08.受弯构件的弯扭失稳
（2.0课时）
同济大学建筑工程系
2016《钢结构稳定原理》
主要知识点
09.受弯构件的工程计算方法 （1.0课时） 10.压弯构件的平面内稳定 （1.0课时） 11.平面内稳定的工程计算式 （0.5课时） 12.压弯构件的平面外稳定 （1.0课时） 13.平面外稳定的工程计算式 （0.5课时） 14.受压板件的局部稳定问题 （1.0课时） 15.受压板件的屈曲后强度 （1.0课时） 16.局部稳定的工程计算方法 （1.0课时）
体稳定的情况下，局部构件或板件 出现了失稳。
截面分类：根据板件的宽厚比划
分截面类型： 第1类：特厚实截面 第2类：厚实截面 第3类：非厚实截面 第4类：纤细截面
同济大学建筑工程系
2016《钢结构稳定原理》
02
稳定问题的计算方法
02.1 典型算例1
【典型算例1】 静力平衡法
根据变形后的位置建立平衡方程
➢局部失稳：薄壁构件
若无初始缺陷：分枝型失稳 若有初始缺陷：极值型失稳
同济大学建筑工程系
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01.4 钢构件的失稳
同济大学建筑工程系
2016《钢结构稳定原理》
01.4 钢构件的失稳
同济大学建筑工程系
2016《钢结构稳定原理》
01.4 钢构件的失稳
局部失稳：结构或构件在保持整
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教材
主教材
同济大学建筑工程系
参考教材
2016《钢结构稳定原理》
01 稳定问题概述
01.1 失稳破坏案例
同济大学建筑工程系
72m跨度某煤棚整体失稳
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01.1 失稳破坏案例
某网壳在施工过程中整体失稳
同济大学建筑工程系
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2016《钢结构稳定原理》
02.2 典型算例2
【典型算例2】 能量法
k2 / 2 Nl 1 cos
lsin
kl2 sin2 / 2 Nl 1 cos
sin coskl2 Nl sin 0 N kl cos
小变形状态下 cos 1 Ncr kl
【思考02.2】请根据最小势能原理判别 变形后的平衡状态是否稳定？
δ 失稳后位置
0
同济大学建筑工程系
δ
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01.3 失稳的分类
【思考01.4续】扁网壳和扁拱之间有何异同之处？
同济大学建筑工程系
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01.4 钢构件的失稳
钢构件的失稳类别
➢整体失稳
➢弯曲失稳： H型截面柱 ➢扭转失稳： 十字截面柱 ➢弯扭失稳： T型截面柱、钢梁
01.3 失稳的分类
【思考01.1】理想压杆的失稳属于什 么类别？带初弯曲压杆的失稳属于 什么类别？
P P
δ P
P δ
0
同济大学建筑工程系
P δ
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01.3 失稳的分类
【思考01.2】受压平直四边简支板的 失稳属于什么类别？带初弯曲受压 四边简支板的失稳属于什么类别？
P 平直板
Nlsin r 0
N r l sin
小变形状态下 sin
r Ncr l
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02.1 典型算例1
【典型算例1】 能量法
同济大学建筑工程系
势能阻值原理：外力作用下的结构 体系有微小变形时总势能不变，则 结构处于平衡状态。平衡条件
U V 0
最小势能原理：平衡的稳定性
01.1 失稳破坏案例
同济大学建筑工程系
门式刚架的整体失稳
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01.1 失稳破坏案例
马来西亚某体育场的失稳破坏
同济大学建筑工程系
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01.2 平衡和稳定
平衡——指结构处于静止或匀速运动状态； 稳定——指结构原有平衡状态不因微小干扰而改变， 失稳——指结构因微小干扰而失去原有平衡状态，并
同济大学建筑工程系
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02.1 典型算例1
【典型算例1】 荷载-转角曲线
同济大学建筑工程系
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02.2 典型算例2
【典型算例2】 静力平衡法
根据变形后的位置建立平衡方程
N kl cos 0 N kl cos
小变形状态下 cos 1
Ncr kl
同济大学建筑工程系
同济大学建筑工程系
2016《钢结构稳定原理》
02.2 典型算例2
【典型算例2】 荷载-转角曲线
同济大学建筑工程系
2016《钢结构稳定原理》
02.3 失稳模态
失稳模态：结构失稳时的变形形状 一阶失稳模态：和第1阶屈曲荷载对应的失稳模态
【思考02.3】请判别轴心受压钢构件的第1阶屈曲模态？
同济大学建筑工程系
δ
微曲板
0
δ
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01.3 失稳的分类
【思考01.3】均匀受压薄壁圆筒的失稳 属于什么类别？有缺陷圆筒呢？
P 无初始缺陷
P δ
有初始缺陷 0
同济大学建筑工程系
δ
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01.3 失稳的分类
【思考01.4】承受压力的扁拱失稳属于什么类别？
P P 失稳前位置
2 0 稳定平衡状态 2 0 不稳定平衡状态 2 0 由3阶变分判定
2016《钢结构稳定原理》
02.1 典型算例1
【典型算例1】 能量法
U V U W
r 2 / 2 Nl 1 cos
r Nlsin 0
小变形状态下
sin
N cr
r l
【思考02.1】请根据最小势能原理判别 变形后的平衡状态是否稳定？
转移到另一新的平衡状态。
同济大学建筑工程系
2016《钢结构稳定原理》
01.3 失稳的分类
பைடு நூலகம்
结构的失稳类别
➢分支点失稳
➢稳定分岔失稳： 理想压杆、四边简支板 ➢不稳定分岔失稳：薄壁圆筒
➢极值型失稳：偏压构件 ➢跳跃型失稳：扁拱、扁网壳
稳定性表达方法：
荷载-位移曲线；平衡路径
同济大学建筑工程系
2016《钢结构稳定原理》
2016《钢结构稳定原理》
02.3 失稳模态
【思考02.4】请判别下图结构的第1阶屈曲模态？
同济大学建筑工程系
2016《钢结构稳定原理》
钢结构稳定原理
00 课程介绍
主要知识点
01.稳定问题概述
（1.0课时）
02.稳定问题的计算方法 （1.5课时）
03.钢结构基础知识
（0.5课时）
04.轴压构件的弯曲失稳 （2.0课时）
05.轴压构件的扭转失稳
（1.0课时）
06.轴压构件的弯扭失稳
（1.0课时）
07.轴压构件的工程计算方法 （1.0课时）