结构是怎样受力的详解

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实体、框架、壳体结构的受力特点，如实体结构抗压不能抗拉，框架结构同时抗压抗拉，壳体结构受力均匀分散在表面等，并归纳出三种结构的受力特点：
实体结构：外力分布在整个体积中，即利用自身来承受负载，主要承受压力；框架结构的受力特点：通过条状物的连接来承受负载，既可以承受压力又能够承受拉力；壳体结构的受力特点：通过壳形来传递力和承受负载，特别是当壳形顶部受到压力时，它能将外力均匀扩散。

壳体受力的特殊性，可以解释壳体结构其受力特点在技术上的应用。

因为受力的特殊性，故可以利用头盔来减少车祸时对头部造成的瞬间冲击力；也可以解释为什么鸡蛋为什么能承受住一个人的重量；还可以解释为什么用手抓握鸡蛋用很大的力也难以做到；另外，车身为什么要做成金属壳状。

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结构材料类型和受力体系
结构材料和受力体系的关系涉及到建筑和工程领域中的结构设计。

结构材料用于构建各种建筑物和工程项目，而受力体系描述了材料在承受外部荷载时的力学状态。

以下是一些常见的结构材料类型和与之相关的受力体系：
1.混凝土结构：
•结构材料：混凝土是一种常见的结构材料，由水泥、砂、骨料和水混合而成。

•受力体系：混凝土结构在承受垂直荷载、横向荷载和弯矩时形成复杂的受力体系。

2.钢结构：
•结构材料：钢是一种优秀的结构材料，具有高强度和良好的延展性。

•受力体系：钢结构在承受拉力、压力、弯矩和剪切力时形成不同类型的受力体系。

3.木结构：
•结构材料：木材常用于建筑中，具有较好的强度和轻质特性。

•受力体系：木结构主要受拉力、压力和弯矩的影响。

4.复合材料结构：
•结构材料：复合材料由两种或更多种不同的材料组合而成，以取得合成材料的优点。

•受力体系：复合材料结构在受到荷载时需要考虑不同材料之间的协同作用，以及各自的受力特性。

5.砖石结构：
•结构材料：砖石结构中使用砖块、石块等材料。

•受力体系：砖石结构主要受到压力和剪切力的影响。

6.地基与基础：
•结构材料：地基与基础中使用混凝土、钢筋等材料。

•受力体系：地基与基础主要承受建筑物的垂直荷载，并将荷载传递到地下。

以上是一些常见的结构材料和受力体系的例子。

在实际的结构设计中，工程师需要根据具体的建筑需求、材料特性和环境条件选择合适的结构材料，并设计相应的受力体系以确保结构的稳定性和安全性。

建筑结构受力特点及其构造建筑结构是指建筑物的骨架，它承担了建筑物自身重量和外部荷载，并将荷载传递至地基。

建筑结构设计的目标是确保建筑物的安全性、稳定性和经济性。

本文将探讨建筑结构受力特点及其构造，并提供相关课件。

一、建筑结构受力特点1.受力多方向建筑结构通常同时受到重力、风荷载、地震力等多个方向的作用力，这些作用力要在结构内部产生复杂的受力状况。

2.受力不均匀建筑结构在荷载作用下，不同部位受力不均匀。

例如，地震力主要集中在建筑物的底部，而风荷载主要作用在建筑物的顶部。

3.受力渐进荷载作用下，结构内部的应力分布和变形逐渐增加，并逐渐达到稳定状态。

因此，在结构设计中要充分考虑荷载渐进性对结构性能的影响。

4.刚度不均匀建筑结构的刚度不同，一些结构部位刚度较大，负责承担大部分荷载，而其他结构部位的刚度较小，承受较小的荷载。

5.具有破坏机制建筑结构在受到过大荷载作用或其他不利因素的影响时，会发生破坏。

不同类型的结构有不同的破坏形态，如桁架结构常发生节点破坏、框架结构易出现柱破坏等。

二、建筑结构构造建筑结构的构造是指结构组成部分的形式、连接方式、材料选择等。

不同类型的建筑结构有不同的构造方式。

1.框架结构框架结构是由柱、梁、楼板等构件组成的，常用于多层或高层建筑。

它的特点是构件清晰、分布均匀，能够承受沿多个方向的荷载。

2.壳体结构壳体结构利用曲面形状承担荷载，常见的有球壳、圆柱壳等。

它的特点是结构轻巧、适用于大跨度的建筑，但施工难度较大。

3.桁架结构桁架结构由节点和杆件组成，广泛应用于各类大跨度厂房、体育馆等。

它的特点是梁和柱的尺寸相对较小，能够承受大跨度的荷载。

4.钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土组成的，常用于住宅、商业建筑等。

它的特点是强度高、刚度大，能满足大部分建筑的要求。

5.钢结构钢结构是由钢材构成的，常用于大型工厂、桥梁等。

它的特点是强度高、抗震性能好，但施工复杂、成本较高。

结构构造的选择取决于建筑的功能、形式和地理位置等因素，必须综合考虑经济性、安全性和可行性。

第一章结构与设计第二课时结构的受力分析第一章结构与设计第二课时结构的受力分析【学习目标】1、了解描述结构受到的几种类型的力2、通过两个简单的结构案例的受力分析，掌握对结构受力分析的方法【课程导入】我们在技术所研究的结构主要就是从力的角度进行，现在我们就来看两个例子――单杠和棚室屋架的受力分析。

