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如何把强度计算和稳定性计算统一起来?
happyzhigang






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2008-7-13 13:29    QQ 顶部
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个人认为强度和稳定性没法统一~~~
因为学材料力学就说了。我们设计的结构要满足强度,稳定性,如果统一起来了?还用单独去研究结构的强度吗?稳定性涉及到裂纹失稳那块。所以强度跟稳定性没法统一~~~~
FEAer






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帖子 18
2008-7-14 15:37    顶部
说一点粗浅的理解,规范采取两个公式,其目的只有一个,就是控制构件在极限承载能力之下工作。
在设定的边界条件和理想材料条件下,构件的极限承载能力、破坏形态实际应该是唯一的。如果我们采取一个计算方法,其本构完全符合材料的行为准则,对于结构在荷载作用下的响应及其叠加考虑完全精确,计算误差又在允许范围内的话,通过这一个方法是可以求得其极限承载能力和破坏形态的。
但是这种计算可能是繁杂、且不易实现的,所以规范就弃繁就简,从安全的角度出发,通过大量的试验,采取强度和稳定两个简化的公式来验算构件的极限承载能力,是人为的结果。
lizepeng






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2008-9-17 21:38    顶部
对于强度 刚度 稳定性的考虑本来就是不一样的,不能综合在一起。“如果我们设计的柱构件,强度和稳定性同时控制的话,是不是这样的构件是最优的阿”不能同时控制,这也不是一个屈曲与屈服的交点,概念都不一样!
gaoshan404






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2008-9-22 13:21    QQ 顶部
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前辈的理论知识太丰富了,作为年轻人真的要有好多的东西要向你们学习啊
livealife






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帖子 32
2008-10-8 09:28    顶部


最近在学习DIN18800,有问题求教:
其中的Part 3是计算板的局部稳定的(在Part 1 中的 table12-15满足的情况下)
问题是, Part 3当中没有详细的规定那些板需要计算板的局部稳定,那些不需要。虽然Part 3规定了compact plate,但是当遇到剪力,轴力,弯矩同时作用,又如何计算板的局部稳定?
还是运用Part 1中的,table 16,17,来对板的稳定进行分析?
本人参考欧洲规范,Eurocode 1993-1-3,给出在剪力什么情况下,计算板的由于剪力作用导致的板的承载力下降。
但是,DIN ,EUROcode 与GB 50017的规定有很大的区别
求教,GB 50017 是否比DIN ,Eurocode更保守?
本人关心的问题是,在DIN18800中,具体计算如何进行?还是参考欧洲规范进行计算?
DIN 18800中Part 3有详细的规定计算板的稳定,只有计算公式,没有详尽的前提条件。
但是,不象Eurocode 中那么详细:什么情况下计算板的局部稳定
而且2本规范的计算方法都不一样?具体计算中如何取舍?
还有就是两本规范对板的压弯稳定中都采用了折减系数(DIN 中的E-E计算(弹性-弹性),Euro中的3类截面)
还有就是板的正应力,剪应力如何组合计算板的稳定?
就这点,欧洲规范同德国规范有很大的出入(就个人对规范的理解程度,但是欧洲规范应该是德国规范的解释,不应该有冲突)
请高手指教
ameise






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帖子 27
2009-1-18 00:54    顶部


我认为
1, 根据EC3 , 确定板的稳定等级  QKL1,2 属于塑性受力状态 QKL3 ,4 属于弹性状态 可能产生局部稳定问题,需要由公式算出受力影响面积。
2,算出属于演算自己QKL情况下的塑性抗剪 Q-pl-Rd,  塑性抗压N-pl-Rd,塑性抗弯M-pl-Rd
3,剪力计算(包括扭矩产生的剪力) Q-Ed
4,  如果 Q-Ed大于等于0.5Q-pl-Rd 按照公式折算出新的N-pl-Rd和M-pl-Rd
5,  计算N-ki-Rd和M-ki-Rd
6,  通过 N-ki-Rd , N-pl-Rd 算出 λ-z , 通过 M-ki-Rd , M-pl-Rd 算出  λ-m.
7,  通过 λ-z 算出 k-z , 通过  λ-m 算出 k-m.
8,  利用  k-z 和 利用弯矩图形不同而产生的折算系数k-y, 通过 N-Ed/(k-z * N-pl-Rd)+(M-Ed * k-y) /( M-pl-Rd) 小于1 控制Biegeknicknachweis
9, 利用  k-z 和 利用弯矩图形不同而产生的折算系数k-y, 通过 N-Ed/(k-z * N-pl-Rd)+(M-Ed * k-y) /(k-m * M-pl-Rd) 小于1 控制Biegedrillknicknachweis

