压弯构件稳定-陈绍蕃
稳定理论和钢结构设计相结合——三十年来工作和学习的汇报（陈绍蕃）
稳定理论和钢结构设计相结合——三十年来工作和学习的汇报陈绍蕃上世纪70年代初我有幸参与我国钢结构设计规范的编制工作，从而开始和稳定理论与稳定设计打交道。
此后，规范两次修订和高层钢结构及门式刚架两本规程的编制，我也都躬逢其盛，参与有关稳定课题的研究和条文的拟订。
与此同时，70年代来高校开始招收硕士研究生，我和教研室的同志合开钢结构稳定理论课程。
80年代招收博士研究生，我又讲授高等结构稳定理论课程。
开新课是一个边学边授的过程，为此阅读大量有关稳定分析的论文。
理论方面的充电，为解决实际问题提供了条件。
回顾三十年学习、授课、研究和从事规范、规程工作的历程，对稳定理论如何溶入钢结构设计，使之密切结合，有一些肤浅体会，借此机会就教于广大同行。
1．树立完整正确的结构稳定概念防止失稳是钢结构设计的重要任务。
设计规范中有关构件计算的条款大多和稳定问题有关。
但是仅仅遵守这些条款并不能够保证结构不致失稳，因为规范只涉及最基本的问题，覆盖面不够广。
况且对条款的依据缺乏了解者还有可能误用规范，造成差错。
树立正确而完整的稳定分析和稳定设计的概念，对设计工作者至关重要。
首先要明确区分强度和稳定的不同性质。
TJ17-74规范压杆稳定计算的公式是：[]σϕσ≤=AN （1） 这一表达式反映我们当时对压杆失稳的性质在概念上含混不清，因为N /ϕA 并不是应力，不应该用σ来表示。
GBJ17-88规范纠正了这一错误，删去了σ。
但是，如果不仔细体会，只看到公式中的N 和A ，还可能误认为稳定计算和强度计算一样，是针对杆件某一个截面的验算。
实际上强度计算是一个截面承载力的验算，即应力问题，而稳定计算则是整个杆件的承载力验算。
只要从ϕ系数由杆件长细比决定，就可以理解。
如果杆件是桁架或框架的组成部分，则长细比涉及所计算杆和相邻杆的关系，包括后者的受力情况，也就是涉及到了整个结构。
为了使初学者一开始就认清稳定问题的实质，我们在新版钢结构教材中不再按构件分章，而是按极限状态分章。
陈绍蕃 钢结构第四章答案
第四章4. 1有哪些因素影响轴心受压杆件的稳定系数？ 答：①残余应力对稳定系数的影响；②构件的除弯曲对轴心受压构件稳定性的影响； ③构件初偏心对轴心轴心受压构件稳定性的影响； ④杆端约束对轴心受压构件稳定性的影响；4.3影响梁整体稳定性的因素有哪些？提高梁稳定性的措施有哪些？ 答：主要影响因素：①梁的侧向抗弯刚度y EI 、抗扭刚度t GI 和抗翘曲刚度w EI 愈大，梁越稳定； ②梁的跨度l 愈小，梁的整体稳定越好；③对工字形截面，当荷载作用在上翼缘是易失稳，作用在下翼缘是不易失稳； ④梁支撑对位移约束程度越大，越不易失稳； 采取措施：①增大梁的侧向抗弯刚度，抗扭刚度和抗翘曲刚度； ②增加梁的侧向支撑点，以减小跨度；③放宽梁的受压上翼缘，或者使上翼缘与其他构件相互连接。
4.6简述压弯构件中等效弯矩系数mx β的意义。
答：在平面内稳定的计算中，等效弯矩系数mx β可以把各种荷载作用的弯矩分布形式转换为均匀守弯来看待。
4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。
钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。
已知构件承受的轴心压力为N =1500kN 。
解：由支承条件可知0x 12m l =，0y 4m l =23364x 1150012850025012225012476.610mm 12122I +⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭3364y 5001821225031.310mm 1212I =⨯+⨯⨯⨯=⨯2225012500810000mm A =⨯⨯+⨯=x 21.8cm i ===，y 5.6cm i ===0x x x 12005521.8l i λ===，0y y y 40071.45.6l i λ===，翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面，故按y λ查表得=0.747ϕ整体稳定验算：3150010200.8MPa 215MPa 0.74710000N f A ϕ⨯==<=⨯，稳定性满足要求。
【陈绍蕃】钢构件容许长细比刍议
钢构件容许长细比刍议陈绍蕃(西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室,西安710055)[摘要] 对3种情况的钢构件容许长细比进行分析,指出把容许长细比和与荷载有关的计算长细比挂钩不合理。
抗震设防的框架柱的容许长细比性质和非抗震设防者不同,不能贸然删。
桁架受拉弦杆承担对受压腹杆的端部提供侧向支承的任务,其长细比应满足必要的要求,设计规范中的有关规定需要加以修改。