【学习过程】一、常见结构受力的形式1、拉力2、压力3、剪切力4、扭转力5、弯曲力二、结构的受力分析1、单杠⑴单杠的构件有、和。

⑵ 受力分析人体静挂在杠体上时，杠体向弯曲，立柱受到作用。

人在完成大回环的过程中，杠体总是朝着的方向弯曲，立柱会发生弯曲。

此时立柱需要抵抗住与两类变形。

尝试一下设计单杠是每一个学校都有的器材，由于安装不当，在个别学校曾发生单杠倒塌的事故，你能否结合自己所学的知识，提出几种提高单杠稳定的方法。

2、棚室屋架结构分析⑴棚室中的粱和墙所承受的力有和之分。

⑵粱变形的特点【巩固性检测】1、晾晒衣服时，通常的做法是在两根柱子之间系上一根软绳，如图所示。

在本结构中，柱子主要受到（）。

A.弯曲力和扭转力B.弯曲力和压力C.剪切力和拉力D.扭转力和压力2、如上图所示，在本结构中，以下说法正确的是（）A、绳子对右侧柱子能产生垂直下压和水平右拉的效果B、绳子拉的越紧，晾衣服时易断C、绳子拉的越松，晾衣服时易断D、以上说法都不正确3、上刀梯是湘西苗族的传统活动，表演者为了保证教脚不受割伤，必须力求脚面垂直落在刀刃上，绝不滑动。

此时脚面承受（）A、拉力B、压力C、剪切力D、弯曲力4、钢筋混凝土梁比无钢筋的水泥梁的（）强度A、抗弯B、抗压C、抗拉D、抗剪5、在日常生活中，使用螺丝刀时，螺丝刀主要承受什么力？A、拉力B、压力C、弯曲力D、扭转力B C拉力物体所承受的拉拽力结构承受拉伸时，作用在结构（经常称为拉杆）上的力是一对方向相反，作用线与拉杆轴线重合的集中力，方向背离杆的底面。

