《金属结构的屈曲强度》 (F.Bleich) ——中心或偏心受压柱子的屈曲:16-17节 (连载6)

引用文献：

王立军. 《金属结构的屈曲强度》 (F.Bleich) ——中心或偏心受压柱子的屈曲:16-17节 (连载6)[J]. 建筑结构，2019，49（16）：143，139.

. [J]. Building Structure，2019,49（16）：143，139.

作者：王立军

单位：华诚博远工程技术集团有限公司

基金：

16 偏心受压柱子的试验

　　下面来看第9节提到的罗斯和勃伦纳的试验, 所用试件为I字形截面, 偏心荷载作用平面垂直于腹板。图25的实线为简化公式 (58) 算出的偏压柱强度。可以看出试验与理论计算有很好的符合。

　　图25 平均应力与长细比关系图 (1)

　　葛吕宁 (Gruning) 用I字形、][形和十字形截面进行试验, 所得柱子强度与卡门-许瓦拉理论并考虑截面形状得到的σ_c值符合很好。

　　 Johnston于1942年进行了93个H形截面柱的试验。沿最小和最大刚度两个平面加载。当在腹板平面内施加偏心压力时, 通常的破坏为侧向屈曲。因此, 下面的讨论仅考虑偏心力矩垂直于腹板平面的试验。图26中的曲线A为中心受压柱的临界力, 即公式 (55) 中的σ_c0。曲线B为κ=1由公式 (58) 的β值经σ_c0/β得到的偏压柱临界力。曲线A, B与试验都有很好的符合, 同样偏心下由正割公式得到的曲线则表现出与试验数据很大的误差。

　　图27的κ=2和κ=3的试验点与基于图26基本曲线A得到的偏压曲线 (实线) 具有很好的符合。

　　图26 平均应力与长细比关系图 (2)

　　图27 平均应力与长细比关系图 (3)

17 偏心受压柱子理论的今后发展

　　本章以稳定来考虑偏心受压或承受横向荷载的压杆强度的理论是成功的。由于精确解计算量大, 难以用于工程, 推出了根据理想应力-应变关系解决该问题的简化方法。通过与精确方法和试验相比较, 证明该简化的近似方法求出的临界平均应力与长细比和偏心距的关系是正确的。

　　考虑到本章的推导是基于简支压杆, 许瓦拉进行了端部受弹性约束情况下柱临界力的研究并得出结论:端部约束作用大大地减少了偏心弯矩对屈曲荷载的影响。

　　为研究作为刚架一部分的柱子的工作性质和桁架次应力对压杆的影响, 对端部约束的影响应进行更为详尽的研究。杆件端部连接的存在, 会大大降低轴向荷载下初弯曲和初偏心对柱屈曲强度的影响。

　　 (未完待续)

参考文献[1] F.伯拉希.金属结构的屈曲强度[ M] .同济大学钢木结构教研室, 译.北京:科学出版社, 1965.
[2] BLEICH F.Buckling strength of metal structures [M].New York:Mc Grow-Hill, 1952.
[3] 王立军.《金属结构的屈曲强度》 ( F.Bleich) ——中心或偏心受压柱子的屈曲:1-3 节 (连载1) [J] .建筑结构, 2019, 49 (11) :140-141.
[4] 王立军.《金属结构的屈曲强度》 (F.Bleich) ——中心或偏心受压柱子的屈曲:4-6节 (连载2) [J].建筑结构, 2019, 49 (12) :134-136.
[5] 王立军.《金属结构的屈曲强度》 (F.Bleich) ——中心或偏心受压柱子的屈曲:7-9节 (连载3) [J].建筑结构, 2019, 49 (13) :145, 119.
[6] 王立军.《金属结构的屈曲强度》 (F.Bleich) ——中心或偏心受压柱子的屈曲:10-12节 (连载4) [J].建筑结构, 2019, 49 (14) :137, 135.
[7] 王立军.《金属结构的屈曲强度》 (F.Bleich) ——中心或偏心受压柱子的屈曲:13-15节 (连载5) [J].建筑结构, 2019, 49 (15) :126-127.

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