[关键词] 长细比;框架柱;桁架受拉弦杆;抗震结构Discussion on the allow able slenderness ratio of steel membersChen Shaofan(K ey Laboratory of S tructural and Aseismatic Engineering of Education Ministry ,X i ’an University of Architecture &T echnology ,X i ’an 710055,China )Abstract :Three topics of allowable slenderness ratio of steel members are investigated.It is revealed that tying the allowable slenderness to the loading dependent slenderness for buckling calculation is irrational.Suggestion is made to release the comm on steel frame columns from the slenderness ratio limitation.Whereas for frame columns subject to earthquake ,the allowable slenderness ratio ,having a different meaning ,may not be hastily deleted.But the upper portion of the single stepped columns should not be chosen as the object for slenderness limitation.The tension chord of trusses has the duty of providing lateral support to the connected compressive web members ,s o that its slenderness ratio should satis fy necessary requirement and relevant provision in design code has to be amended.K eyw ords :slenderness ratio ;frame columns ;tension chord of trusses ;aseismatic structures1 引言文[1]揭示:设计厂房框架柱,有时会难以满足规范容许长细比要求。
钢结构一代宗师陈绍蕃
钢结构一代宗师陈绍蕃有这么一位老人，一辈子默默耕耘在中国钢结构教育事业上，他就是中国钢结构事业的开拓者，西安建筑科技大学教授、博士生导师陈绍蕃。
陈绍蕃，祖籍浙江省海盐县，1919年生于北京。
1936年，以优异成绩升入上海中法工学院土木工程系，开启了他从事钢结构事业的大门。
1945年，被派往美国芝加哥西北铁路公司进行为期一年的桥梁工程实习。
1946年，学习期满回国后，在茅以升建立的中国桥梁公司从事铁路桥梁的设计和修复工作。
1948年，国内政局动荡，年轻的陈绍蕃经过深思熟虑，决定留在国内，将教书育人作为毕生追求的事业。
20世纪50年代，新中国百废待兴，陈绍蕃一方面潜心研究国际钢结构技术，一方面深入我国建筑领域，对建筑中利用钢结构的一些项目进行现场考察，收集并掌握了大量的资料。
陈绍蕃的专业基础扎实、思想活跃，能敏锐地发现钢结构工程中遇到的问题和症结所在。
他认为钢结构的稳定性是钢结构构件设计的主要问题，世界上多次发生钢结构工程的倒塌事故，多半是由于钢结构构件的稳定性不足造成的。
为此，陈绍蕃长期以来对钢结构的稳定性进行了全面深入的研究。
很快，他就凭借敏锐的洞察力、开阔的视野、扎实的基础、丰富的实践经验，从一大批学者中脱颖而出，并被喻为我国钢结构领域的三大才子之一。
矢志不移、勤勉踏实、实事求是、勇于创新是陈绍蕃从事科研工作的一贯作风。
他说：“跟着感觉走，迷信和依赖权威而不愿多动脑筋，这对学者来说是绝对不允许的。
勤奋是成功的催化剂，而持之以恒、滴水穿石更是抵达成功彼岸最近的通道。
”谈到钢结构领域，陈绍蕃如数家珍：“钢结构在国际上的发展、应用历史不算太长。
1870年钢结构才正式出现。
1889年法国巴黎世博会建成的高达320米的艾菲尔铁塔即采用了这种结构形式。
而轻钢结构的出现距今不足百年。
所以说，钢结构这种建筑形式在世界上还属于一种新形式，也是极富生命力的一种建筑形式。
从其产生到现在短短百余年，钢结构在全世界如迅雷般普及和拓展。
陈绍蕃,建筑结构,I形截面钢构件腹板屈曲后强度利用
, ( 7 b )
验算
。
以 上 两 式 由 图 3 的实 线表 示
,
欧洲 规 范 具体
。
压杆 承 受 的轴 力 为 . s N 二 V 一0 gh
. 0 9
。t w r e r
( 9 )
计 算 拉力场 强 度 的方 法 厂 不 仅 和 换 算 高厚 比有 关 还 和 随 a / h 。 变 化 的 其他 因 数 有关
:
. 巧 34/( .