其受力实例是吊车的吊绳。

挤压物体的力结构承受压缩时，作用在结构（习惯上称为压杆）上的力是一对方向相反，作用线与压杆轴线重合的集中力，方向指向杆的底面。

土木工程结构力学基本知识解析土木工程结构力学是土木工程中一门重要的基础学科，主要研究各种结构的力学性能和力学行为。

本文将对土木工程结构力学的基本知识进行解析，包括力的基本概念、应力与变形的关系、结构受力分析、应力分析和变形分析等方面的内容。

一、力的基本概念力是物体相互作用的结果，是描述物体受力情况的物理量。

力的基本概念包括力的大小、方向和作用点等要素。

在土木工程中，我们通常关注结构所受到的外力和内力。

外力是作用于结构上的力，包括静力学的重力、支反力以及动力学的风荷载、地震力等。

设计土木工程结构时，需要对这些外力进行合理估计和计算，以保证结构的安全性。

内力是结构内部各点之间相互作用的结果，是力学分析的重要内容。

常见的内力有轴力、剪力和弯矩。

了解结构内部的内力分布情况，可以帮助工程师评估结构的抗力能力，从而优化结构设计。

二、应力与变形的关系应力和变形是结构力学分析中的两个重要概念，它们之间存在密切的关系。

应力是单位面积上的力，是描述结构内部力学行为的物理量。

常见的应力有压应力、拉应力和剪应力。

应力的分布情况会直接影响结构的承载能力和稳定性。

变形是结构在受力作用下发生的尺寸、形状或位置的改变。

结构的变形既包括弹性变形，也包括塑性变形。

弹性变形是结构在受力作用下能够恢复原状的变形，而塑性变形则是结构受力超过其塑性极限时发生的不可恢复的变形。

应力与变形之间的关系可以通过应变来描述。

应变是描述物体变形程度的物理量，可以用应变率表示。

根据材料力学性质的不同，应力与应变之间存在不同的本构关系，如胡克定律等。

三、结构受力分析结构受力分析是土木工程结构设计的基础，它主要研究结构所受到的外力和内力的计算和分析。

在结构受力分析中，首先需要确定结构所受的外力，包括静力学和动力学的作用力。

然后，根据结构的几何形状、材料特性和内力分布等信息，采用静力学、动力学和能力法等方法对结构进行受力分析。

通过受力分析，可以计算出结构各点的内力和应力分布情况。

混凝土梁柱结构的受力原理一、引言混凝土梁柱结构是建筑物中常见的一种结构形式，其基本组成部分包括柱子和梁，常见于高层建筑、桥梁、地下工程等领域。

在建筑物的设计和施工中，混凝土梁柱结构的受力原理是一个非常重要的问题。

本文将从混凝土梁柱结构的构造、材料特性、受力特点等方面，对其受力原理进行详细介绍。

二、混凝土梁柱结构的构造混凝土梁柱结构由柱子和梁组成，柱子为支撑和传递上部荷载的主要承载构件，梁则为横向受力构件，将荷载传递到柱子上。

1、柱子柱子的截面形状通常为正方形、长方形或圆形，其截面尺寸和长度根据设计要求确定。

柱子的受力状态可以分为两种：轴向受力和弯曲受力。

轴向受力是指柱子沿着其轴线方向受到的纵向压缩或拉伸作用，弯曲受力则是指柱子受到的横向荷载作用下，其截面发生弯曲变形。

2、梁梁的截面形状通常为矩形或T形，其截面尺寸和长度根据设计要求确定。

梁的受力状态可以分为两种：弯曲受力和剪切受力。

弯曲受力是指梁受到的横向荷载作用下，其截面发生弯曲变形，而剪切受力则是指梁受到的横向荷载作用下，其截面发生剪切变形。

三、混凝土梁柱结构的材料特性混凝土梁柱结构的主要材料是混凝土和钢筋。

混凝土具有压力强度高、耐久性好、防火性能好等优点，而钢筋则具有高强度、韧性好、易于加工等特点。

1、混凝土混凝土的主要组成部分是水泥、砂子、碎石和水。

其中，水泥起到胶凝作用，使砂子和碎石粘结在一起，形成坚硬的混凝土。

混凝土的强度主要由水泥的种类、砂子和碎石的质量以及水泥与水的比例等因素决定。

2、钢筋钢筋是混凝土梁柱结构中的主要加强材料，其主要作用是增强混凝土的抗拉强度。

钢筋通常为圆钢，其直径和间距根据设计要求确定。

钢筋的强度主要由其材质和直径等因素决定。

四、混凝土梁柱结构的受力特点混凝土梁柱结构在受到荷载作用时，柱子和梁都会发生变形，从而产生内力和应力。

根据结构受力特点，可以将其分为以下几个方面：1、柱子的受力特点在受到轴向荷载作用时，柱子会出现压力或拉力，其大小由柱子的截面积和荷载大小决定。

建筑结构受力特点及其构造详解一、混凝土结构的受力特点及其构造1．混凝土结构的优点与缺点(1)混凝土结构的优点：强度较高，钢筋和混凝土两种材料的强度都能充分利用；可模性好，适用面广；耐久性和耐火性较好，维护费用低；现浇混凝土结构的整体性好，延性好，适用于抗震抗爆结构，同时防振性和防辐射性能较好，适用于防护结构；易于就地取材。

(2)混凝土结构的缺点：自重大，抗裂性较差，施工复杂，工期较长。

由于钢筋混凝土结构有很多优点，适用于各种结构形式，因而在房屋建筑中得到广泛应用。

2．钢筋和混凝土的材料性能(1)钢筋：热轧钢筋的种类：热轧钢筋由普通低碳钢(含碳量不大于0.25%)和普通低合金钢(合金元素不大于5%)制成。

钢筋的力学性能：建筑钢筋分两类，一类为有明显流幅的钢筋，另一类为没有明显流幅的钢筋。

明显流幅的钢筋含碳量少，塑性好，延伸率大。

无明显流幅的钢筋含碳量多，强度高，塑性差，延伸率小，没有屈服台阶，脆性破坏。

对于有明显流幅的钢筋，其性能的基本指标有屈服强度、延伸率、强屈比和冷弯性能四项。

冷弯性能是反映钢筋塑性性能的另一个指标。

钢筋的成分：铁是主要元素，还有少量的碳、锰、硅、钒、钛等；另外，还有少量有害元素，如硫、磷。

(2)混凝土。

抗压强度：立方体强度fcu。

作为混凝土的强度等级。

单位是MPa，C20表示抗压强度为20MPa。

规范共分14个等级，C15～C80，级差为5MPa。

棱柱体抗压强度fc，该强度是采用150mm×150mm×300mm的棱柱体作为标准试件试验所得。

抗拉强度ft，是计算抗裂的重要指标。

混凝土的抗拉强度很低。

(3)钢筋与混凝土的共同工作。

钢筋与混凝土的相互作用叫黏结。

钢筋与混凝土能够共同工作是依靠它们之间的黏结强度。

混凝土与钢筋接触面的剪应力称黏结应力。

影响黏结强度的主要因素有混凝土的强度、保护层的厚度和钢筋之间的净距离等。

3．极限状态设计方法的基本概念我国现行规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，其基本原则如下。