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