二
/
, 、〔 )
2
腹 板高 而 薄 时 它 的 平 整 度 不 易 满 足 容 许 公 腹 板 的初 曲 度过 大 有 碍 发 挥 承
, ,
高度
。
把 欧洲规 范 的公 式 改 为 全 用 直 线 式 则
,
载潜 力
。
因 此 在 设 计 工 作 中应 根 据 制 造 厂
的 技 术 条 件 适 当 地 把 高厚 比 用 小 一 些 如 限 相 应数据 也 见 表 1 制 为 25 0 北 歹
。 ,
一 7 8
对均匀
,
十 价 沙 l
倾角 小则 拉 力 带抵 抗 梁剪 力 的能 力就 低
此 加 劲 肋间距 不 宜过 大
。 接近 a h = / 2
,
。
因
受压 和 非均 匀 受 压 板 件 的有 效宽 厚 比 都 有规
。
a ) 由 于 式 (7 )和 (7 b
。
但是 用表 格 形 式 给 出 应 用 不 便 且 对 受
则
。
。
。
设 曲率 半 径 为
,
的竖 向 分 力 为
气
二 丁
抗 弯 的 作 用远 不 如 翼 缘 有 效
陈绍蕃:钢结构稳定设计讲座 第十一讲 壳的稳定
陈绍蕃：钢结构稳定设计讲座第十一讲壳的稳定
佚名
【期刊名称】《钢结构》
【年(卷),期】1994(000)002
【摘要】本讲讲述的是钢结构圆柱壳、圆锥壳和球壳的稳定,包括:弹性和非弹性稳定,缺陷对稳定承载力的影响,对缺陷的控制,带肋圆柱壳的稳定等。
因我国规范尚缺少这方面的稳定计算实用公式,本讲特适当地介绍了一些国外的有关壳体稳定规范内容。
【总页数】15页(P100-114)
【正文语种】中文
【中图分类】TU391
【相关文献】
1.钢结构稳定设计讲座——第十二讲塑性设计和抗震设计中的稳定问题 [J], 陈绍蕃
2.钢结构稳定设计讲座第十讲环和拱的稳定 [J], 陈绍蕃
3.钢结构稳定设计讲座] 第四讲受弯构件的整体稳定 [J], 陈绍蕃
4.钢结构稳定设计讲座第七讲板件的稳定 [J], 陈绍蕃
5.钢结构稳定设计讲座第九讲稳定设计中的支撑 [J], 陈绍蕃
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(陈绍蕃)钢结构基础第3章 构件的截面承载力
3.6.2 拉弯、压弯构件的强度计算
� 强度极限状态： （静载、实腹式构件）
受力最不利截面出现塑性铰时
压弯构件截面的受力状态
第3章 构件的截面承载力－强度
� 强度计算公式推导：以矩形截面为例
截面出现塑性铰时的应力分布
y0 y0 N = ∫ σ dA = 2 y0bf y = 2 bhf y = 2 N P A h h
第3章 构件的截面承载力－强度
！截面塑性发展系数：
γx和γ y，取值
1.0~1.2之间。如工 字形截面γx =1.05， γy=1.2；箱形截面 γx= γy=1.05
截面简图
第3章 构件的截面承载力－强度
� GB50017计算公式：
单向弯曲时 双向弯曲时
Mx σ= ≤ f γ xWnx
My Mx σ= + ≤ f γ xWnx γ yWny
式中 ψ —— 集中荷载增大系数，对重级工作制吊车梁 取 ψ =1.35，其他取ψ = 1.0
lz—— 压应力分布长度
lz = a + 5hy + 2hR lz = a + 2.5hy
第3章 构件的截面承载力－强度
3.3.2 多种应力的组合效应
梁的弯剪应力组合
一个截面上弯矩和剪力都较大时，需要考虑组合效应
第3章 构件的截面承载力－强度
验算公式：
σ 2 + 3τ 2 ≤ 1.1 f σ 2 + σ c2 − σσ c + 3τ 2 ≤ β1 f
式中 β1——σ与σc异号时取1.2，同号时取1.1 当横向荷载不通过剪心时：
M B σ= + ≤ f Wenx Wω
第3章 构件的截面承载力－强度
陈绍蕃 钢结构第四章答案解析
第四章4. 1有哪些因素影响轴心受压杆件的稳定系数？ 答：①残余应力对稳定系数的影响；②构件的除弯曲对轴心受压构件稳定性的影响； ③构件初偏心对轴心轴心受压构件稳定性的影响； ④杆端约束对轴心受压构件稳定性的影响；4.3影响梁整体稳定性的因素有哪些？提高梁稳定性的措施有哪些？ 答：主要影响因素：①梁的侧向抗弯刚度y EI 、抗扭刚度t GI 和抗翘曲刚度w EI 愈大，梁越稳定； ②梁的跨度l 愈小，梁的整体稳定越好；③对工字形截面，当荷载作用在上翼缘是易失稳，作用在下翼缘是不易失稳； ④梁支撑对位移约束程度越大，越不易失稳； 采取措施：①增大梁的侧向抗弯刚度，抗扭刚度和抗翘曲刚度； ②增加梁的侧向支撑点，以减小跨度；③放宽梁的受压上翼缘，或者使上翼缘与其他构件相互连接。
4.6简述压弯构件中等效弯矩系数mx β的意义。
答：在平面内稳定的计算中，等效弯矩系数mx β可以把各种荷载作用的弯矩分布形式转换为均匀守弯来看待。
4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。
钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。
已知构件承受的轴心压力为N =1500kN 。
解：由支承条件可知0x 12m l =，0y 4m l =23364x 1150012850025012225012476.610mm 12122I +⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭3364y 5001821225031.310mm 1212I =⨯+⨯⨯⨯=⨯2225012500810000mm A =⨯⨯+⨯=x 21.8cm i ===，y 5.6cm i ===0x x x 12005521.8l i λ===，0y y y 40071.45.6l i λ===，翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面，故按y λ查表得=0.747ϕ整体稳定验算：3150010200.8MPa 215MPa 0.74710000N f A ϕ⨯==<=⨯，稳定性满足要求。
钢结构基础 陈绍蕃第三版第四章稳定性课件
mx M N f x A xW1x 1 0.8 N N Ex
对于单轴对称截面的压弯构件，除进行平面内稳定验算外，还应按 下式补充验算
mx M x N f A xW2 x 1 1.25 N N E
第4章 单个构件的承载力——稳定性
4.5.2 压弯构件在弯矩作用平面外的稳定性
第4章 单个构件的承载力——稳定性
