1.2_典型结构受力分析——结构是怎样受力的.
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建筑力学1知识点总结建筑力学是土木工程中的一门基础课程,它研究的是建筑结构在受力作用下的力学性能。
通过建筑力学的学习,可以掌握建筑结构的受力分析、设计和计算方法,为工程实践提供科学依据。
建筑力学的知识点涉及很广,包括静力学、结构分析、材料力学等方面。
本文将从静力学、结构分析和材料力学三个方面进行知识点总结。
一、静力学1.1 受力分析受力分析是建筑力学的基础,它主要研究物体在受力作用下的平衡状态。
受力分析包括平衡条件、力的合成与分解、力的作用点、力的传递等内容。
学习受力分析可以帮助我们理解建筑结构受力的特点和规律,为后续的结构分析和设计提供基础。
1.2 杆件受力杆件受力是指杆件在受外力作用下的变形和内力状态。
在建筑力学中,我们将杆件分为拉杆和压杆两种,分别对应拉力和压力状态。
学习杆件受力可以帮助我们理解结构中的受力情况,为后续结构设计提供依据。
1.3 荷载分析荷载分析是指对建筑结构所受外部荷载的评估和分析。
建筑结构在使用过程中会受到自重、活载、风载等多种荷载的作用,因此需要进行荷载分析以确定结构的承载能力。
学习荷载分析可以帮助我们理解结构承载能力的来源和计算方法,为结构设计提供依据。
1.4 统计分析统计分析是指对结构受力的概率分布和可靠度进行分析。
在建筑工程中,由于结构受力的不确定性,需要进行统计分析来评估结构的安全性。
学习统计分析可以帮助我们理解结构受力的概率分布和可靠度计算方法,为工程实践提供科学依据。
二、结构分析2.1 结构体系结构体系是指建筑结构中的组成部分和相互作用关系。
在建筑力学中,我们将结构体系分为框架结构、桁架结构、悬索结构、索塔结构等多种类型。
学习结构体系可以帮助我们理解结构的受力路径和受力传递规律,为结构设计提供依据。
2.2 静定系统静定系统是指结构中的部件数目与未知反力数目相等的系统。
在建筑力学中,我们将静定系统分为平面桁架、空间桁架、梁系、拱系等多种类型。
学习静定系统可以帮助我们理解结构的受力分析和计算方法,为结构设计提供依据。
利用拉-压杆模型进行结构的受力分析和设计郭卫民 赵学军(辽宁省交通勘测设计院,沈阳110005) 摘 要 拉-压杆模型方法是结构的概念性设计中对结构进行内力分析和设计的一种有效的工具。
本文简要介绍了拉-压杆模型的原理和建立方法,并利用该模型通过对工程中常见的基桩承台的内力分析和设计的实例来进一步介绍该方法在结构工程设计中的应用。
关键词 拉-压杆模型 力流轨迹 线弹性体 B区 D区1 概述我们知道,结构物中的内力和应力可以被描述为有一定轨迹的力流线,而且这种力的轨迹的形式总是从受荷载的位置通过整个的结构体达到承载点,因此我们从这轨迹图中不但很容易了解结构内的应力分布情况,而且可以指导我们对结构进行加筋设计。
然而,结构中力流的轨迹是很复杂的,很难进行定量的分析,因此必须进行概念性的简化,而拉-压杆模型就是一个近似的力流轨迹简化模型,它把拉力流简化成拉杆,压力流简化成压杆。
其简化的前提是结构物是线弹性体,并且没有塑性变形产生。
当然这是一种比较理想的简化,但在工程设计中,尤其是在结构的概念性设计中是可以满足要求的。
2 拉-压杆模型方法的基本原理(1) 结构受力区域的划分一般来讲,结构受力时其内部的力流的分布是极不均匀的,受力点局部区域力流密度大,分布不均;而远离受力点区域的力流密度小,分布均均,因此我们可以近似地把受力结构内部划分为两个不同的力流区,即:B区和D区。
下面就对这两个力流区的概念作进一步的解释。
B区:这里“B”代表“梁”,或伯努力弯曲理论,进一步说是对于B区,伯努力的平截面假定在结构承弯后是成立的,因此常规的弯曲理论是适用的。
另外,B区的特点是结构的断面尺寸沿高度方向变化均匀(没有突变点),结构的外荷载是连续不间断的,因此结构内部任意断面的内力和应力都可以由初等梁理论求导出。
D区:“D”代表“不连续的”,也就是该区内力流分布极不均匀,构件截面有突变,外力荷载也是不连续的。
实际工程中的如深梁,锚固构件,框架节点和随集中力的构件等都是典型的D区构件。
钢筋混凝土过梁的受力分析与计算方法钢筋混凝土过梁是一种常见的结构形式,广泛应用于建筑和桥梁工程中。
