Chapter14结构的极限荷载讲述.pptx

第十四章结构的极限荷载§14-1概述此时截面还能承受更大荷载截面的部分材料进入塑性状态但结构还没有破坏。按照容许应力法以个别截面的局部应力（危险截面的危险应力）衡量整个结构的承载能力保守不合理不经济安全系数也不能反映整个结构的承载能力。20世纪三、四十年代建立和发展了极限荷载方法：以结构进入塑性阶段到最后丧失承载能力的极限状态作为结构破坏的标志。塑性分析方法结构在极限状态承受的荷载－极限荷载按极限荷载方法设计结构比容许应力方法更加合理、经济安全系数K考虑整个结构所能承受的荷载反映了结构的强度储备。整体考虑比较合理局限：只是确定结构最后状态为极限状态。在给定安全系数下结构在实际荷载作用下处于什么工作状态（弹性、部分弹性和塑性）不清楚。可能大部分杆件仍处于弹性阶段。弹性分析、塑性分析结合。20世纪八十年代在极限荷载方法基础上考虑材料特性的概率分布特性发展了以概率理论为基础的极限状态设计方法。现在的结构设计方法塑性材料-关系的简化§14-2极限弯距和塑性铰、破坏机构、静定梁的计算b)荷载较小完全弹性阶段沿截面高度线性分布;弯距－屈服弯距d)荷载增加截面更多部分进入塑性流动阶段中性轴发生偏移e)整个截面应力都达到屈服应力弯距达到截面所能承受的最大值－极限弯距Mu此时截面弯距不能继续增大弯曲变形可任意增大相当于该截面出现了一个铰－塑性铰塑性铰和普通铰的区别：1）普通铰不能承受弯距塑性铰承受极限弯距Mu2）普通铰是双向铰两个方向都可以转动；塑性铰是单向铰沿弯距方向转动。3）普通铰与外力无关；而塑性铰与外力有关弯距减小时材料恢复弹性塑性铰消失。受拉和受压部分截面面积分别为A1和A2。梁轴力为零截面形状系数l/2§14-3单跨超静定梁的极限荷载由平衡条件§14-4比例加载时有关极限荷载的几个定理可破坏荷载P+：满足机构条件和平衡条件（不一定满足内力局限条件）；可接受荷载P-：满足内力局限条件和平衡条件（不一定满足机构条件）。极限状态满足三个条件决定了极限荷载既是可破坏荷载又是可接受荷载。比例加载时关于极限荷载的几个定理；1.极小定理极限荷载是所有可破坏荷载中的最小的。2.极大定理极限荷载是所有可接受荷载中的最大的。3.唯一性定理极限荷载只有一个确定值既是可破坏荷载又是可接受荷载可破坏荷载不小于可接受荷载设一破坏机构n个塑性铰给予虚位移虚功方程为容易证明上面三个定理：（1）极小定理Pu属于P－（2）极大定理Pu属于P＋（3）唯一性定理设有两个极限荷载Pu1和Pu2因Pu1属于P＋Pu2属于P－有；反之Pu1属于P－Pu2属于P＋得到§14-5计算极限荷载的穷举法和试算法所以破坏机构是（c)极限荷载为§14-6连续梁的极限荷载§14-7刚架的极限荷载确定刚架的极限荷载首先要确定可能的破坏机构。塑性铰只可能在A、B、C（下侧或右侧）、E（下侧或左侧）、D五个截面处出现。此刚架3次超静定只要出现4个塑性铰或在一个直杆上出现3个塑性铰即成为破坏机构。有多种可能的破坏机构可由穷举法一一列举出。机构2：4个塑性铰出现在A、B、C、E处刚架侧移－“侧移机构”1.试求圆形截面及圆环形截面的极限弯距与截面形状系数设材料的屈服极限为s1.试求圆形截面及圆环形截面的极限弯距与截面形状系数设材料的屈服极限为s2.试求各跨截面不等的连续梁的极限荷载3.试求图示刚架的极限荷载Mu=80kN•m人有了知识就会具备各种分析能力明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书广泛阅读古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍我们能丰富知识培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品我们能提高文学鉴赏水平培养文学情趣；通过阅读报刊我们能增长见识扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操给我们巨大的精神力量鼓舞我们前进。第二十九页共三十页。内容总结