同济大学钢结构基本原理试验H型截面轴心受压柱实验报告

H 型截面轴心受压柱实验报告 学号： 姓名： 任课老师： 实验老师： 实验日期：2012 年 03 月 30 日 钢结构基本原理实验报告 · 1 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、通过试验观察十字型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、基本微分方程 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： ''''00()0IVIVxEIvvNvNx  ''''00()0IVIVyEIuuNuNy  ''''''''2''''00000()()0IVIVtEIGINxNyr NR  2、扭转失稳欧拉荷载 H型截面为双轴对称截面，因其剪力中心和形心重合，有 x0 y0 0，代入上式可得： ''0()0IVIVxEIvvNv (a) ''0()0IVIVyEIuuNu (b) ''''2''''000()()0IVIVtEIGIr NR  (c) 说明H型双轴对称截面轴心压杆在弹性阶段工作时，三个微分方程是相互独立的，可分别单独研究。在弹塑性阶段，当研究（a）式时，只要截面上的产于应力对称与 Y轴，同时又有00u 和00 ，则该式将始终和其他两式无关，可单独研究。这样，压杆将只发生Y方向的位移，整体失稳呈弯曲变形状态，称为弯曲失稳。这样，式（b）也是弯曲失稳，只是弯曲失稳的方向不同而已。 对于式（c），如果残余应力对称与 X轴和 Y轴分布，同时假定，00u 和00 钢结构基本原理实验报告 · 2 则压杆将只发生绕 Z轴的转动，失稳时杆件呈扭转变形状态，称为扭转失稳。 对于理想压杆，则有上面三式可分别求得十字型截面压杆的欧拉荷载为： 绕X轴弯曲失稳：220xExxEINl，绕Y轴弯曲失稳：220yEyyEINl 绕Z轴扭转失稳：222001()EtEINGIlr H字型截面压杆的计算长度和长细比为： 绕 X轴弯曲失稳计算长度：00xxll，长细比0 /xxxli  绕Y轴弯曲失稳计算长度：00yyll，长细比0 /yyyli  绕Z轴扭转失稳计算长度：00ll，端部不能扭转也不能翘曲时0.5 ，长细比222200011tIGIl ArEAr 上述长细比均可化为相对长细比：yfE 3、稳定性系数计算公式 H字型截面压杆的弯曲失稳极限承载力： 根据欧拉公式22EwwEAN得222yEwwwfE 佩...