10, 至于板的稳定,我认为在A-eff的条件下, 没有局部失稳的问题,全部按照Pl-Rd 进行强度核算即可。

Ps : 目前关于板的局部稳定问题,德国人也在向EC3靠拢,利用QKL等级来区分之。

如果有什么说的不对的地方 希望指教。
WHH






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帖子 8
2009-3-12 20:04    QQ 顶部
童树根<<钢框架平面内稳定>>"在材料和截面层次上的刚度为零是强度的问题,在杆件和结构层次上的刚度为零是稳定的问题"
  结构是分层次的,刚度也是分层次的,材料层次上的刚度:E, G ; 截面层次上的刚度:EA EI GA GI等; 构件层次上的刚度:EI/L ;结构层次上的刚度:如抗侧刚度
jackyyw






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帖子 2
2010-5-28 19:06    顶部
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能不能把强度问题看成是长细比为0的稳定问题。。。
hiter571






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帖子 17
2010-11-5 23:58    顶部


如何算结构的整体稳定?现在好多书都是单个构件的稳定,很少有结构的整体稳定的算法。哪一个结构的整体稳定有什么方法?只能用ANSYS这样的软件吗?
fazing






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帖子 214
2010-12-23 19:28    顶部
george wrote:
这个问题应该这么看

首先必须明确,强度破坏和失稳破坏是两种性质不同的破坏,强度破坏是由于材料本身抵抗利的不足而引起,而失稳破坏是由于构件变形太大而引起。

所谓长柱短柱,指的是L0/i值的高低,L0/i值大,为长柱,由稳定 ...

“假设钢材的强度超强的话,那么粗柱是不是有可能也是稳定控制阿?”
这是一个属于大胆假设的问题,我想,实际上,这种柱由于不会发生大的挠度变形(又粗又短,怎么发生挠度呀?),应仍由强度控制。


我不认同这个观点.  没有挠度那是理想的,现实中不可能没有挠度,当强度够大的,外力到了一定程度还是会有产生失稳的.
ingeniouszz






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帖子 61
2011-2-6 13:39    顶部
hiter571 wrote:
如何算结构的整体稳定?现在好多书都是单个构件的稳定,很少有结构的整体稳定的算法。哪一个结构的整体稳定有什么方法?只能用ANSYS这样的软件吗? ...

此言差矣。钢结构中框架的整体稳定问题多少人在研究啊,看看陈绍蕃的书,用解析的方法进行研究是最基本的,他众多弟子也都围着这个问题打转呢。还有同济的沈祖炎、李国强,等等,等等。

主要还是整体稳定的问题比较复杂,更不用说除了框架结构外,还有张弦梁、网架网壳、索膜结构、超高层结构等。Ansys等有限元软件对解算这类结构的整体稳定当然起很重要的作用,但是没有对这些结构整体稳定问题的解析方法和本质认识,有限元软件也是瞎子摸象而已。

如果严格来说,现在复杂结构整体稳定与构件稳定的相关关系还难以全盘掌握,不过这时概念设计就更为重要了。

而如果你是针对比较简单的结构来言,那采用一阶分析其实误差并不很大,而且更符合设计实践的要求。或者基于一阶分析来考虑二阶效应的影响,就像钢规GB50017那样,对钢框架进行侧移弯矩的放大来进行近似二阶分析,其精度也是足够的。
ingeniouszz






