受力特点及结构体系
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钢框架支撑结构体系受力特点
钢框架支撑结构体系的受力特点主要有以下几点:
1. 刚性特点:钢框架支撑结构体系通常使用钢材作为主要材料,具有较高的刚性和强度。
钢材的刚性能够有效抵抗结构受力时产生的变形和位移,使结构保持稳定。
2. 高强度特点:钢材具有较高的强度和刚度,能够承受较大的受力。
因此,钢框架支撑结构体系可以在重载或高风荷载等极端工况下保持结构的稳定性和完整性。
3. 均匀分布受力特点:钢框架支撑结构体系的受力特点主要是通过各个构件之间的连接来实现力的传递。
合理设计和施工可以实现力的均匀分布,避免出现局部集中受力而引发结构破坏。
4. 弹性回复特点:钢材具有较好的弹性,能够在受到外部荷载作用时产生一定的变形,但在去除荷载后能够恢复到初始状态。
钢框架支撑结构体系能够通过结构变形来分担和缓解受力,保证结构的安全性和稳定性。
5. 抗震性能:由于钢材的高强度和刚性特点,钢框架支撑结构体系具有较好的抗震能力。
钢材能够减少结构的变形和振动,从而降低地震荷载对结构的破坏程度,提高结构的抗震安全性。
受拉结构体系及特点受拉结构体系的特点摘要:近代体育建筑以及工业博览会的兴起,推动了人类寻找更有效的结构形式。
现代结构与建筑的学科分家,使各个领域分别深入发展。
清楚了各种结构的受力特点:关键点:结构经济性、结构空间特点、结构稳定性、结构安全性、结构适用性受拉结构体系是最经济的结构形式:这种结构的经济性体现在:1,这种结构构件的本身不受到弯矩,不需要额外的力量去抵抗弯矩;2,在沿材料径向的方向上,不像受压结构,有向外挤压的倾向;因为张拉,材料的外层收缩,等于给内层的材料一个预应力,从而提高了材料的性能;当受拉结构受力时,外层的结构呈现出拉伸的趋势,从而裹紧内部的材料,使得内部材料的性能得到提升。
图为慕尼黑奥林匹克体育场,轻盈的围护结构,是我们对大空间建筑的印象摆脱了古代或者中世纪那种笨重的庞然大物的印象。
结构重量的减轻使得支撑构件的结构体形变得很小。
对于整个建筑来说细如发丝的索网,整体受力。
体现了空间结构的结构经济性。
很难想象与主体结构想比较。
毫不起眼的受拉索缆,竟能承受主体结构这样大的重量。
效率之高难以想象,如果换成钢筋混凝土梁,按跨度的十分之一算,厚度至少是30多米。
常见的用受拉结构能取得的空间,以及空间特征;并且与传统结构相比能完成的特殊功能;因为受拉结构通常是不抵抗弯矩的,从而在受力过程中,调整空间角度使材料径向受力。
从力的三角形分析,如果支撑受拉结构的支点过低,在受拉构件内部受到的力是很大的;如果做一理想状态的想象,支点的位置几乎可以忽略不计,那么在受拉结构内部受到的力接近于无穷大。
在材料技术与经济合理性的影响下,用受拉结构作大空间结构,大空间结构往往出现中间高(很难避免有中间支柱)周围低的空间,或者中间低周围高的空间。
图为伦敦的千年穹。
为了取得大跨度的穹下空间,建筑尽量利用穹的边缘用高出穹顶一倍多的高度来换取穹内的空间的空间高度。
由此可见在受拉结构中为了取得更高的空间高度,代价是非常高昂的。
斜拉桥受力特点及结构体系
哎呀,我的天呐!说起斜拉桥,这可真是个超级厉害的东西!
