新疆大口径螺旋钢管的力矩平衡 当大口径螺旋钢管的外力继续增加,截面应变按照平截面假定继续增加,但根据理想弹塑应力应变关系模型,截面应力不会再增加,应变达到或超过屈服应变的截面位置,其应力数值会保持等于屈服强度,也即是塑区域向截面内发展,和所示;限状态是外力使整个截面全进入塑,即全截面应力等于屈服强度此时截面形成塑铰而破坏,所示所示的全截面屈服受力状态,可以用力的平衡和力矩平衡列出内外力平衡关系式,用以推导依据全截面屈服准则的拉弯和压弯构件强度计算公式,为了简推导过程,取整个工字型截面高度约等于腹板高度,即≈;设截面翼缘面积为,腹板面积为,并满足关系,则全截面面积为;在全截面塑时,假设抵抗外弯矩的单个内力偶作用高度为。根据中和轴位于腹板范围内和翼缘范围内两种况,需要分别讨。 推导过程中需要运用到的全截面屈服轴力和全截面屈服弯矩分别为:截面屈服轴力:,截面屈服弯矩:式中塑截面模量中和轴在腹板范围内即≤力的平衡:大口径螺旋钢管的力矩平衡消去以上两式中的,即可得到轴力和弯矩的相关公式中和轴在翼缘范围内,即力的平衡,力矩平衡消去以上两式中的,即可得到轴力和弯矩的相关公式式和式为工字形截面弯矩
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