梁的塑性設(shè)計(jì)課件

1、5.10 梁的塑性設(shè)計(jì) 1. 塑性設(shè)計(jì)的概述 1.1 概念 塑性設(shè)計(jì)是指對（如超靜定梁和框架等）按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，采用荷載設(shè)計(jì)值，考慮構(gòu)件截面內(nèi)的塑性充分發(fā)展及由此引起的，用進(jìn)行分析。 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50017-2003規(guī)定：塑性設(shè)計(jì)用于的。 是指結(jié)構(gòu)以受彎為主（彎、壓彎），假定材料為，采用分析，荷載按比例增加，計(jì)算內(nèi)力時(shí)考慮產(chǎn)生塑性鉸及由此引起的，使結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為破壞機(jī)構(gòu)體系。 采用塑性設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)必須保證形成機(jī)構(gòu)前。 聯(lián)系：二階效應(yīng)eP1.簡支梁的軸力N。2.軸壓構(gòu)件中M=Pe。1.2 舉例說明由虛位移原理：由 ，得： =uuuu2162lMMq l /ql （2 ）=ee212M

2、qluuee43qMqMyuyu理想彈塑性曲線簡化的實(shí)際曲線1.3 塑性設(shè)計(jì)對鋼材料的要求保證： 1）塑性鉸具有良好的（延性）滿足內(nèi)力重分布要求； 2）具有對保證構(gòu)件的板件進(jìn)入塑性后保持局部穩(wěn)定和與其相關(guān)的構(gòu)件整體穩(wěn)定，以及不致使極限彎距受剪力影響都起到重要作用。 推薦使用：Q235、16Mn鋼、15 Mn鋼 2. 塑性設(shè)計(jì)中截面板件寬厚比限制 保證局部穩(wěn)定，不致使構(gòu)件承載力降低； 板件屈曲強(qiáng)度不予利用。 3. 塑性設(shè)計(jì)中防止整體失穩(wěn)措施 位置：在構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸的截面處Mu 該支承點(diǎn)與其相鄰支承點(diǎn)間構(gòu)件的長細(xì)比y應(yīng)符合下列要求：式中：Wpx對x軸的塑性毛截面模量； y=l1/iy彎距作用平面外

3、的長細(xì)比 11yypxpx11yypxpx10.5(6040) 235/0.51.0(4510) 235/MMfWfWfMMfWfWf M1與塑性鉸相距為l1的。 當(dāng)長度l1內(nèi)為同向曲率時(shí)，M1/Wpx為正， 當(dāng)為反向曲率時(shí)，M1/Wpx為負(fù)。對不出現(xiàn)塑性鉸的構(gòu)件區(qū)段，其側(cè)向支承點(diǎn)間距應(yīng)由計(jì)算確定。 1l4. 塑性設(shè)計(jì)中的計(jì)算 4.1 抗彎強(qiáng)度 Wpnx對x軸的凈截面模量；WpnxS1xS2x； S1x、S2x為上下截面對中和軸面積矩。比較： xpnxMWfxxnxMWf4.2 抗剪強(qiáng)度 受彎構(gòu)件的剪力設(shè)計(jì)值V假定，并滿足： 根據(jù)鋼材在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度準(zhǔn)則，受彎構(gòu)件截面同時(shí)受彎距、剪力作用時(shí)，剪力將使截面的極限彎距降低。 聯(lián)系：復(fù)雜應(yīng)力作用下的鋼材的屈服條件 wwvVh tf22red3 鋼材實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，而是（sfy）。截面上彎距和剪力都大時(shí)，很快進(jìn)入該階段，使極限彎距Mp。 所以只要滿足上式，。 這已經(jīng)在許多試驗(yàn)中已證明了。 5. 塑性設(shè)計(jì)中的其它要求 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 9.3.4： 所有節(jié)點(diǎn)及其連接應(yīng)由足夠的剛度，以保證在出現(xiàn)塑性將節(jié)點(diǎn)處各桿件間的夾角保持不變。 構(gòu)件拼接和構(gòu)件間的連接應(yīng)能