结构塑性极限分析法VIP免费

结构塑性极限分析法及其在结构塑性极限分析法及其在抗弯承载力分析中的应用抗弯承载力分析中的应用在结构设计中，为了确定结构的塑性极限载荷，可以采用弹塑性分析的方法，或采用塑性极限分析的方法弹塑性分析的方法，即随着荷载的不断增加，结构由弹性状态进入弹塑性状态，最后达到塑性极限状态。在这种分析方法中，需要了解整个加载过程，而且由于材料的物理关系是非线性的，只有对比较简单的问题才不难求解。介绍介绍如果不考虑结构的变形过程，而直接分析它的塑性极限状态，则使问题的分析大为简化，所得塑性极限荷载与按弹塑性分析方法所得结果是完全一样的，这就是塑性极限分析方法。结构弹塑性分析一般要跟踪加载和变形历史。如果忽略材料的塑性强化特性，并忽略物体由变形引起的几何尺寸变化，则当外载达到某一定值时，理想塑性体可在外载不变的情况下发生塑性流动，即无限制的塑性变形。这时称物体或结构处于塑性极限状态，简称极限状态，所受的载荷称为物体或结构的极限能力或极限载荷，与之相应的速度场则称为塑性破损机构，或塑性流动机构。塑性极限状态塑性极限状态1、在极限状态下，应变率的弹性部分恒等于零，即塑性流动时的应变率是纯塑性的应变率2、塑性极限状态与加载路径和变形历史无关，对于给定的载荷分布而言，极限状态是唯一的。极限状态具有的性质极限状态具有的性质•构塑性极限分析的目的是：•①求出极限载荷；•②确定极限状态下满足应力边界条件的应力分布规律；•③找出结构破损时的机构形式。目的目的（1）材料的应力－应变模型是理想刚塑性的，即不考虑材料的弹性变形及强化效应。（2）在达到塑性极限状态的瞬间之前，结构的变形足够小，且不会失去稳定性。（3）所有外载荷都按同一比例增加。结构塑性极限分析中的几个假设结构塑性极限分析中的几个假设（1）平衡条件，即满足平衡方程及静力边界条件。（2）极限条件，即结构达到塑性极限状态时的内力场不违背极限条件。（3）破坏机构条件，即在塑性极限状态下，结构丧失承载力时形成破坏机构的形式，它表征了结构破坏时的运动趋势（规律）。满足以上三个条件的解称为极限分析的完全解。塑性极限分析定理则给出了放松一个方面条件时所得解答的性质，并由此导出了极限分析的方法。结构在塑性极限的临界状态下应满结构在塑性极限的临界状态下应满足的条件足的条件•下限定理表述为：任何一个静力容许的内力场所对应的载荷是极限载荷的下限，或者说，静力容许载荷系数是极限载荷系数的下限，即s其中，s为静力容许载荷系数；为塑性极限载荷系数。•下限定理条件——放松破坏机构条件，即结构的内力（广义应力）场满足平衡条件，并不违背极限条件，这样的内力场称为静力容许的内力场。下限定理下限定理•上限定理表述为：任何一个机动容许的位移•（速度）场所对应的载荷（破坏载荷）是极限•载荷的上限，或者说，机动容许载荷系数是极•限载荷系数的上限，即k其中，k为机动容许载荷系数；为塑性极限载荷系数。•上限定理条件——放松极限条件，选择破坏机•构，并使载荷在其位移速度场上所作总功为正，•则该位移速度场称为机动容许的位移（速度）场，•相应的载荷称为破坏载荷。上限定理上限定理由上、下限定理可知ks当上式取等式时，由静力容许的应力场求得s与由机动容许位移速度场求得k相等，该载荷系数同时满足三个方面的条件，即为极限载荷系数的完全解l。（1）建立静力容许的应力场，即取满足平衡条件且不违背屈服（极限）条件的应力（内力）场。例如在梁的极限分析时，应先确定弯矩图，并取某些弯矩的驻值为Mp，整个内力场中有MxMp。（2）由静力容许的应力（内力）场确定所对应的载荷，且为极限载荷的下限P（或s）。（3）在若干个极限载荷的下限解中取其最大值Pmax。检查在该载荷作用下结构能否成为破坏机构，即是否存在一个对应的机动容许的位移场。若能成为机构，则Pmax为极限载荷的完全解，即Pmax=P否则，Pmax为P的一个近似解，且为其下限。下限法（静力法）求解步骤下限法（静力法）求解步骤（1）选择一个破坏机构，该机构不仅是...