配合《钢结构》课程而开设的一门专项课程设计，具有较强的实践性。本课程设计主要完成钢屋架结构设计，使学生初步了解结构设计的程序和方法；掌握设计计算的原理和手段；熟悉使用与结构设计相关的规范、规程、标准图和设计计算手册。通过本课程设计，能够促使学生理论联系实际，培养学生的实践能力和动手能力，学会编写结构计算书、绘制结构施工图，为学生将来的设计或施工管理等工作奠定基础。

二、设计基础

1、先修课程

（1）《土木工程制图及计算机制图》 ； （2）《房屋建筑学》 ； （3）《钢结构》 ；

2、基本要求

要求学生在进行本课程设计之前，通过以上专业及专业基础课的学习，能够掌握钢屋架的受力特点；了解屋盖结构的平面布置；了解各种支撑的作用及布置方式；了解屋盖结构平面、立面的关键尺寸；掌握屋盖结构的荷载类型及其计算；掌握钢屋架构件和节点的选型、设计计算以及构造；掌握钢屋架结构施工图的绘制方法。

三、设计任务