弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件
弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件
弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件是在受力分析中的一种构件,其主要特点是弯矩作用在构件的虚轴上。这类构件在工程结构中广泛应用于桥梁、输电塔等结构中。
格构式压弯构件由实腹式构件和缀材组成。实腹式构件承担弯矩和剪力,而缀材主要起到连接实腹式构件的作用,增强整体稳定性。在弯矩绕虚轴作用的情况下,实腹式构件的受力性能与实腹式压弯构件完全相同。
在设计格构式轴心受压构件时,需要考虑以下几点:
1、截面选取原则:采用等稳定性原则,通过调整两肢间的距离,实现对两主轴的等稳定性。
2、强度计算:根据轴心压力设计值N和柱肢净截面面积之和An进行强度计算。
3、整体稳定验算:格构柱绕实轴的稳定计算与实腹柱一样。但绕虚轴的整体稳定临界力比实腹柱低。
4、横缀条设计:交叉缀条体系的横缀条应按轴压构件计算,取其内力NV1;单缀条体系为减小分肢的计算长度,可设横缀条,其截面一般与斜缀条相同,或按容许长细比[]150确定。
5、稳定性比较:在相同横向荷载下,弯矩产生反向曲率的压弯构件稳定性优于产生同向曲率的压弯构件。
综上所述,弯矩绕虚轴作用的格构式压弯构件在设计过程中需注意以上几点,以确保构件的稳定性和安全性。
弯矩作用平面外的整体稳定
弯矩作用平面外的整体稳定可不必计算,但应计算分肢的稳定性。这是因为格构式压弯构件两个分肢之间只靠缀件联系,而缀件只在平面内对两个分肢起联系作用,即当一个分肢倾向于在缀件平面内发生弯曲位移时。
另一个分肢将通过缀件起牵制和支承作用;但缀件在其平面外的刚度很弱,当一个分肢倾向于向缀件平面外弯曲或屈曲侧移时,另一个分肢只能通过缀件给予很弱的牵制(对比实腹式构件,则能通过通长整体联系并有一定侧向刚度的腹板给予较大牵制。
从而构件侧向屈曲时表现为发生整体弯扭变形)。因此,当弯矩绕格构式压弯构件的虚轴作用时,要保证构件在弯矩作用平面外(即垂直于缀件平面)的整体稳定。
主要是要求两个分肢在弯矩作用平面外的稳定都得到保证,亦即可用验算每个分肢的稳定来代替验算整个构件在弯矩作用平面外的整体稳定。
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