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对称平面上的偏心轴向载荷
20.13
偏心轴向加载是指施加的轴向载荷与构件的形心轴不重合。
考虑一个具有对称平面的构件,其载荷沿对称平面施加。
横截面内的内力可表示为作用在横截面形心处的一个力,以及作用在构件平面内的一个力偶。
当内力等于外加载荷,且内力偶矩与外加载荷产生的力矩大小相等、方向相反时,横截面处于平衡状态。
由于偏心加载引起的应力分布可以表示为轴向载荷引起的应力与偏心弯矩引起的线性应力分布的叠加。
该表达式表明,横截面上的应力分布呈线性但不均匀。
当应力处于比例极限内、弯曲引起的变形不改变力臂,且截面位于构件的直线部分时,该分析是有效的。
偏心轴向载荷通常会出现在轴向载荷偏离结构构件质心的情况下。这种情况在工程中很常见,由于各种设计或功能的要求,结构元素可能会无法直接对齐。
在这种情况下,可以通过考虑质心处的轴向力和载荷位移所引起的弯矩来分析构件横截面内所产生的内力。这种位移会产生一个力矩,从而产生一个必须能够抵消该力矩以保持平衡的力…