4.5 压弯构件的面内和面外稳 定性及截面选择计算
4.5 压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算
4.5.1 压弯构件在弯矩作用平面内的稳定性
• 1. 压弯构件在弯矩作用平面内的失稳现象
N e0 Mx = Ne0 NEx B A D N
x
v v A z e0 N A x y y y Nux
梁丧失整体稳定现象
4.4.受弯构件的弯扭失稳
第4章 单个构件的承载力——稳定性
4.4.2 梁的临界荷载（以均匀弯矩(纯弯曲)作用下的简支梁为例）
Mx
Mx z y
Mx v dv/dz ζ
Mx z
y
η
梁的微小变形状态简图
4.4.受弯构件的弯扭失稳
第4章 单个构件的承载力——稳定性
Mx
梁的微小变形状态简图
实腹式压弯构件在弯矩作用平面外的实用计算公式45压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算????nniileigileiimtycrey02022220???????????纯弯曲作用下的临界弯矩双轴对称截面压弯构件纯弯曲作用下弯扭屈曲的临界力ncr的计算方程????0202????imnnnncrcrey?1202???nnnimnneyey?改用n1122????nnmmnncrey?相关曲线nney和mmcr的相关曲线45压弯构件的面内和面外稳定性及截面选择计算?普通工字型截面
陈绍藩(平板柱脚的转动刚度和柱的计算长度)
第11卷第1期2009年2月建 筑 钢 结 构 进 展Progress in Steel Building Structures Vol.11No.1 Feb.2009收稿日期:2007-11-21;收到修改稿日期:2007-12-18作者简介:陈绍蕃(1919-),男,硕士,教授,主要从事钢结构基本性能和设计原理的研究。
E 2mail :chensf2@ 。
平板柱脚的转动刚度和柱的计算长度陈绍蕃(西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室,西安 710055)摘 要: 平板柱脚在设计中通常作为铰接支座看待,而实际上却具有相当可观的转动约束作用。
已发表的平板柱脚转动刚度的研究,大多结合框架柱的平面内稳定问题,本文则着重分析平板柱脚对轴心受压柱屈曲的约束作用。
在细致分析现有试验资料的基础上提出转动刚度的计算公式,进而推出依据刚度系数得出柱计算长度系数的近似公式及利用规范表格查找这一系数的方法。
为了进一步简化计算,又提出避开刚度计算直接采用0.75为计算长度系数的论证。
最后,,认为可以和平面内稳定一样取计算长度系数0.85。
关键词: 平板柱脚;转动刚度;计算长度;屈曲;轴心受压柱;框架柱中图分类号:TU 311.2 文献标识码:A 文章编号:1671-9379(2009)01-0001-08Rotational Stiff ness of Plated Column Base andEffective Lengt h of ColumnsC H EN S hao 2f an(Key Laboratory of Structural Engineering and Eart hquake Resistance of t he Education Ministry ,Xi ’an University of Architecture and Technology ,Xi ′an 710055,China )CH EN Shao 2fan :chensf2@Abstract : Plated column bases are usually considered as hinged support s in design routine ,but possess actually remarkablerotational restraint.Most previous studies focused on t he effect of column base rotational stiffness on t he in 2plane stability of frame columns.This article ,in contrast ,is aiming at t he effect on t he buckling of axially loaded columns.Through meticulous analysis of published experimental data ,calculation formulas of rotational stiffness have been put forward and ,furt hermore ,approximate formula of effective lengt h factor ,as well as procedure of finding t his coefficient by using table in design code ,are given.For furt her simplification ,it is argued t hat an effective lengt h factor of 0.75may be adopted ,t hus bypassing t he need of stiffness stly ,t he restraining effect of plated base to t he out 2of 2plane bucking of light portal frame columns has been analyzed ,recognizing t hat an effective lengt h factor of 0.85,same as for in 2plane stability calculation ,can be adopted.K eyw ords : plated column base ;rotational stiffness ;effective lengt h ;buckling ;axially loaded colum ;frame column 钢柱的平板柱脚是把钢板焊在柱端,使之直接座落在混凝土基础上(中间垫有砂浆层),并用2～4个锚栓固定(图1)。
双轴对称工形截面无支撑简支梁的整体稳定
2 # 4 * . 5 5
.
