b 1 0.0017 y f y / 235
b 1 0.0022 y f y / 235
18 235 / f y
时：
两板组合 T 形（含部分 T 型钢） ：
Ii.弯矩使翼缘受拉且腹板宽厚比不大于
b 1.0 0.0005 y f y / 235
（3）箱型截面
b 1.0
=
梁的整体稳定系数表达式：
cr
fy
b 1.0
b
cr
fy

2 EI y h
2l12Wx f y
2l GI t 1 1 h EI y
2
上述整体稳定系数是按弹性理论求得的。研究证明，当求得的 非弹性工作阶段，整体稳定临界应力有明显的降低，必须对 上述公式或表格确定的
用小截面验算构件的强度和整体稳定性满足要求，则不再验算腹板的局部稳定。 2.5 增强受弯构件稳定措施 2.5.1 增强受弯构件整体稳定措施 提高梁的侧向抗弯刚度
EI y
、抗扭刚度 、
GI t 和抗翘曲刚度 GI w 。而材料的弹性模量，剪
切模量很难改变，主要是增大 减小梁的跨度 l 。
Iy
It 、 I w ，即增大翼缘宽度分散截面。
2.4 增强轴心受压构件稳定性措施 2.4.1 增加轴心受压构件整体稳定措施 加强实腹式轴心受压构件的整体稳定性应该从设计入手。 首先， 不宜将杆件的计算长度设计 过长。其次，可以在构件中部设置侧向支承，减小构件的计算长度，调高构件的稳定性。另
外，对于组合截面，例如工字形截面轴心受压构件，应尽可能将截面形状设计得开展一些， 选用宽薄的板件，以期获得较大的回转半径，减小长细比 。最后。还可以通过两个轴的等 稳定性设计，即使
tw
3tw / 4
。 纵向加劲肋通常在横向加劲肋之间设置， 横向加劲肋的尺寸要求同受弯构件腹板向
h0
加劲肋。所不同的是横向加劲肋间距可放宽到不超过 3 。另外一种方法是允许腹板中间部 分屈曲，而在计算构件的强度和稳定性时，仅考虑腹板计算高度边缘范围内两侧各位
20t w 235 / f y
的部分作为有效截面。在计算构件整体稳定性系数 时仍用全部截面。若采
x ，从而需要减小构件的长细比即减小计算长度，增大截面
回转半径。增大弯矩作用平面内受压纤维毛截面模量，是截面开展。减小压弯构件的计算长 度，从而使截面的最大弯矩减小，提高整体稳定性。 2.6.2 增强压弯构件的局部稳定 由于压弯构件翼缘的受力情况与受弯构件翼缘的受力情况相同，其临界应力计算相同， 因此其改善局部稳定的措施也基本相同。 对于腹板也主要是通过设置纵向加劲肋来加强其局 部稳定性。 2.7 稳定与强度的区别 轴心受力构件的强度和稳定计算，GB 50017-2003 钢结构设计规范中规定分别
x y
，使构件的控制能力得到提高，这样既可以满足稳定性，又经济
合理。 2.4.2 增强轴心受压构件局部稳定性措施 设计时所选截面如不满足规定， 一般应调整板件厚度或宽度使其满足要求。 对工字形和 箱型截面的腹板也可采用设置纵向加劲肋的方法予以加强， 以较小板幅的宽度， 缩减腹板计 算高度。纵向加劲肋宜在腹板两侧成对配置，其一侧外伸宽度不应小于 10 ，厚度不应小于
横向荷载在界面上作用位置对临界弯矩有影响，一般通过提高 a 值未增强梁的整体稳定。 2.5.2 增强受弯构件局部稳定措施 对翼缘的局部稳定，通常是采用限制翼缘板得宽厚比来保证的，对于腹板的局部稳定， 可采用厚度较大的板做腹板，也可采用较薄的板做腹板并在腹板上设置加劲肋。 2.6 增强压弯拉构件的稳定措施 2.6.1 增强压弯构件的整体稳定 增大轴心压力的稳定系数
x 表示其整体稳定系数， x 的值通过查表求得，和轴
y
和
b 。其中 y 表示弯矩作
b 表示均匀弯曲梁的整体稳定系数。 b 采用近似计算公式，这些公式
为了设计上的方便，规范对压弯构件的整体稳定系数 已考虑了构件的弹塑性失稳问题，因此 （1）工字形截面（含 H 型钢）
b 大于0.6时不必再换算。
线，使 0.215 与 0( 1.0) 相衔接，即： 系数


