船用人孔盖板试件厚度只适用于当材料有明确的应力应变曲线时,基于屈曲准则的稳定性计算方法。弹性阶段基于欧拉临界力,弹性阶段基于切线模态临界力。通过增大系数,考虑了初始偏心和初始弯曲等不利影响。边缘屈服准则实际工程中的轴压杆存在初始缺陷,与理想轴压杆的力学性能有较大差异,不能用屈曲准则求解临界应力。边缘屈服准则以具有初始偏心和初始弯曲的压杆为计算模型。当截面边缘应力达到屈服点时,认为达到了承载能力极限。对于无残余应力但带有初始弯曲的船用人孔盖板的轴心压杆,考虑构件变形对力的影响,可以建立以应力A为临界条件的Pemy公式,该公式本质上是一个强度公式而非稳定公式,不表示轴心压杆的承载能力极限。当边绣纤维稳定性在随缘后还能继续发展,压力还能继续增大,达到极限载荷时,部件不能维持平衡而变得不稳定,这时载荷达到稳定极限承载能力。这种计算准则称为“大强度准则”。该准则仍以有初始缺陷的压杆为基础,荷载平面展开想象,以构件失稳破坏时的轴向压力值作为压杆的稳定极限承载力。
用此准则计算时,很难列出临界力的解析式,但临界应力可以用计算机用有效值法求解。方法常用有效值积分法求解,如压杆挠度曲线法(CDC法)和反单位长度法等。临界力公式是利用实验数据推导出来的,公式的准确性与实验数据直接相关,具有一定的局限性。《钢结构设计规范》规定,实腹式和格构式轴心受压构件的整体稳定,应采用以下公式中G轴压构件的稳定系数计算(截面绕两主轴的稳定系数中较小者);N—轴向压力的设计值;钢材抗压强度设计值轴心受压构件整体稳定计算公式与强度计算公式类似。在强度计算公式的基础上,将荷载面的净荷载表面积A改为总荷载表面积A,并使用不锈钢井盖增加轴心受压构件的稳定体系效应。需要注意的是,公式(412)左边的表达式不是截面应力,只是强度计算公式的形式。
构件的整体失稳是构件整体的性能,而不是构件某一表面的应力达到强度极限时的强度失效。关于强度和稳定性的区别,请参考本章《钢结构设计规范》。以初始弯曲为l/1000,根据大强度理论进行数值计算,计算出大量的q-A曲线(柱形曲线),不同的承载面形式,不同的截面尺寸,不同的加工条件和相应的残余应力分布规律。这些曲线呈带状分布。根据数理统计原理,将这些柱曲线分为A、B、C、D四组,取每组柱曲线的平均值作为代表曲线。柱曲线与国内实验值对比如下。由于试件厚度较小,测试值一般较高,实际工程中发现不锈钢井盖试件厚度。轴心受压构件的整体稳定系数的计算值可根据设计时的表面类型、长细比A和钢材使用强度F查表。轴心受压构件的表面分类是基于柱曲线的归纳,与表面形式、屈曲方向(对应主轴)和加工条件有关。