E
B
! " 4 曾经用 4O N 5 根不同截面尺寸和跨度的梁与理
) 4 % 规范 的弹 论公式进行对比 # 误差均在 a6S 以内 (
塑性稳 定 系 数 ! 0根梁弯扭屈曲的试 4 E 则参考了4
作!者$ 陈绍蕃 ! 男 !4 N 4 N 年 . 月出生 ! 硕士 ! 教授 $ = J ; , $ % : # ’ ( 8 .!B ; : & & G + & JG + ’ 收稿日期 $ . / / 0P/ 5P. .
钢结构 !. / / 0 年第 0 期第 . 2 卷总第 4 4 /期!
陈绍蕃 ( 双轴对称工形截面无支撑简支梁的整体稳定
.) 验数据 ( 规范对) % 然而 # " 的简化比较适合于在翼
梁的正则化长细比为 $ ’ # 5B 5+ # ) E $ ! / 或 !# E $ ! " 6 ;
缘与腹板连接处有 圆 角 的 轧 制 型 钢 # 而对焊接截面 偏高 % 所参考的试验数据也都属于轧制型钢 % 文献 ( ) 收集了大量梁稳定试验资料进行分析比较 # 得出 2 的一个重要结论是 焊 接 梁 的 离 散 性 较 大 # 从可靠度 它的稳定承载力低于轧制梁 % 因此 # 的角度来审视 # 现行规范用于焊接梁时可靠度有可能偏低 % " 式! 是以侧向弯曲的长细比# 4 * 为主要参数来 计算稳定系数的 % 由于失稳时既弯又扭 # 计算时还涉 及其他几何量 % 如果主要参数改为正则化长细比 # E 则计算可以有所简化 % 5B’ 5+ 5B 和 5+ $ ! )# ) 分别 是梁边缘 屈 服 的 弯 矩 和 均 匀 受 弯 梁 的 弹 性 屈 曲 弯 矩% 后者包括了梁弯曲和扭转两方面的性能 # 从而使
钢结构基础(陈绍蕃)第4章 单个构件的承载力
引入 0 v0 (W A) v0 , 则(4 16)转化为 : 0 N 1 fy A (1 N N E ) (4 17 )
式中 0 相对初弯曲, 即杆中央截面荷载相对初偏心率,
W A 截面核心距
第4章
第4章 单个构件的承载力
4.1.1 失稳类型
跃越屈曲 结构以大幅度的变形从一个平衡位形跳到另一个平衡位 形。 铰接坦拱和油罐的扁球壳顶盖都属于这种失稳情形。在 发生跃越后，荷载一般还可以显著增加，但是其变形大大超 出了正常使用极限状态，显然不宜以此为承载能力的极限状 态。
第4章
第4章 单个构件的承载力
4.1.1 失稳类型
q q
挠度
第4章
第4章 单个构件的承载力
4.1.2 一阶和二阶分析
一阶弹性分析：针对未变形的结构来分析它的平衡，不考虑 变形对外力的影响，叫做一阶弹性分析。一阶弹性分析所得 变形―荷载关系是线性的，应力问题一般只用一阶分析，只 有少数特殊结构，如索结构、桅杆结构，因变形对内力影响 很大，才需用二阶分析。
4.2 .1 纵向残余应力对轴压构件整体稳定性的影响
对于两端铰支的等截面轴心受压柱：
当 f y RC 时， 欧拉临界力 N
2 EI
l2 当 f y RC 时， 柱微弯，由截面弹性区抵抗弯矩
l 2 E Ie cr 2 I N cr
2 EI e
第4章
第4章 单个构件的承载力
4.2 轴心受压构件的整体稳定性 4.2 .1 纵向残余应力对轴压构件整体稳定性的影响
1.残余应力的测量和分布 残余应力：存在构件截面内自相平衡的初始应力.
