鋼結(jié)構(gòu)在卸載過程中會(huì)經(jīng)歷不同的應(yīng)變情況。當(dāng)荷載逐漸減少,鋼材的應(yīng)變也會(huì)隨之減小。在卸載初期,由于鋼材的彈性變形,應(yīng)變會(huì)迅速下降;隨著荷載的進(jìn)一步減少,鋼材的塑性變形開始顯現(xiàn),應(yīng)變變化趨于平緩。這種變化反映了材料在不同階段的力學(xué)行為。了解這些應(yīng)變變化對(duì)于評(píng)估結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性至關(guān)重要。
《鋼結(jié)構(gòu)基本原理》部分習(xí)題答案
一、鋼材應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線相關(guān)答案
- 彈性階段和非彈性階段關(guān)系式(以理想彈塑性模型為例)
- 彈性階段:σ=Eε,其中σ為應(yīng)力,E為彈性模量,ε為應(yīng)變。在這個(gè)階段,鋼材應(yīng)力和應(yīng)變呈線性關(guān)系,材料表現(xiàn)為彈性,卸載后應(yīng)變完全恢復(fù)。
- 非彈性階段(理想彈塑性):當(dāng)應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度fy?后,應(yīng)力不再隨應(yīng)變的增大而增加,即σ=fy?(在屈服平臺(tái)階段)。
- 不同卸載點(diǎn)對(duì)應(yīng)的應(yīng)變情況(以給定參數(shù)為例)
- 設(shè)fy?=235N/mm2,σc?=270N/mm2,F=0.025,E=2.06×105N/mm2,E′=1000N/mm2。
- 在A點(diǎn)卸載
- 卸載前應(yīng)變ε:根據(jù)彈性階段公式σ=Eε,如果σ達(dá)到fy?,則ε=Efy??=2.06×105235?(具體數(shù)值可計(jì)算得出)。
- 卸載后殘余應(yīng)變εc?=0,因?yàn)锳點(diǎn)在彈性階段內(nèi),卸載后應(yīng)變完全恢復(fù)。
- 可恢復(fù)的彈性應(yīng)變εy?=ε=Efy??。
- 在B點(diǎn)卸載(假設(shè)B點(diǎn)在屈服平臺(tái)上)
- 卸載前應(yīng)變ε:假設(shè)已經(jīng)屈服,此時(shí)應(yīng)變ε大于Efy??,具體數(shù)值需根據(jù)試驗(yàn)加載過程確定。
- 卸載后殘余應(yīng)變εc?:由于在屈服平臺(tái)卸載,殘余應(yīng)變εc?=ε?Efy??(ε為卸載前總應(yīng)變)。
- 可恢復(fù)的彈性應(yīng)變
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