Roads and Bridges - Drogi i Mosty
20, 1, 2021, 19-40

Deformacje smukłych elementów konstrukcji mostowej w zakresie dokrytycznym

Szymon Imiełowski Poczta
Politechnika Warszawska, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Zakład Budownictwa Wodnego i Hydrauliki
Published: 2021-03-30

Streszczenie

W pracy przedstawiono oryginalny model deformacji ściskanych prętów pryzmatycznych w zakresie dokrytycznym. Uwzględniono trzy pojawiające się sekwencyjnie etapy deformacji: skrócenie pręta o osi prostoliniowej, etap przejściowy (równoczesne odkształcenie postaciowe i wyboczenie pręta ściśliwego) oraz etap wyboczenia pręta o osi nieściśliwej. Kolejne etapy deformacji wyodrębniono na podstawie analizy wyników przeprowadzonego eksperymentu stateczności, w postaci wykresów zmian siły oraz składowych przemieszczenia, naprężenia i odkształcenia. Pojawienie się przemieszczenia poprzecznego pręta wyjaśniono jako skutek odkształcenia powstałego po osiągnięciu maksymalnej wartości energii odkształcenia postaciowego. Zweryfikowano kryterium utraty stateczności opisanej warunkiem maksymalnej energii odkształcenia sprężystego. Omówiono przypadek utraty stateczności prętów smukłych, które przenoszą siłę krytyczną, jak również prętów średnich smukłości, dla których stan graniczny jest określony warunkami przejścia do trzeciego etapu deformacji. W drugim z wymienionych przypadków utraty stateczności wyodrębniono smukłości, przy których występuje przeskok konfiguracji pręta oraz smukłości, przy których stan graniczny określony jest niestatecznością materiałową.

SÅ‚owa kluczowe


deformacje prętów ściskanych, stateczność prętów pryzmatycznych, wyboczenie prętów.

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


Radomski W.: Katastrofy i awarie mostów a rozwój wiedzy budowlanej. XXV Konferencja Naukowo-Techniczna „Awarie budowlane", Międzyzdroje 24-27.05.2011

Imiełowski Sz.: Deformacje, energia odkształcenia sprężystego w analizie stateczności konstrukcji inżynierskich. Studia z zakresu inżynierii, Wydawnictwo Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN, Warszawa 2019, 1-193

Bazant Z.P., Cedolin L.: Stability of structures: elastic, inelastic, fracture, and damage theories. Dover Publications, 2003

Simitses G., Hodge D.: Fundamentals of structural stability. Elsevier, 2006

Odorowicz J.: Badania doświadczalne nad statecznością prętów pryzmatycznych o bardzo dużych smukłościach przy eulerowskich obciążeniach krytycznych. Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Budownictwo, 138, Warszawa 2001

Odorowicz J.: Badania doświadczalne nad ściskaniem prętów pryzmatycznych w zakresie odkształceń sprężysto-plastycznych. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 3, 3, 2004, 53-90

Ziółkowski A., Imielowski Sz.: Buckling and Post-buckling Behaviour of Prismatic Aluminium Columns Submitted to a Series of Compressive Loads. Experimental Mechanics, 51, 2, 2011, 1335-1345

Koiter W.T.: Current trends in the theory of buckling, in Symposium on Buckling of Structures, sponsored by IUTAM, Cambridge, MA, Harvard University, 1974

Ayrton W.E., Perry J.: On Struts. The Engineer, 62, 1886, 464-513

Giżejowski M., Stachura Z. : Generalized Ayrton-Perry approach for the evaluation of beam-column resistance, w: Sixth International Conferences on Structural Engineering. Mechanics and Computation / Zingoni A. (red.), 2016, Taylor & Francis Group, 713-719

Giżejowski M., Stachura Z.: A Consistent Ayrton-Perry approach for the flexural-torsional buckling resistance evaluation of steel i-section members. Civil and Environmental Engineering Reports, 25, 2, 2017, 89-105