它通过钢筋的延伸和混凝土的受压,实现了受力的平衡和结构的稳定。
本文将对钢筋混凝土过梁的受力分析与计算方法进行介绍。
一、受力分析钢筋混凝土过梁在使用过程中需要承受各种静力和动力的荷载,因此需要进行受力分析,确保结构能够稳定安全地承载荷载。
在进行受力分析时,需要考虑以下几个方面的受力情况:1. 弯矩受力分析过梁在使用过程中会受到弯矩的作用,产生梁的弯曲变形。
在进行弯矩受力分析时,可以使用弯矩图进行分析,根据梁的几何形状和受力条件,计算出不同位置处的弯矩数值,确定梁的受力情况。
2. 剪力受力分析过梁还会受到剪力的作用,产生梁的剪切变形。
在进行剪力受力分析时,可以使用剪力图进行分析,根据梁的几何形状和受力条件,计算出不同位置处的剪力数值,确定梁的受力情况。
3. 横向受力分析过梁在承受荷载作用时,还需要考虑横向受力的问题。
横向受力主要包括横向剪力、横向弯矩和横向挠度等。
通过对梁的横向受力进行分析,可以确定梁在横向方向上的受力情况和变形情况。
二、计算方法在进行钢筋混凝土过梁的受力计算时,通常采用强度设计法或极限状态设计法。
其中,强度设计法是根据材料的强度和构件的强度来进行设计,以保证梁的强度符合规定的要求;而极限状态设计法是根据结构在荷载作用下的极限状态进行设计,以确保梁在承受极限荷载时不会发生失稳和破坏。
钢筋混凝土过梁的受力计算采用工程力学原理和材料力学原理进行,具体的计算方法如下:1. 强度设计法计算方法强度设计法主要包括以下几个步骤:确定荷载作用下的受力形态;计算截面的抗弯承载力和抗剪承载力;根据受力平衡条件进行受力分析,确定钢筋的布置形式和数量;验证构件的受力性能是否满足设计要求。
2. 极限状态设计法计算方法极限状态设计法主要包括以下几个步骤:确定荷载作用下的极限状态;计算截面的抗弯承载力和抗剪承载力;根据极限状态下截面的破坏形态,确定钢筋的布置形式和数量;验证构件在极限荷载作用下的稳定性和破坏性能是否满足设计要求。
一、知识性水平及标准1、了解:说出、知道、了解、认识、熟悉2、理解:说明、理解、解释、比较、权衡、找出、选择、识别、调查3、迁移应用:掌握、分析、归纳、概括、确定、判断、优化、改进二、技能性水平及标准1、模仿:模仿、尝试2、独立操作:会、能、学会、进行、完成、识读、绘制、画出、检测、安装、操作、运用、使用、选择1.1 架构:物体的主体框架与构造形式,一般称为架构。
(教材P4)结构:结构是指物体的各组成部分之间的他配合排列,确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。
结构的各组成部分,通常称为构件。
(教材P6,结构的涵义)结构是可承受一定力的架构形态,它可用来抵抗引起形态和大小改变的力。
简单地说,结构是为了承受力和抵抗形变,这便是结构的本质。
(教材P6,从力学的角度理解)结构的分类:1、从力学的架构与形态来分⑴实心结构⑵框架结构⑶壳体结构。
(教材P6)2、从结构的几何形态来分⑴缆索结构⑵桁架结构⑶空间桁架结构⑷球形空间桁架结构。
(教材P9)注:牚——读“撑”或“称”,在教材中应读作“称”桁——读“横”1.2 构件受外力作用发生形状或大小的改变称变形,拉力产生的变形称拉伸,压力产生的变形称压缩,杆件受与杆纵轴线垂直的外力作用产生的变形称弯曲,发生弯曲变形的构件称梁单杠:使杠体发生弯曲变形的外力称弯曲力,经杠体传到立柱上端将会对立柱产生弯矩M,使立柱产生弯曲变形的趋势,此时地基和拉杆对立柱的反作用力产生一个平衡的弯矩M’结构承受的负荷称荷载,荷载有恒载与活载之分,荷载不随时间变化而变化的叫永久性荷载,荷载随情况变化而变化的叫可变性荷载。
例如,房屋的屋顶与雪载、风载等结构在承受荷载时:因荷载分布不均匀、不对称而产生的力称扭力,如桥等;在结构的交接处承受的剪切力,如梯子的横梁与支柱、大坝因水深变化而要承受的剪切力关于粱:梁受力与形变的拉应力和压应力的表示是“+”和“-”,梁的中性面;梁受力时弯矩最大的截面上应力也最大,该截面称危险截面梁受力时:梁越长变形越大,梁的变形和它的剖面尺寸有关,梁抗变形的能力和材料有关,梁的变形和材料的弹性系数成反比,越靠近梁的中央变形量就越大关于拱:拱是一种曲线形结构,拱在竖向荷载作用下的水平反力方向是指向内的(称为推力),拱结构一般比梁结构经济,拱结构可以跨越较大的跨度,并且美观拱的结构形式有三种①三铰拱②两铰拱③无铰拱;常见拱多为圆弧拱、抛物线拱;拱的应用有拱门、拱桥、棚室顶盖等1.3 内力:是用来抵抗外力与形变,并力图使变形部分复原的力。
