同济钢结构实验报告

报告名称：《钢结构实验原理实验报告》—— H 型柱受压构件试 验 姓 名： 学 号：时 间：2024 年 12 月 E-mail ：T E L ： 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： 3 个微分方程相互独立 只可能单独发生绕 x 弯曲失稳，或绕 y 轴弯曲失稳，或绕杆轴扭转失稳。 失稳形式的类型取决于长细比，长细比大的发生。（2、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：，长细比绕Y轴弯曲失稳计算长度：，长细比绕Z轴扭转失稳计算长度：，端部不能扭转也不能翘曲时，长细比上述长细比均可化为相对长细比：（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：根据欧拉公式得佩利公式：再由公式可算出轴心压杆的稳定性系数。（4）、柱子曲线当当三、实验设计1、试件设计考虑因素：1) 充分考虑实验目的，设计构件的破坏形式为沿弱轴弯曲失稳；2) 合理设计构件的尺寸，使其能够在加载仪器上加...