在材料力学中,对于轴压构件稳定临界力的分析只考虑了曲率与弯矩的关系,而忽略了曲率与剪力的关系,从而推出欧拉临界荷载表达式为Ncr=。然而对于某些轴心受压的构件(如格构式构件)在特殊平面内抗剪刚度较小时,构件的稳定性将较大的受到剪切变形的影响,若此时仍不考虑剪力与曲率的关系,计算结果与实际情况将有较大的偏差。因此有必要讨论剪力作用后轴心受压构件稳定的临界力。
　　1公式推导
　　右图即为轴心受压的示意图,由图可知柱子弯曲后,离座标X的截面上存在弯矩和剪力,其值为:弯矩:
　　此即为考虑剪力后的轴心受压构件的弯曲表达式,式中的NE为不考虑剪力作用时的欧拉临界荷载,€%1=为单位剪力(V=1)的剪应变。
　　2表达式的应用
　　通过上述分析并推导出改进的欧拉临界荷载的公式,可以看出考虑剪力作用后,其临界荷载有所降低。同时表明剪力影响的程度取决于€%1,即€%1越大则临界荷载越低。在实际工程中由于实腹式截面柱子的€%1很小,可以认为Ncr≈NE(即不考虑剪力的影响),但对于空腹格构式柱子而言,€%1不能忽略,而必须考虑剪力作用对临界荷载的影响,否则结构的设计将偏于危险。
　　3 结语
　　通过对考虑剪力作用的轴心受压构件稳定临界荷载的分析,推导出改进的稳定临界力的表达式,为分析某些特殊构件(如空腹格构式构件)的稳定性提供了理论依据。同时也将各类不同形式的构件稳定临界力的分析区分开来,使其与实际更加符合,对工程应用有很大的参考价值。
　　参考文献:
　　[1] 夏志斌. 钢结构原理与设计[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2009.
　　[2] 刘庆潭. 材料力学教程[M]. 北京: 机械工业出版社, 2007.
　　作者简介:徐自然(1988-),男,湖南省邵阳市人,中南大学土木建筑学院学生,主要从事土木工程方面研究;危大结(1989-),男,福建省泉州市人,中南大学土木建筑学院学生,主要从事土木工程方面研究。