河海大学材料力学压杆稳定.pptx

7-1 压杆稳定的概念压杆稳定的概念稳定性稳定性(stability):构件受载后保持原有平衡形态的能力构件受载后保持原有平衡形态的能力稳定平衡与不稳定平衡稳定平衡与不稳定平衡稳定平衡稳定平衡不稳定平衡不稳定平衡压杆稳定压杆稳定受压杆件平衡状态的稳定性。受压杆件平衡状态的稳定性。FFcrF Fcr 受受压压理理想想直直杆杆，当当F小小于于某某一一数数值值(Fcr)时时，压压杆杆的的直直线线平平衡衡是是稳稳定定的的(stable)。当当压压力力逐逐渐渐增增加加达达到到一一定数值时，压杆的直线平衡是不稳定的定数值时，压杆的直线平衡是不稳定的(unstable)。临临界界载载荷荷(critical load)临临界界力力Fcr：从从稳稳定定平平衡衡状状态过渡到不稳定平衡状态的压力极限值。态过渡到不稳定平衡状态的压力极限值。压压杆杆丧丧失失直直线线形形式式平平衡衡状状态态的的现现象象称称为为丧丧失失稳稳定定，简称简称失稳失稳(lost stability/buckling)。杆杆件件失失稳稳后后，压压力力的的微微小小增增加加将将引引起起弯弯曲曲变变形形的的显显著增大，从而使杆件丧失承载能力。著增大，从而使杆件丧失承载能力。压压杆杆失失稳稳是是杆杆件件又又一一种种失失效效形形式式（细细长长压压杆杆失失稳稳时时，杆杆内内的的应应力力不不一一定定高高，有有时时甚甚至至低低于于材材料料的的比比例例极极限限。由由于于压压杆杆稳稳定定是是突突然然发发生生的的，因因此此所所造造成成的的后后果果也也是是严严重重的的。历历史史上上瑞瑞士士和和俄俄国国的的铁铁路路桥桥，都都发发生生过过因因为为桥桁架中的压杆失稳而酿成的重大事故。桥桁架中的压杆失稳而酿成的重大事故。加拿大魁北克大桥加拿大魁北克大桥加拿大魁北克大桥加拿大魁北克大桥加拿大魁北克大桥加拿大魁北克大桥韩国汉城韩国汉城 1995年年6月月29日下午，韩国汉城三丰百货大楼，日下午，韩国汉城三丰百货大楼，由于盲目扩建、加层，致使大楼四五层立柱不由于盲目扩建、加层，致使大楼四五层立柱不堪重负而产生失稳破坏，大楼倒塌，死堪重负而产生失稳破坏，大楼倒塌，死502人，人，伤伤930人，失踪人，失踪113人。人。我国建设部公布：我国建设部公布：2004年一季度，全国又发生由年一季度，全国又发生由于支撑失稳并造成重大人员伤亡的事故两起，分于支撑失稳并造成重大人员伤亡的事故两起，分别在江西省别在江西省吉安市吉安市和福建省晋江市，两起事故共和福建省晋江市，两起事故共造成造成10人死亡、人死亡、8人受伤。人受伤。江西省吉安市江西省吉安市 2004年年1月月5日日9时时30分，由江西省第一建筑有限分，由江西省第一建筑有限责任公司承建的吉安市井冈山师院学生会堂工责任公司承建的吉安市井冈山师院学生会堂工程，施工人员在程，施工人员在22m高处浇筑混凝土时，模板高处浇筑混凝土时，模板支撑系统失稳坍塌，造成支撑系统失稳坍塌，造成5人死亡、人死亡、1人重伤。人重伤。福建省晋江市福建省晋江市 2004年年2月月25日日9时时15分，由福建省惠安县建筑分，由福建省惠安县建筑工程公司承建的晋江市霞行村行元大厦改造工工程公司承建的晋江市霞行村行元大厦改造工程，竹脚手架架体超载失稳整体坍塌，造成程，竹脚手架架体超载失稳整体坍塌，造成5人人死亡、死亡、7人受伤。人受伤。江苏省南京市江苏省南京市 2000年年10月月25日上午日上午10时，时，南京电视台演播中心演播南京电视台演播中心演播大厅的屋顶的施工中，由大厅的屋顶的施工中，由于脚手架失稳，造成屋顶于脚手架失稳，造成屋顶模板倒塌，死模板倒塌，死6人，伤人，伤34人。人。脚手架失稳脚手架失稳脚手架失稳脚手架失稳内燃机、空气压缩机的连杆内燃机、空气压缩机的连杆内燃机、空气压缩机的连杆内燃机、空气压缩机的连杆LlxylxzPLPl活塞杆活塞杆千斤顶千斤顶 解决压杆稳定的解决压杆稳定的关键问题是确定压杆的临界力关键问题是确定压杆的临界力。当压杆的材料、尺寸和约束等情况已经确定时，当压杆的材料、尺寸和约束等情况已经确定时，临界力是一个确定的值。可根据杆件实际的工作临界力是一个确定的值。可根据杆件实际的工作压力与压杆的临界力比较，来判断压杆是稳定的压力与压杆的临界力比较，来判断压杆是稳定的还是不稳定的。还是不稳定的。