弟子们讲述陈绍蕃教授教书育人的往事
陈绍蕃教授是我国钢结构事业的开拓者之一。
对这位钢结构领域的泰斗，大家谈的并不仅仅是先生渊博的学识、学术方面的成就，还有他对人的真诚谦和、对名利的淡定自如……2009年2月2日，是陈先生90岁生日。
就在这一天，这位乐育桃李并把毕生奉献给我国钢结构事业的老人仍笔耕不辍，精神矍铄，谈起话来思维活跃，见解独到，颇有一副“宝刀未老”的风范。
为了让更多的人了解先生真实而又鲜为人知的一面，我们专门约请了陈先生在高校工作的弟子——顾强、曹平周、郭彦林、郝际平、童根树、杨应华、苏明周，听他们回忆和先生相处的时光。
在交谈中，弟子对先生勤奋严谨的治学精神和淡泊平和的人格魅力作了最好的诠释。
通过他们的描述，我们仿佛走进了一个博大而又令人景仰的心灵世界，先生的形象也变得生动起来……陈绍蕃教授指导博士研究生■学问精深，性格随和顾强，男，1953年8月生，1980～1988年师从陈绍蕃教授，1988年获西安建筑科技大学结构工程专业博士学位。
现为苏州科技学院土木工程系教授、博士生导师，主要从事钢结构教学、科研工作。
我是1980年考入西安建筑科技大学，作为陈先生的研究生，攻读硕士、博士学位，是陈先生的第一届硕士、博士研究生之一，这是我一生的幸事。
博士研究生毕业后，又留校工作了14年，和陈先生接触的时间是比较长的，陈先生的人品、学问、一言一行对我有着深远的影响。
陈先生的学问精深，在国内钢结构界是大家都知道的。
他在科研、教学方面的丰硕成果影响了几代人。
从1970年代的（TI17－74）到目前的（GB50017－2003）三本钢结构设计规范、《高层民用建筑钢结构技术规程》、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》，都凝聚了陈先生不少的心血，陈先生对这几本规范的贡献功不可没。
陈先生所著和主编的《钢结构设计原理》、《钢结构稳定设计指南》、《钢结构》等几部著作、教材均为精品，深受好评。
陈先生是一位有很高知名度的学者，在钢结构稳定、钢结构设计理论方面的研究和学术水平得到了国际、国内学术界的认可。
受弯构件的整体稳定-陈绍蕃版_图文_图文
轧制截面
当40 ≤ y <120时，ψ=108+0.15 y （d） 当y ≥120时，ψ=102+0.20y （e）
2 双轴对称工形截面梁
承受横向荷载
3 单轴对称工形截面梁
基于整体简化概念的等效双轴对称截面法，在弹性 范围有很高的精确度。
等效上、下翼缘宽度
五、 变截面梁的整体稳定
前述梁的稳定计算，是以截面沿跨长不变的条件进行的。但 在工程实践中，为了节约钢材，当梁跨度较大时，有时做成 变截面。此时，焊接梁通常改变翼缘宽度或厚度，或二者同 时改变。计算变截面梁的稳定承载力，如果按不变截面条件 计算，并以其中部截面尺寸为准，将偏于不安全。
轧制槽钢简支梁b计算公式：
（4-11） h、b、t分别为槽钢截面的高度、翼缘宽度和其平均厚度
三 非弹性稳定的计算公式
如果梁的侧向弯曲长细比y不是很大，则失稳时应力超出弹 性范围，前述公式算得的稳定系数b就不再适用。
当算得的b>0.6时，考虑初弯曲、加荷偏心及残余应力等缺 陷的影响，此时材料已进入弹塑性阶段，整体稳定临界力显 著降低，必须以’b代替进行修正。
§ 4.3 铺板和支撑防止梁失稳的作用
一、铺板的作用 二、支撑的作用
一、铺板的作用
（1）规范规定 当“有铺板( 各种钢筋混凝士板和钢板) 密铺在梁的受压 翼缘上并与其牢固相连、能阻止梁受压冀缘的侧向位移 时”，可以不计算梁的整体稳定性。
铺板的连接
一、铺板的作用
（2）满足的条件 一是在自身平面内有很大刚度； 各类钢筋混凝士楼板在自身平面内都有足够的刚度。 二是和梁翼缘应牢固相连。 现浇板, 它和梁翼缘之间的粘结足以阻止梁侧向位移; 而 预制板, 则需要在梁翼缘上焊剪力件, 并把预制板间的空 隙用砂浆填实, 从而使板和梁牢固相连。
受弯构件的整体稳定-陈绍蕃版
图4.1 工字形截面简支梁整体弯扭失稳
钢结构稳定设计指南
2015年11月
受弯构件的整体稳定
梁可以看做是受拉构件和受压构件的组合体。 受压翼缘其弱轴为1 -1轴，但由于有腹板作连 续支承，（下翼缘和腹板下部均受拉，可以提 供稳定的支承），压力达到一定值时，只有绕 y轴屈曲，侧向屈曲后，弯矩平面不再和截面 的剪切中心重合，必然产生扭转。
梁维持其稳定平衡状态所承担的最大荷载或最 大弯矩，称为临界荷载或临界弯矩。
1 Y X
1 X
Y
图4.1 工字形截面简支梁整体弯扭失稳
钢结构稳定设计指南 2015年11月
