鋼結(jié)構(gòu)拉彎構(gòu)件通常是強度破壞,以截面出現(xiàn)塑性較作為承載力極限。拉彎構(gòu)件-般只需進行強度和剛度計算,但當彎矩較大而拉力較小時,拉彎構(gòu)件與梁的受力狀態(tài)接近,也應考慮和計算構(gòu)件的整體穩(wěn)定以及受壓板件或分肢的局部穩(wěn)定。
鋼結(jié)構(gòu)單向壓彎構(gòu)件整體破壞有以下三種形式:第一種為強度破壞。當鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件上有孔洞等削弱較多時或桿端彎矩大于構(gòu)件中間部分彎矩時,有可能發(fā)生強度破壞。第二種破壞形式為彎矩作用平面內(nèi)喪失整體穩(wěn)定性。當構(gòu)件在軸心力N和彎矩M共同作用下,開始加載后構(gòu)件就在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生彎曲變形(圖6-3α)。用U表示構(gòu)件中高截面處彎矩作用平面內(nèi)的位移,若材料為無限彈性體,N~v曲線如圖6-3( b)中OAB所示,在N接近歐拉荷載時,自趨向無限大。實際鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材為彈塑性材料, N - v曲線為OACD。當N不超過Nux時, v隨著N的加大而增大(OAC段),構(gòu)件內(nèi)、外力矩的平衡是穩(wěn)定的。當N達到UNux后,N-v曲線如CD段所示,在減小荷載情況下v仍不斷增大,戳面內(nèi)力矩已不能與外力矩保持穩(wěn)定的平衡。稱這種現(xiàn)象為壓彎構(gòu)件喪失彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定,它屬于彎曲失穩(wěn)。圖中C點是構(gòu)件由穩(wěn)定平衡過渡到不穩(wěn)定平衡的臨界點,也是N - v曲線的極值點,屬于極值失穩(wěn)。稱相應于C點的軸力Nux為極限荷載、破壞荷載或最大荷載。第三種破壞形式為彎矩作用平面外喪失整體穩(wěn)定性。當壓彎構(gòu)件側(cè)向剛度較小時,一旦荷載達某一值,構(gòu)件將突然發(fā)生彎矩作用平面外的彎曲變形,并伴隨繞縱向剪切中心軸的扭轉(zhuǎn),而發(fā)生破壞。稱這種現(xiàn)象為壓彎構(gòu)件喪失彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定,它屬于彎扭失穩(wěn)(屈曲)。上述兩種整體穩(wěn)定性質(zhì)不同,應分別研究它們的計算方法。
雙向壓彎構(gòu)件的整體失穩(wěn)變形為雙向彎曲井伴隨扭轉(zhuǎn),屬于彎扭失穩(wěn)。
組成壓彎構(gòu)件的部分或全部板件可能受壓,若受壓板件發(fā)生屈曲,即發(fā)生局部失穩(wěn)(屈曲),將導致壓彎構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力降低。
對于鋼結(jié)構(gòu)壓彎構(gòu)件,應進行強度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性計算。