压杆失稳主要是由于其长细比过大所致,可以提高边界条件约束,或者增加截面抗弯模量。与外界干扰力无关。
金属压杆在荷载作用下,常常同时发生局部失稳与整体失稳,且两种失稳互相作用、互相影响,把这一现象就称作相关失稳或局部与整体相关失稳。允许相关失稳的发生,其实是允许构件在发生整体失稳前发生板件的局部屈曲,对于薄壁构件可以更好的利用板件屈曲后强度,增加材料的利用率。
当压杆的长度超过一定值时,压杆要稳而弯曲,这时会产生弯曲应力。其失稳与其长度与直径的比值相关、与杆的两端面固定形式相关。你可参考“材料力学”中压杆稳定章节。拉杆的强度计算与长度无关。
细长压杆的承载力的影响因素:
1 压杆长度: 能减小杆长,当然是一种好方法。可能大多数场合杆长都是固定的。
2 惯性矩: 增加惯性矩,是许多方法中的一种。
3 支撑的刚性:不理解这句话的含义,如果在压杆中间再增加支撑,则就是增加了支撑的刚度,显然会有效果。但是原文的意思是否是这样,不敢肯定。
4 弹性模量大小的材料 :按照稳定性计算的公式,弹性模量是有作用的,增加E,可以增加承载能力。但是材料的E不是那么好增加的,所以理论上可行,实际上执行不了。
细长的受压杆当压力达到一定值时,受压杆可能突然弯曲而破坏,即产生失稳现象。由于受压杆失稳后将丧失继续承受原设计荷载的能力,而失稳现象又常是突然发生的,所以,结构中受压杆件的失稳常造成严重的后果,甚至导致整个结构物的倒塌。工程上出现较大的工程事故中,有相当一部分是因为受压构件失稳所致,因此对受压杆的稳定问题绝不容忽视。所谓压杆的稳定,是指受压杆件其平衡状态的稳定性。当压力P小于某一值时,直线状态的平衡为稳定的,当P大于该值时,便是不稳定的,其界限值P↓(1j)称为临界力。当压杆处于不稳定的平衡状态时,就称为丧失稳定或简称失稳。显然,承载结构中的受压杆件绝对不允许失稳。由于杆端的支承对杆的变形起约束作用,且不同的支承形式对杆件变形的约束作用也不同,因此,同一受压杆当两端的支承情况不同时,其所能受到的临界力值也必然不同。工程中一般根据杆件支承条件用“计算长度”来反映压杆稳定的因素。不同材料的压杆,在不同支承条件下,其承载力的折减系数也不同,所用的名称也不同,钢压杆叫长细比,钢筋混凝土柱叫高宽比,砌体墙、柱叫高厚比,但这些都是考虑压杆稳定问题。
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