髙支模体系受力特性理论研究

一、概述

稳定性研究是钢结构理论中的一个重要科研课题。随着时代的发展,各种造型迴异的建筑结构出现,其外部荷载和材料特性复杂多变,从而使结构的稳定性分析也变得越来越复杂,特别是高支模体系的稳定性研究在建筑领域是一个极其重要的课题,如何确保造型多变的建筑结构安全施工已成为迫在眉睫需要解决的问题。

地理学,论文代笔

二、压杆稳定性原理

随着科学技术的不断发展,各学科的理论体系也在不断发展,目前关于压杆稳定性的定义还没有统一的标准,不同学科之间的定义也不尽相同。在《分析力学》中概括稳定性为:“当保守系统处于势能的严格极小状态时,则系统就处于稳定平衡状态”。工程领域对稳定性的阐述如下:长度很短的受压杆件,当受到外荷载的作用时,杆件内部将会出现压应力,当该压应力趋近材料的屈服极限时,该受压杆件开始产生塑型变形;当该压应力趋近材料的强度极限时,该受压杆件将出现断裂破坏,这类破坏一般情况下称为强度破坏。

细长的受压杆件,在外荷载的作用下,当杆件压应力逐渐增大但超过某一极限值时,该杆件将保持直线平衡状态,在该平衡状态下,杆件在微小的侧向力的作用下也会产生变形,只要撤出该微小的侧向力就能恢复到原来的平衡状态,称这类平衡状态为稳定平衡状态;但是如果压应力继续增大超过该极限值时,杆件在微小的侧向力作用下将产生不可恢复到平衡状态的弯曲变形,此时受压杆件转变为曲线形状的平衡状态;若此时杆件压应力稍有增大,该杆件的侧向变形将会继续发展直到杆件发生破坏,一般情况下把这类破坏称为丧失稳定,简称失稳,也可以称为屈曲。一般将屈曲可以分为三种基本形式:

(1) 弯曲屈曲,它是双轴对称截面中最常出现的屈曲形式之一,受压杆件仅出现弯曲变形,截面仅围绕一个主轴进行旋转,杆件的纵轴由直线形式变为曲线形式。

(2) 扭转屈曲,它是双轴对称截面易出现的形式之一,受压杆件在失稳状态下,除了支撑端以外,其他截面均围绕纵轴产生扭转。

(3) 弯扭屈曲,它是指受压杆件在出现弯曲变形的同时也出现扭转变形。

按照设计规范的相关规定来定义建筑结构各部件的形状和尺寸大小,而现阶段的建筑结构造型迴异,使得模板支撑结构具有多变性和复杂性,因此模型基本的假定是需要保持前后统一。

模板支撑结构体系的承载力在很大程度上取决于立杆,在进行立杆的承载力设计时需符合“压杆稳定”规律,在进行架体的设计时需考虑杆端不同的约束条件等情况。研究模板的整体承载力时,节点是首先必须考虑的问题;紧接着需要考虑支架与周边的约束条件。目前针对节点问题的研究,主要有两种观点:一种是将杆件连接点看作是刚性的,另一种是将其看作是铰接的。

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