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鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題8

　　1、強(qiáng)度應(yīng)力與穩(wěn)定應(yīng)力之間的區(qū)別？

　　答：我們通常所說的應(yīng)力主要是指強(qiáng)度方面，它包括正應(yīng)力、剪應(yīng)力它是針對(duì)一個(gè)構(gòu)件的某個(gè)截面、某個(gè)點(diǎn)。穩(wěn)定是針對(duì)整個(gè)構(gòu)件以及整個(gè)體系。對(duì)于受彎簡直梁一個(gè)構(gòu)件來說，當(dāng)截面的受壓翼緣的z大正應(yīng)力σx大于它的臨界應(yīng)力σcr時(shí)，梁就會(huì)發(fā)生側(cè)向彎曲和扭轉(zhuǎn)，并喪失繼續(xù)承載的能力，強(qiáng)度計(jì)算采用凈截面，因?yàn)閼?yīng)力跟截面有關(guān)，而穩(wěn)定計(jì)算針對(duì)整個(gè)構(gòu)件，因此局部的削弱可忽略，所以用毛截面。穩(wěn)定一般有個(gè)臨界點(diǎn)，過了這個(gè)臨界點(diǎn)，構(gòu)件（體系）就從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)變化到一個(gè)不穩(wěn)定狀態(tài)。這個(gè)臨界點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)臨界彎距（臨界應(yīng)力）簡直受彎梁整體穩(wěn)定系數(shù)φb就是根據(jù)這個(gè)臨界應(yīng)力推導(dǎo)而來的。整體穩(wěn)定計(jì)算公式的意義應(yīng)該這樣看σx=Mx/Wx<σcr=φbf。所以說認(rèn)為“計(jì)算所得的sigma2>sigma1”是不對(duì)的；所以說：應(yīng)變片所測(cè)的永遠(yuǎn)是正應(yīng)力，無論是在什么狀態(tài)下。當(dāng)然在失穩(wěn)狀態(tài)下，應(yīng)力比較復(fù)雜（比如三向應(yīng)力，因?yàn)榇藭r(shí)，存在彎扭）。

　　2、什么是塑性鉸？

　　答：塑性鉸就是認(rèn)為一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件在受力時(shí)出現(xiàn)某一點(diǎn)相對(duì)面的纖維屈服但未破壞,則認(rèn)為此點(diǎn)為一塑性鉸,這樣一個(gè)構(gòu)件就變成了兩個(gè)構(gòu)件加一個(gè)塑性鉸,塑性鉸兩邊的構(gòu)件都能做微轉(zhuǎn)動(dòng)。就減少了一個(gè)約束。計(jì)算時(shí)內(nèi)力也發(fā)生了變化,當(dāng)截面達(dá)到塑性流動(dòng)階段時(shí)，在j限彎矩值保持不變的情況下，兩個(gè)無限靠近的相鄰截面可以產(chǎn)生有限的相對(duì)轉(zhuǎn)角，這種情況與帶鉸的截面相似。因此，當(dāng)截面彎矩達(dá)到j(luò)限彎矩時(shí)，這種截面稱為塑性鉸。塑性鉸與普通鉸的相同之處是鉸兩邊的截面可以產(chǎn)生有限的相對(duì)轉(zhuǎn)角。塑性鉸與普通鉸的兩個(gè)重要區(qū)別為：1）普通鉸不能承受彎矩，而塑性鉸能承受j限彎矩；2）普通鉸是雙向鉸，即可以圍繞普通鉸的兩個(gè)方向產(chǎn)生自由轉(zhuǎn)動(dòng)，而塑性鉸是單向的。

　　3、何為強(qiáng)柱弱梁?

　　答：強(qiáng)柱弱梁是要使塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)，而不要在柱中出現(xiàn)。如果塑性鉸在柱中出現(xiàn)，，結(jié)構(gòu)并未變成幾何可變體系，只是失去了繼續(xù)承受水平荷載的能力。1.強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固，這些都是為了實(shí)現(xiàn)延性框架；2.柱子是壓彎構(gòu)件，軸力又很大，所以柱子的延性很小，框架的延性主要還是由梁來提供的，而梁的塑性鉸一般是出現(xiàn)在端部，這樣梁的延性又歸結(jié)為梁端截面的名義受壓區(qū)高度；3.強(qiáng)剪弱彎也是為了實(shí)現(xiàn)延性框架，因?yàn)榧羟衅茐氖谴嘈云茐模瑥澢茐氖茄有云茐摹榱藢?shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎，采取的措施是梁端柱端的設(shè)計(jì)剪力是根據(jù)梁柱端的抗彎承載力來確定，保證彎曲破壞先于剪切破壞。雖然設(shè)計(jì)的目的是為了強(qiáng)柱弱梁，但是實(shí)際結(jié)構(gòu)柱子不可避免會(huì)出現(xiàn)塑性鉸，柱子也要需要一定的延性。對(duì)于柱子承受壓、彎、剪的共同作用，既要防止剪切破壞還要防止小偏壓破壞，這樣就通過控制剪跨比來防止剪切破壞，控制軸壓比防止小偏壓破壞。總之，上述幾點(diǎn)的z終目的是要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的延性。