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帖子 61
2011-2-6 13:56    顶部
关于楼主的这个问题,我还是觉得没有必要进行什么统一。

强度与稳定在性质上相差太大,生拉硬拽到一起不但没有益处,还会造成设计人员概念混淆、设计失误。

简单来说,强度验算就是截面上的材料应力达到极限破坏的判断,而稳定验算是构件整体或局部达到丧失稳定的判断,两者在设计中并不矛盾、是相辅相成的关系。

比如,一根悬臂构件进行稳定验算时无法考虑构件固定端强度破坏的问题,而进行强度验算时也无法考虑构件面外失稳的问题。在设计中必须分别对该构件上最危险的截面进行强度验算,和对该构件的面内稳定、面外稳定、局部稳定进行验算。可见强度和稳定是不能分割、也不能生硬融合的,他们两者相互补充,使得构件不致超过承载能力极限状态。

其实,现在很多人在努力地解决结构整体稳定和构件整体稳定的融合问题,期望两者能摆脱现在设计时分割的问题,但是都很难获得令人满意的成果。所以在现在稳定问题都难获统一,设计人员在稳定方面的概念还很薄弱的前提下,我觉得强度验算与稳定验算应该区分清楚而非寻求统一。
ocean2000






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帖子 1274
2011-2-7 22:06    QQ 顶部
强度和稳定本来就是统一的,如果进行准确的二阶他弹塑性分析,可以直接用强度公式设计。



的微薄: weibo.com/hist
ingeniouszz






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帖子 61
2011-2-10 22:23    顶部
ocean2000 wrote:
强度和稳定本来就是统一的,如果进行准确的二阶他弹塑性分析,可以直接用强度公式设计。

统一也是要看从什么角度去看,如果从规范公式出发来看,强调统一对一般设计人员进行设计并没有什么好处。
童根树老师的研究成果确实显示:“如果进行准确的二阶弹塑性分析,可以直接用强度公式设计。”不过我觉得那只是从规范公式的实际出发,确实如果进行准确的二阶弹塑性分析,则稳定公式的计算结果将不起控制作用,因为强度公式中规定的等效弯矩系数取值过于严厉。但是从稳定的本质出发,显然准确的二阶弹塑性分析配合稳定公式才得出更符合实际的结果,其结果的精确性大大高于强度公式,即使后者在实际设计中起控制作用。换句话说,这一研究成果固然揭示了规范公式的本质,但没有考虑规范公式这一不切合实际的取值是否合理。所以,用上述结论来证明“强度和稳定本来就是统一的”是没有太多道理的。
铁成钢






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帖子 136
2011-2-28 08:24    顶部
同意楼上的意见。个人认为强度和稳定没有必然的联系,其机理存在极大的不同,这一点在材料力学中已经讲的清楚,不知为何还纷纷扬扬叙述。
猜测这样做的原因是规范中将两者用一个公式表示,这是产生该困惑的原因。不过,需要注意的是:1,公式相似,机理不同,不可因为类似某某被模仿,就说他们基因有关联一样。2,规范采用相似表达是为了便于应用,简化计算。但这同时招徕本主题的讨论,真不知当初将两个风马牛不相干的两者拧在一起的作者是怎么想的。早知有本主题讨论,干脆当时就将两者分开,这与陈绍蕃的教材中的思想一致。在该教材中,按强度-稳定分开讲,而不是采取按构件(梁、杆)讲。的确,按构件讲是不容易说清稳定和强度之间的关系,故而培养出的学生会混淆一些事情。由此,推荐学习陈的教材。
yuxuguang001






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帖子 28
2011-3-5 10:21    顶部
强度问题是指结构或者单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起地最大应力(或内力)是否超过建筑材料的极限强度,因此是一个应力问题。极限强度的取值取决于材料的特性,对混凝土等脆性材料,可取它的最大强度,对钢材则常取它的屈服点。
    稳定问题则与强度问题不同,它主要是找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态,即变形开始急剧增长的状态,从而设法避免进入该状态,因此,它是一个变形问题。如轴压柱,由于失稳,侧向挠度使柱中增加数量很大的弯矩,因而柱子的破坏荷载可以远远低于它的轴压强度。显然,轴压强度不是柱子破坏的主要原因。
zzfcsq






