同济大学钢结构试验自主实验报告.docx

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同济大学钢结构试验自主实验报告

钢结构基本原理自主实验

“H型柱受压构件试验”实验报告

小组成员：

实验教师：

杨彬

实验时间：

2016.11.8

一、实验目的

1.通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布

置、试验结果整理等方法。

2.通过试验观察工字形截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式。

3.将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对轴心受压构件稳定系数计算公式的理解。

二、实验原理

1、轴心受压构件的可能破坏形式

轴心受压构件的截面若无削弱，一般不会发生强度破坏，整体失稳或局部失稳总发生在强度破坏之前。

其中整体失稳破坏是轴心受压构件的主要破坏形式。

轴心受压构件在轴心压力较小时处于稳定平衡状态，如有微小干扰力使其偏离平衡位置，则在干扰力除去后，仍能回复到原先的平衡状态。

随着轴心压力的增加，轴心受压构件会由稳定平衡状态逐步过渡到随遇平衡状态，这时如有微小干扰力使基偏离平衡位置，则在干扰力除去后，将停留在新的位置而不能回复到原先的平衡位置。

随遇平衡状态也称为临界状态，这时的轴心压力称为临界压力。

当轴心压力超过临界压力后，构件就不能维持平衡而失稳破坏。

轴心受压构件整体失稳的破坏形式与截面形式有密切关系，与构件的长细比也有关系。

一般情况下，双轴对称截面如工形截面、H形截面在失稳时只出现弯曲变形，称为弯曲失稳。

2、基本微分方程

（1）钢结构压杆一般都是开口薄壁杆件。

根据开口薄壁杆件理论，具有初始缺陷的轴心压杆的弹性微分方程为：

由微分方程可以看出构件可能发生弯曲失稳，扭转失稳，或弯扭失稳。

对于H型截面的构件来说由于所以微分方程的变为：

由以上三个方程可以看出：

Ø3个微分方程相互独立

Ø只可能单独发生绕x弯曲失稳，或绕y轴弯