受弯构件的整体稳定
1．临界弯矩 （1）基本假定
1）弯矩作用在最大刚度平面，屈曲时钢梁处于弹性阶段； 2）梁端为夹支座（不能发生x,y方向的位移，也不能发生绕z 方向的转动，可发生绕x,y轴的转动）；梁端截面不受约束，可 自由翘曲。 3）梁变形后，力偶矩与原来的方向平行 (梁的变形属小变形 范围)。
3）计算比较复杂
钢结构稳定设计指南 2015年11月
受弯构件的整体稳定
1 以正则化长细比为主要参数
式4-7是以侧向弯曲的长细比y为主要参数来计算稳定系数 的。由于失稳时既弯又扭，计算时还涉及其他几何量。如果 主要参数改为正则化长细比b 则计算可以有所简化。
M y和M cr分别是梁边缘屈服的弯矩和均匀受弯梁的弹性屈曲 弯矩。后者包括了梁弯曲和扭转两方而的性能，从而使b 能够比y更好地反映梁整体失稳的特点。 M y包含材料的屈 服强度，从而使b 用于各种强度等级的梁。
41受弯构件整体稳定的计算42支承条件对梁整体稳定的影响43铺板和支撑防止梁失稳的作用44次梁对主梁稳定的影响45本章小结受弯构件的整体稳定41受弯构件整体稳定的计算一弹性稳定的计算公式二梁的整体稳定影响因素三现行规范的稳定系数四以正则化长细比为主要参数的计算方法五变截面梁的整体稳定受弯构件的整体稳定一弹性稳定的计算公式梁受弯矩作用当弯矩增加到某一数值时梁将在截面承载力尚未充分发挥之前突然偏离原来的弯曲变形平面发生侧向挠曲和扭转使梁丧失继续承载的能力这种现象称为梁的整体失稳也称弯扭失稳或侧向失稳
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稳
能力的极限。但对格构式构件或冷弯薄壁型钢构件，截面边 缘出现塑性即已基本上达到强度的极限。一般情况下，拉弯
定 构件丧失整体稳定性和局部稳定性的可能性不大。
设
计 指 南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
5.1.2 压弯构件
钢
图5.1.2a承受偏心压力作用的构件，图5-1-2b有横向荷
大或有较大削弱而发生强度破坏，（2）在弯矩作用平面内发
钢
生弯曲屈曲，（3）在弯矩作用平面外发生弯扭屈曲。
结
组成截面的板件在压应力作用下也可能发生局部屈曲。
构
稳
定
X
设
计
指
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
钢
第5.2节 拉弯和压弯构件的强度
结
本节目录
构
稳
1.拉弯和压弯构件的强度和刚度计算
计
2 . 了解设计计算的内容
指
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
5.1.1 拉弯构件
钢
承受轴心拉力和弯矩共同作用的构件称为拉弯构件，它
结
包 括 偏 心 受 拉 构 件 （ 图 5.1.1a ） 和 有 横 向 荷 载 作 用 的 拉 杆
（图5.1.1b）。钢屋架的下弦杆节间有横向荷载就属于拉弯
钢
截面形式和一般轴心受压构件相同。当构件承受的弯矩相对
结
较大时，除了采用截面高度较大的双轴对称截面外，有时还
采用单轴对称截面（图5.1.3），以获得较好的经济效果。
构
压弯构件截面形式有实腹式和格构式两种。稳定设 Nhomakorabea计
指
南
图5.1.3 截面形式
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
压弯构件整体破坏的形式有以下三种：（1）因端部弯矩很
稳 得过于保守。因此，钢结构
设 计 规 范 取 A′ 点 作 为 稳 定 承
定 载力的极限状态，即将截面
设
的 塑 性 区 限 制 在 1/4 ～ 1/8 截 面高度范围。由此可借用强
计 度相关公，来导出稳定承载
力的实用计算公式。
图5.3.2 压弯构件的平面失稳
指
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
图5.3.2所示
钢 线段BC表示压弯构件失稳时
总是先有一部分材料进入塑
结 性，但是受力最大的截面并
构
没有完全塑化，因为塑性铰 到C点才开始形成。
稳 线段CF是属于造成塑性铰的 定 端弯矩和变形的关系曲线。
设
EGCF 为 端 弯 矩 曲 线 ， 与 OAGD 相 交 于 G 点 表 示 杆 件
构 1. 弯矩作用平面内的稳定性
稳 2. 弯矩作用平面外的稳定
定 3. 双向弯曲实腹式压弯构件的整体稳定
设
计 指 南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