Imielowski Sz., Glinicka A., Ajdukiewicz C.: Analiza eksperymentalna ścieżek wyboczenia prętów ściskanych w przypadku obciążenia sterowanego przemieszczeniem. Budownictwo i Architektura, 13, 2, 2014, 209-214

Glinicka A., Imielowski Sz.: The assessment of stability at compression of steel pipes considering effects of uniform corrosion. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 18, 4, 2019, 267-281

Imielowski Sz., Ajdukiewicz C., Glinicka A., Analiza eksperymentalna zachowań pokrytycznych na przykładzie ściskanych kolumn metalowych. Logistyka, 3, 2011, 943-948

Imielowski Sz.: Sztywność ściskanych prętów pryzmatycznych w zakresie dokrytycznym, w: Wybrane zagadnienia konstrukcji i materiałów budowlanych oraz geotechniki. Wydawnictwo Uczelniane Uniwersytetu Technologiczno-Przyrodniczego w Bydgoszczy, Bydgoszcz, 2015, 63-68

Imielowski Sz., Ajdukiewicz C., Glinicka A.: Badania eksperymentalne stateczności ściskanych stalowych pasm płytowych. Analiza nośności i odkształceń pasm. Technika Transportu Szynowego, 9, 2012, 3203-3208

Engesser F.R.: Uber Knickfragen. Schweizerische Bauzeitung, 36, 4, 1895, 24-26

von Karman T.: Untersuchungen Uber Knickfestigkeit, Mitteilung und Forschungsareiten - Arb. Geb. Ing. - Wes. No. Heft 81, 1910

Shanley F.: Inelastic Column Theory. Journal of the Aeronautical Sciences, 14, 5, 1947, 261-267

Waszczyszyn Z., Życzkowski M., Roorda J., Massonet C.: Współczesne metody analizy stateczności konstrukcji. Ossolineum, Wrocław, PAN, 1981

Budiansky H.: Theory of buckling and postbuckling behaviour of elastic structures. Advances in Applied Mechanics, 14, 1974, 1-65

Troger H., Steindl A.: Nonlinear stability and bifurcation theory. An introduction for scientists and engineers, Springer, Vienna, 1991

Chodor L.: Współczynnik wyboczeniowy. Geneza i mit, http://chodor-projekt.net/encyclopedia/wyboczenie-imperfekcyjne, dostęp 12.09.2017

Chajes A.: Principles of structural stability theory. Prentice-Hall, 1974

El Naschie M.S.: Stress, Stability and Chaos in Structural Engineering: An Energy Approach. McGraw-Hill Book Company Limited, UK, 1990

Simitses G., Hodge D.: Fudamentals of structural stability. Elsevier, 2006

Jones R.M.: Buckling of Bars, Plates and Shells. Bull Ridge Publishing, Blackburg, Virginia, 2006

Bert C.W.: Effect of axial compressibility on buckling of columns. Journal of Engineering Mechanics, ASCE, 116, 3, 1990, 728-732

Glinicka A.: Experimental analysis of inelastic buckling of short rectangular tubes. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, 4, 2, 2005, 5-37

Avcar M.: Elastic buckling of steel columns under axial compression. American Journal of Civil Engineering, 2, 3, 2014, 102-108, DOI: 10.11648/j.ajce.20140203.17

Shima H.: Simple approximate formulas for postbuckling deflection of heavy elastic columns. Applied Sciences, 10, 20, 2020, 7163, DOI: 10.3390/app10207163


Deformacje smukłych elementów konstrukcji mostowej w zakresie dokrytycznym

  
Imiełowski, Szymon. Deformacje smukłych elementów konstrukcji mostowej w zakresie dokrytycznym. Roads and Bridges - Drogi i Mosty, [S.l.], v. 20, n. 1, p. 19-40, mar. 2021. ISSN 2449-769X. Available at: <>. Date accessed: 19 maj. 2024 doi:http://dx.doi.org/10.7409/rabdim.021.002.