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3. 稳定

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钢结构稳定
钢结构稳定
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3. 稳定

3 稳定破坏
整体稳定设计计算方法 《钢结构设计规范 受力 (GB50018(GB50018-2003)》 构件 轴心 毛截面： N 受压 fd 《公路钢结构桥梁设计规范 (JTGD64JTGD64-2011) 2011) 》 有效截面：考虑局部稳定
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3
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钢结构稳定
钢结构稳定
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钢结构稳定
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2. 强度 强度破坏

2. 强度 强度破坏
局部破坏：指截面的局部范围的应力达到屈服点fy，局部范围应变迅速增加最后导致 局部结构破坏（局部变形过大或断裂）
受拉件
屈服塑性变形→强化→断裂
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b
e,L2
考虑局部稳定和剪力滞的有效宽度
b
e,S1
b
e,S2
Aeff be,i ti As ,i
be,k
在该区间两端点值之间 线性插值
b b
s e ,i i
bep, k
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bes b b bes [1.1 2 ]b b 0.15b
s e
0.2时： 1 2 1 1 1 4 时： 0.2 1 (1 ) 1 (1 ) 0 0 2 2 2 2 fy fy E ,cr E
N M x NexN M y NeyN 1 Nu M ux M uy
N Rd Aeff ,c f d
M Rd , z Wz ,eff f d
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M Rd , y Wy ,eff f d
钢结构稳定
N
A
N Rd
1
N Rd Aeff ,c f d
毛截面： 受弯
bWx
毛截面：
N
Mx

My
yW y
fd
有效截面：考虑剪力滞和局部稳定 My Mz m, y 1 LT , y M Rd , y M Rd , z
My M Rd , y m, z
LT , z M Rd , z
0 ( 0.2)
E ,cr 2E 2
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考虑剪力滞的有效宽度
表 5.1.7-1 梁 段 号 简 支 梁 符 号 适用公 式 翼缘有效宽度计算的等效跨度 计算图式 腹板单侧翼缘有效宽度计算 等效跨度
fd
——钢材的设计强度
Wx,eff，Wy,eff ——考虑剪力滞影响的有效截面模量 exN, exN ——有效截面偏心距
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钢结构稳定
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有效截面：考虑剪力滞和局部稳定
5
3 稳定破坏 整体稳定系数
有效宽度 考虑剪力滞的有效宽度
9
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3.1 强度破坏

2. 强度

பைடு நூலகம்
设计方法《 JTGD64-201 2011） 》 设计方法《公路钢结构桥梁设计规范（JTGD64整体强度设计：钢材具有较大塑性变形能力，钢桥构件的整体强度设计可以 不考虑残余应力和局部应力集中的影响，采用有效截面的名义应力计算： 实腹式拉弯构件 强度计算公式：
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3. 稳定

3. 稳定

钢结构稳定
钢结构稳定 局部失稳：指桥梁次要构件或构件中的局部板件失稳，结构失 稳后不一定完全丧失承载能力
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设计方法
局部强度设计：局部强度破坏应该考虑残余应力和局部应力集中的影响，但 是在事实上残余应力的计算及其困难，在实际设计中往往被忽略，仅考虑应 力集中的影响。 验算准则：第四强度准则
2 2 2 2 Eq x2 y z2 ( x y y z z x ) 3( xy yz zx ) fd
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3. 稳定

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钢结构稳定
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3. 稳定

3. 稳定

钢结构稳定
按力学角度分：弹性屈曲稳定（第一类稳定）和弹塑性极值稳定（第二类稳定） 按失稳破坏范围分：整体失稳和局部失稳
钢结构稳定
整体失稳：桥梁主要承重结构失稳，结构整体丧失承载能力
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n
0
受拉件
屈服塑性变形→强化→断裂
净截面 My Mx 受弯 fd xWexn yWeyn 净截面 拉弯 压弯
有效截面：考虑剪力滞和局部稳定 My Mz fd Wy ,eff Wz ,eff 有效截面：考虑剪力滞和局部稳定
My Mx N fd An xWexn yWeyn
N M x NexN M y NeyN 1 N， Nu M ux M uy 实腹式拉弯构件强度计算公式
N u Aeff f d
N
M ux Wx ,eff f d
，
M uy Wy ,eff f d
M x M y ——计算截面轴力、x方向和y方向的弯矩
由于钢材具有较大的塑性变形性能，结构某个点达到屈服状态后会发生应 力重分布，对于构件来说只有形成屈服面后才能达到局部强度破坏状态。 采用有限元方法分析时，不能仅根据某一点的应力判别达到上式的破坏极 限状态作为判别标准，应该考虑钢材的塑性变形性能的影响
Mz
1
M mx M x ty y f d M y NeyN M z NezN N byWy N my mz 1 xWx 1 0.8 拉弯 y N Rd N N N Ex LT , z M Rd , z M Rd , y 1 1 N cr , y N cr , z 压弯 my M y M N M y Ne yN tx x fd M z NezN N my mz 1 y A bxWx N z N Rd N N yWy 1 0.8 M Rd , z LT , y M Rd , y 1 1 N Ey N cr , z N cr , y x A