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帖子 13
2011-4-5 18:55    QQ 顶部
高手如云,我只能是学习学习了
shugang250






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帖子 119
2011-5-7 22:53    QQ 顶部
其实最开始的时候,只有强度校核,但是稳定导致的结构破坏是同时存在的,后来实际工程中发现了符合强度要求的设计会发生不知原因的破坏,故而人们开始探索,最终给出稳定问题的概念,并应用于实际的设计校核中去。还是分开考虑的好。



海纳百川有容乃大 壁立千仞无欲则刚
10011170






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帖子 4
2011-5-14 18:49    顶部
恩不错谢谢楼主分享啊
中国铁人






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帖子 51
2011-12-1 15:13    顶部
只不过是我们设计的时的假定而已!
毕道凡






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帖子 35
2012-1-14 20:36    顶部
强度和稳定统一于构件嘛,构件本身存在强度和稳定问题。如果从整个构件来说,他们是统一的。只是为了科学的分析和量化,才把他们分别来处理。科学就是要尽可能的量化嘛
qbj430101






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帖子 3
2012-4-26 05:51    顶部
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门式刚架斜梁的平面外稳定计算
wyff0808






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帖子 45
2012-5-16 00:47    QQ 顶部
首先,很明确的说,稳定和强度两者是毫无关系的。下面,让我们来给出证明。
强度公式为N/A<f; 稳定公式为N/QA<f(打字问题,用Q表示稳定系数),根据这个稳定公式,似乎稳定与强度有关系,而且似乎N/QA代表着构件最不利截面的最大应力点。然而这都不是正确的,而是表达方式上专家们便于我们记忆做了一个很容易迷糊人的假象。
下面我们来分析稳定公式的来源以阐明公式中的逻辑关系。设N为稳定临界力,则N/A为构件截面上的平均应力,稳定临界应力N/A设为E,稳定系数Q是由E/f定义的,(注意这个地方,Q可以定义为E除以任意一个数,例如R,而R是和f绝无关系的),则可得出N/A<Qf,可以写成N/QA<f,即规范的形式,同理,如果我们定义稳定系数Q=E/R,则可以得到N/QA<R,这也是同样正确的,因此,可以证实,稳定和强度指标f没有任何关系。
强度和稳定性虽然没有关系,但强度计算和稳定性计算确实可以在一次计算中完成。步骤如下,考虑所有的非线性因素做结构或者构件从逐渐加载到必须卸载才能保持平衡的全过程分析。在这个过程中,如果在结构必须卸载才能保持平衡那个点之前构件某点应力先到达屈服强度,则称为先发生强度破坏;如果在结构必须卸载才能保持平衡那个点之前构件未发生强度破坏,则称为先发生稳定破坏。
omit






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帖子 9
2012-6-19 21:55    顶部
两者风马牛不相及,完全无法统一,如同混凝土、钢结构、木结构该如何统一计算一般!根本不应提出此问题。
liuwan2008617






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帖子 2
2012-9-12 11:52    顶部
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好好学习
weilei0215






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帖子 3
2012-10-17 19:09    顶部
记得童根树教授在书中好像说过:强度丧失问题是构件在某个平面内刚度为零,而稳定丧失是整个构件的刚度为零。
weilei0215 修改于2012-10-17 19:14
dalaobai






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帖子 10
2014-2-12 09:57    顶部
omit wrote:
两者风马牛不相及,完全无法统一,如同混凝土、钢结构、木结构该如何统一计算一般!根本不应提出此问题。

计算强度与计算稳定性的力学模型不一样,计算长度上(跨中无支撑)有时不一样。
好市民






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帖子 239
2015-3-7 11:30    QQ 顶部
推荐罗培林的著作《强度稳定综合理论》,2014年由科学出版社出版。
heliy






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帖子 42
2015-4-18 11:22    顶部
截面与构件。
 


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