普通高中通用技术教材(地质出版社出版)编写特点介绍本套教材主编之一陈玲玲普通高中通用技术教科书(地质出版社出版)是在邓小平同志关于“教育要面向世界、面向未来、面向现代化”的教育思想和《中共中央国务院关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》精神的指导下,依据国家《基础教育课程改革纲要》(试行)和《普通高中技术课程标准》(实验)编写的。
这次经教育部专家组反复审核通过的教材包括必修模块《技术与设计1》、《技术与设计2》和选修模块《家政与生活技术》、《服装及其设计》及现代农业技术模块中的《农副产品的营销》共5本。
正如大家所了解的,编写这样的通用技术教材,在全国尚属首次,是一种新的尝试。
在编写中,我们力求使本套通用技术教材,体现新课程的理念,符合《普通高中通用技术课程标准》(以下简称《课标》)的目标要求,突出技术课程的特点,既面向广大农村学校,又适用于各类普通高中,有利于培养学生的创新精神和实践能力,全面提高技术素养。
基于上述认识,下面我把这次审查通过的5本高中通用技术教材的编写特点,向大家作一个综合介绍。
本套教材编写的主要特点如下:一.紧扣通用技术课程《课标》的要求,全面落实三维目标与过去传统高中教材完全不同的是,《课标》对教材必须实现的三维目标(知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)作了十分明确的规定与要求。
因此,我们自始至终尽力将三维课程目标融合为一体,使它有目的,有计划地贯穿于整个通用技术课的教学过程之中。
这5本教材都注意了精选教学内容,优化编排体系,倡导师生互动,提倡合作学习,加强自主探究。
教材以技术设计、技术活动为主线,把知识学习与技术实践紧密联系起来,有利于三维目标的落实。
具体来说,全套教材落实三维目标的总的思路是:帮助学生拓展技术视野,形成正确的技术观,学会正确全面地认识、理解技术,能理性地运用技术知识,处理和解决各种技术问题,学会选择、使用、管理、评价技术,形成较强的创新精神、创新意识和技术实践能力,为迎接未来社会的挑战,提高生活质量,实现终身发展奠定基础。
第一章绪论§1.1 结构和结构的分类一、结构(structure)由建筑材料筑成,能承受、传递荷载而起骨架作用的构筑物称为工程结构。
如:梁柱结构、桥梁、涵洞、水坝、挡土墙等等。
二、结构的分类:按几何形状结构可分为:1、杆系结构(structure of bar system) :构件的横截面尺寸<<长度尺寸;2、板壳结构(plate and shell structure) :构件的厚度<<表面尺寸。
3、实体结构(massive structure) :结构的长、宽、厚三个尺寸相仿。
三、杆系结构的分类:按连接方法,杆系结构可分为:§1.2 结构力学的研究对象、任务和方法一、各力学课程的比较:二、结构力学的任务:1、研究荷载等因素在结构中所产生的内力(强度计算);2、计算荷载等因素所产生的变形(刚度计算);3、分析结构的稳定性(稳定性计算);4、探讨结构的组成规律及合理形式。
进行强度、稳定性计算的目的,在于保证结构满足安全和经济的要求。
计算刚度的目的,在于保证结构不至于发生过大的变形,以至于影响正常使用。
研究组成规律目的,在于保证结构各部分,不至于发生相对的刚体运动,而能承受荷载维持平衡。
探讨结构合理的形式,是为了有效地利用材料,使其性能得到充分发挥。
三、研究方法:在小变形、材料满足虎克定律的假设下综合考虑:1、静力平衡;2、几何连续;3、物理关系三方面的条件,建立各种计算方法。
§1.3 结构的计算简图(computing model of structure )一、选取结构的计算简图必要性、重要性:将实际结构作适当地简化,忽略次要因素,显示其基本的特点。
这种代替实际结构的简化图形,称为结构的计算简图。
合理地选取结构的计算简图是结构计算中的一项极其重要而又必须首先解决的问题。
二、选取结构的计算简图的原则:1、能反映结构的实际受力特点,使计算结果接近实际情况。