1 1


2
1 分别等于以0.41（a 类界面） 、0.65（b 类界面） 、0.73（c 类界面）和1.35（d 类
界面） 。 2.3.2 受弯构件 受弯构件的整体稳定系数和轴心受压构件的整体稳定系数的定义公式相同。
=
cr
fy
整体稳定系数 值应根据截面分类和构件的长细比，查表求的。稳定系数 值可以拟合柏 （Perry）公式的形式来表达，即：
2 E E 1 1 (1 0 ) ) 1 (1 0 ) ) 4 E f y 2 f y f y f y
2．钢结构稳定设计的基本概念
2.1 钢结构失稳的类型 2.1.1 第一类失稳，也叫平衡分岔失稳，构件会在同一荷载点出现平衡分岔现象。根据 构件在屈曲后的荷载—挠度曲线变化的不同， 平衡分岔失稳又可以分为稳定分岔失稳和不稳 定分岔失稳。完善的轴心受压构件和薄板的失稳都是属于第一类失稳。 2.1.2 第二类失稳， 也叫极值点失稳。 具有极值点失稳的构件的荷载—挠度曲线只有极 值点， 没有出现如完善的轴心受压构件的不同变形状态的分岔点， 构件弯曲变形的性质也没 有改变。 极值点失稳的现象十分普遍， 偏心受压构件在弹塑性变形发展到一定程度后的失稳 都属于极值点失稳。 2.1.3 跃越失稳。跃越失稳既无平衡分岔点，又无极值点，和不稳定分岔失稳有一些相 似的地方，都在丧失稳定平衡之后又跳跃到另一个稳定平衡状态。 区分结构失稳类型的性质十分重要， 这样才有可能正确估量结构的稳定承载力。 随着稳 定问题研究的逐步深入，上述分类看起来已经不够了。设计为轴心受压的构件，实际上总不 免有一点初弯曲，荷载的作用点也难免有偏心。因此，我们要真正掌握这种构件的性能，就 必须了解缺陷对它的影响， 其他构件也都有个缺陷影响问题。 另—方面就是深入对构件屈曲 后性能的研究。 在钢结构的可能破坏形式中，属于失稳破坏的形式包括：结构和构件的整体失稳、结 构和构件的局部失稳。 当结构在荷载作用下失稳时， 如果结构的大部分区域或者几乎整个结 构偏离初始平衡位置儿发生大的几何变形或变位，这样的屈曲失稳现象称为结构的整体失 稳。 当结构在荷载作用下失稳时， 如果结构中偏离初始平衡位置的失稳变形仅限于结构的某 个或某些局部区域， 而其他区域几乎未发生偏离初始平衡位置的变形， 也就是说结构的几何 外形总体上未发生明显的变化，这样的屈曲失稳现象称为结构的局部失稳。 2.2 钢结构稳定计算的影响因素 在设计中一般都是将钢结构看成是完善的结构体系， 而事实上并非如此。 影响钢结构稳 定计算的因素主要有: 1）物理、几何不确定性：如材料(弹性模量，屈服应力，泊松比等)、杆件尺寸、截面 积、残余应力、初始变形等。 2）统计的不确定性：在统计与稳定性有关的物理量和几何量时，总是根据有限样本来
为:
N N f 和 f ，从公式的形式上看，两者差不多，但却迥然不同。强度计算是 An A
针对某个特定的截面， 仅与该界面的净截面面积有关， 反映了结构或者单个构件在稳定平衡 状态下由荷载所引起的最大应力是否超过材料的极限强度， 属于应力分析； 而稳定计算是针 对整个结构的，构件在弹性范围内的临界力，可应用著名的欧拉公式: N E
cr

此时值不再以截面的边缘屈服为准则， 而是先按最大强度理论确定出杆的极限承载力后 再反算出
0 值。因此式中的 0 值实质为考虑初弯曲、残余应力等综合影响的等效初弯曲率。

20 235 / f y 但当 0.215 （即 ）时，Perry 公式不再适用，规范采用一条近似曲
硕士研究生课程 «结构稳定理论与设计»读书报告
院(系): 专业： 任课教师: 研究生姓名: 学号: 成绩： 日期： 2014 年 月 日 土木工程与建筑学院 建筑与土木工程
《钢结构稳定原理》读书报告
【摘要】经过两个多星期的阅读，终于将《钢结构稳定原理》读了一遍。本书主要介绍钢
结构稳定的基本理论，包括轴心受压构件的稳定、压弯构件的稳定，受弯构件的稳定、框架 平面内的稳定和板的稳定等， 本书主要侧重于稳定基本概念和基本分析方法的介绍， 使我对 钢结构的稳定设计有了一定的了解， 比如我们都知道钢材有设计强度和极限强度， 好像这与 稳定没有什么联系，而这本书专门有一篇写到这个问题，从失稳现象可以得出，强度问题和 稳定问题是不同层次的结构上的刚度为零的问题。 在材料和截面的层次上刚度为零， 是强度 问题。 在杆件和结构层次上刚度为零的问题是稳定问题。 本书还阐述了稳定设计的原则和稳 定设计的特点， 提出了钢结构体系稳定性研究中存在的问题， 以便于帮助设计人员更好地完 成钢结构的稳定设计。
fy
双轴对称时：
b 1.07
y2
44000 235 ，但不大于1.0

y2 f W1x b 1.07 y I1 / ( I1 I 2 ) , I1 (2 b 0.1) Ah 44000 235 ， 单轴对称时： 式中 b
和
I2
Hale Waihona Puke 分别为受压翼缘和受拉翼缘对 y 轴的惯性矩。 （2）T 形截面 i. 弯矩使翼缘受压时 双角钢 T 形：
b 大于0.6时，梁已进入
b 进行修正。规范规定，当按
b >0.6时，用下式求得 b' 代替 b ，进行梁的整体稳定计算：
b ' 1.07
0.282
b
1.0
当梁的整体稳定承载力不足时， 可采用加大梁的截面尺寸或增大侧向支承的办法予以解 决，前一种方法中尤其是增大受压翼缘的宽度最有效。 2.3.3 拉弯和压弯构件 对于拉弯， 压弯构件根据弯矩作用不在不用的平面可分为弯矩作用在平面内的稳定计算 表达式和弯矩作用在平面外的稳定计算表达式。 弯矩作用在平面内的稳定。采用 心受压构件的稳定系数相同。 弯矩作用在平面外的稳定。此情况，有两个稳定计算系数 用外的轴心受压构件稳定系数，