5.3.1 弯矩作用平面内的稳定性
N
钢
通常压弯构件的弯矩M作用在弱轴
结
平面内，使构件截面绕强轴并且为长细
构
比较小的轴受弯（图5.3.1），这样，当
计
衡状态。曲线的B点表示承 载力的极限状态，对应的极
图5.3.2 压弯构件的平面失稳
指 限荷载要用压溃理论来确定。
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
钢
实际上，当达到该极限状态 时所对应的挠度太大而不能
结 满足使用要求。如取构件截
面边缘屈服（A点）作为稳
构 定承载力的极限状态，则显
构件截面绕长细比较大的轴受弯时，压
稳
弯构件就不可能发生弯矩作用平面外的
定
弯扭屈曲，这时，只需验算弯矩作用平
N
强轴
设
面内的稳定性。但一般情况下，都使构
e
弱轴
计
件截面绕长细比较小的轴受弯，因此，
荷载
既要验算弯矩作用平面内的稳定性，又
指
要验算弯矩作用平面外的稳定性。
图5.3.1
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
稳
度范围）为强度极限状态。由此可得强度验算公式为：
定 设
N Mx My f
An xWnx yWny
(5.2.1)
计
式中：
N—设计荷载引起的轴心力；
指
Mx、My—分别是作用在两个主平面内的计算弯矩；
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
钢
γx、γy—分别是截面在两个主平面内的截面塑性发展系数，
第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
钢
本章目录
结
5.1 概述
构
5.2 拉弯和压弯构件的强度
稳
5.3 压弯构件的稳定
定
5.4 框架柱的计算长度
设
5.5 框架柱的柱脚
计
指
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
钢
第5.1节 概述
结
本节目录
构
1. 拉弯构件
稳
2. 压弯构件
定
基本要求
设
1 . 建立拉弯构件与压弯构件的概念
图5.3.2所示为一根在两端
作用有相同弯矩的等截面压
钢 弯构件，当N与M共同作用时，
结 可以画出压力N和杆中点挠
度v的关系曲线。图中的虚线
构 0AD是把压弯构件看作完全
稳
弹性体时的关系曲线。实曲 线 0ABC 则 代 表 弹 性 塑 性 杆
定 的关系曲线，曲线的上升段
0B表示杆处于稳定平衡状态，
设 下降段则表示处于不稳定平
结
需要验算疲劳时，应取
；x y 1.0
构
An、 Wnx、 Wny—分别是构件的净截面面积和两个主平
面的净截面抵抗矩。
稳
拉弯和压弯构件的刚度计算和轴心受力构件相同，按下式
定
验算：
设
计
max[] (5.2.2)
指
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
第5.3节 压弯构件的稳定
钢
结
本节目录
构
构件。钢结构中拉弯构件应用较少。
稳
定
设
计
指
南
图5.1.1 拉弯构件
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
钢
对于拉弯构件，如果弯矩不大而主要承受轴心拉力作用时，
它的截面形式和一般轴心拉杆一样。弯矩很大时则应在弯矩
结 作用的平面内采用较高大的截面。
构
在拉力和弯矩的共同作用下，截面出现塑性铰即视为承载
结
载作用的压杆及图5.1.2c有端弯矩作用的压杆，都属于压弯
构件。该类构件应用十分广泛，如有节间荷载作用的屋架的
构
上弦杆，厂房的框架柱，高层建筑的框架柱和海洋平台的立
稳
柱等均属于压弯构件。
定
设
图5-1-2 压弯构件
计
指
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
对于压弯构件，当承受的弯矩很小而轴心压力很大时，其
定
基本要求
设
1.掌握拉弯和压弯构件的强度和刚度计算公式。
计
指
南
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第5章 兼承轴力和弯矩的构件稳定
5.2.1 拉弯和压弯构件的强度和刚度计算
钢
拉弯和压弯构件同时受轴心力和弯矩的共同作用，截面
结
上的应力分布是不均匀的。按照《钢结构设计规范》的要求，
构
应以部分截面出现塑性（塑性区高度限制在1/8-1/4截面高