12第15章压杆稳定15.1压杆稳定的概念15.2两端铰支细长压杆的临界力15.3两端约束不同时的临界力15.4临界力、经验公式、临界力总图15.5压杆的稳定校核15.6压杆稳定计算的折减系数法15.7提高压杆稳定性的措施3一.压杆稳定性的概念工程中有些构件具有足够的强度、刚度，却不一定能安全可靠地工作。失稳——原来挺直的压杆，轴向压力超过某一极限值时，突然弯曲，不能正常工作，强度并未破坏。“失稳”破坏的例子4工程背工程背景景5紧凑型超高压输电线路相间绝缘间隔棒紧凑型超高压输电线路相间绝缘间隔棒工程背工程背景景6工程背工程背景景7北京西单欲打造综合商业航母西西工程商业定位国际化(2004-1-7)民工们守候在事故现场外等候消息事故现场120救护车在出口等候救援工程事故12004.9.5日晚10时10分，位于北京西单的西西工程4号综合楼工地，在进行高大厅堂顶盖模板支架预应力混凝土空心板现场浇筑施工时，发生模板支撑体系坍塌事故，造成8人死亡、21人受伤的重大伤亡事故。88日，西单事故现场一个班组的人掉了下来，在6层打灰的四十多人全都不见了。由于工作业面距地面20多米，发生坍塌后，工人被砸、埋其中。工程事故19现场目击：钢筋架像被漩涡吸进去一样从工地顶楼向下看，发现脚手架坍塌后被拉成了菱形，钢筋架像巨大的漩涡被吸进去一样，3楼、4楼布满了碎裂的钢筋和碎石，整个楼下面是空旷的“大厅”，楼的中心位置几乎是空的，没有柱子，“大厅”跨度约50米，坍塌面积至少五六百平方米。事故原因：在混凝土施工过程中，模板支撑体系失稳，导致模板坍塌。工程事故110工程事故22004.5.23清晨7点左右，法国戴高乐机场的候机楼发生屋顶坍塌事故，造成至少6人死亡，3人受伤。该候机楼2003年的6月17日举办了落成典礼，但直到11月份才正式投入使用。法国巴黎郊外戴高乐机场的候机厅就地展开医疗救助戴高乐机场坍塌事故现场11工程背景19831983年年1010月月44日日,,高高54.2m54.2m、长、长17.217.25m5m、总重、总重565.4k565.4kNN大型脚手架屈曲大型脚手架屈曲坍塌，坍塌，55人死亡、人死亡、77人受伤。人受伤。12构件的承载能力材料力学基本任务①强度外力—内力—应力—强度条件外力—变形—刚度条件外力—?—稳定性条件问题分析设计过程失效方式塑性屈服或脆断变形过大失去工作能力失去稳定性后果更严重!③稳定性②刚度131.稳定平衡与不稳定平衡不稳定平衡稳定性:指平衡状态的稳定性稳定平衡14压杆的实验观察P测试一(1)P=0或为拉时:小的横向干扰不会使杆离开起初始平衡位置(或失稳);(2)增大P:小的横向干扰仍不会使杆失稳;(3)当增大P至某一值Pcr时:小的横向干扰就会使杆失稳;Pcr:临界载荷（criticalload)横向扰动扰动的种类：小的横向力；杆件表面凹坑；杆件初始曲率等。扰动是失稳的外因，杆件在外载作用下处于临界状态是内因。15压杆的实验观察P测试二(1)将杆加粗或变短，杆不容易失稳。(2)增加杆的约束，杆也不容易失稳。横向扰动P横向扰动（1）压杆稳定与外载的大小、方式和杆端约束有关；（2）压杆稳定与杆件几何尺寸有关；压杆的实验观察结论（2）压杆的平衡状态P＜PcrP＜PcrP＜PcrP≥PcrP≥Pcr稳定的不稳定的17Pcr:临界载荷（criticalload)——压杆破坏载荷定义稳定平衡：去掉干扰后，能恢复到原直线形式的平衡位置。不稳定平衡：去掉干扰后，不能恢复到原直线形式平衡位置。临界力：压杆从稳定平衡过渡到不稳定平衡轴线压力的临界值。18理想压杆：1）杆件轴线是理想直线；2）无初弯曲；3）载荷沿轴线方向作用，无偏心；4）材料均匀。本章讨论：理想压杆的稳定平衡、不稳定平衡。关键：寻找临界载荷Pcr。3.压杆的稳定性问题（1）危害临界应力往往低于材料的屈服极限；破坏往往是不可恢复的。（2）特点每根压杆的临界力各不相同，稳定性计算就是计算压杆临界力。5.稳定问题的广泛性除压杆外，凡有压应力的薄壁构件均存在稳定性问题。21PyyxM),(临界力概念：干扰力去除后，杆保持微弯状态。从挠曲线入手，求临界力。yEIPEIMy①①弯矩：弯矩：②②挠曲线近似微分方程：挠曲线近似微分方程：0yEIPyEIPk2:其中二.两端铰支细长压杆的临界力、欧...