你想啊,我们平常走的桥,要么就是那种平平的石桥,要么就是弯弯的拱桥。
可斜拉桥就不一样啦!它就像是一个巨大的钢铁巨人,横跨在江河湖海之上。
斜拉桥的受力特点那叫一个神奇!就好像有好多好多的大力士在两边一起用力拉着桥身。
那些又粗又长的钢索,就像是大力士的手臂,紧紧地拉住桥,让桥能够稳稳地站在那里。
我给你打个比方哈,斜拉桥的受力就像是我们拔河的时候,两边的人都在用力拉,而中间的绳子就承担着两边的力量。
斜拉桥的钢索不就是这样嘛,把桥身的重量分散到两边的塔柱上。
再说这结构体系,那也是相当复杂但又超级巧妙的!桥塔高高地立在那里,像不像一个坚强的卫士?它们可是承受着大部分的力量呢!还有那主梁,就是桥的主体部分,就像是一条巨龙的脊背,承载着来来往往的车辆和行人。
有一次,我和小伙伴们一起去看斜拉桥。
“哇,这桥也太酷啦!”小明瞪大了眼睛说。
“就是就是,那些钢索看起来好结实啊!”小红也跟着喊。
“我觉得这桥修起来一定很难,得花好多好多的功夫。
”我忍不住说道。
你说,如果没有斜拉桥这样厉害的设计,我们要过河得多不方便呀!想想看,要是没有它,可能我们就得绕好远好远的路,浪费好多好多的时间。
所以呀,斜拉桥真的是人类智慧的结晶!它不仅让我们的出行更方便,还让我们看到了科技的力量和建筑的魅力。
斜拉桥简直太棒啦,难道不是吗?。
无背索斜拉桥结构体系与受力特点文章介绍了无背索斜拉桥结构体系的分类,分析了每种结构体系下索塔自重与主梁自重所产生的静力效应平衡的问题。
标签:无背索斜拉桥;结构体系;受力特点1 概述无背索斜拉桥是斜拉桥的一种。
其索塔向岸或向边跨方向倾斜,并仅在靠主跨一侧布置斜拉索,另一侧无拉索,故称为无背索斜拉桥。
由于索塔倾斜,给人一种独特的不对称稳定感,因仅在索塔一侧布置斜拉索,又有一种轻盈而又惊险的感觉,高耸的塔身更体现出气势和力度,形成了壮丽的画面。
自从1992年西班牙塞维利亚建成世界上第1座无背索斜拉桥-Alamillo大桥以来,这种造型优美、结构独特的桥梁立即引起世界桥梁界的普遍关注。
2 桥型示意及有关参数说明图1 无背索斜拉桥示意图图1为无背索斜拉桥示意图。
主跨两端可以有边跨或无边跨。
图中各符号含义说明如下。
H-桥面以上索塔的竖向高度,即最外一组斜拉索与塔中心交汇点至桥面的高度;?茁-索塔轴线与水平线之间的夹角,即索塔的水平倾角;?酌-索塔的倾斜角,即索塔轴线与铅垂线之间的夹角;?琢-最外一组斜拉索的水平倾角;a-主梁上相邻两根拉索的间距;b-索塔上相邻两根拉索的间距;LL-拉索区主梁重心至塔梁固结点K的水平距离;LT-主塔重心至塔梁固结点的水平距离;WL-拉索区主梁重量;WT-索塔重量。
3 结构体系按塔、梁刚度比及受力特点,无背索斜拉桥的结构体系可以分为以下两类:(1)刚塔刚梁类。
塔梁刚度相当,为一般斜拉桥的特殊情况,即无背索斜拉桥。
它的力学特征是索塔自重效应完全平衡了主梁竖向荷效应后,主塔在恒载状态下根部只有轴向力而弯矩为0。
这种结构体系应用较早,例如西班牙Alamillo 桥、哈尔滨太阳岛桥。
(2)柔塔刚梁类。
它的力学特征是桥塔自重效应不能完全平衡主梁竖向荷载效应。
由塔、梁、索三者组成的结构依靠自身只能达到部分平衡。
索塔可以成为一个轴心受压构件,而梁只能达到部分平衡,还需依靠主梁的强度和刚度分担一部分荷载效应。
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常见建筑结构体系及其特点一、混合结构体系混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构,而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。
也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成的承重结构根据承重墙所在的位置划分为横墙承重方案其受力特点是:主要靠横墙支撑楼板,横墙是主要承重墙。
纵墙主要起维护、隔断和维持横墙的整体作用,故纵墙是自承重墙。
该方案的优点是:横墙较密,房屋横向刚度大,整体刚度好,其缺点是:平面布置不灵活。
纵墙承重方案其特点是:把荷载传给梁,由梁传给纵墙,纵墙是主要承重墙,横墙只承受小部分荷载,横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要,它的间距比较大。
优点是:房屋的空间可以比较大,平面布置比较灵活,墙面积较小,缺点是:房屋的刚度较差。
纵横墙承重方案根据房屋的开间和进深要求,有时需要纵横墙同时承重,即为纵横墙承重方案。
这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定,横墙的间距比纵墙的小,所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。
内框架承重方案房屋有时由于使用上要求,往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙,以取得较大的空间。
其特点是:由于横墙较小,房屋的空间刚度较差。
二、框架结构体系框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。
它同时承受竖向荷载和水平荷载。
由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架,当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时,该结构体系成为框架结构体系。
有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。
框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点,利于安排需要较大空间的建筑结构。
同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化,便于采用装配整体式结构,以缩短施工工期.框架结构体系的缺点为:①框架节点应力集中显著;②框架结构的侧向刚度小,属柔性结构框架,在强烈地震作用下,结构所产生水平位移较大,易造成严重的非结构性破性;③对于钢筋混凝土框架,当高度大、层数相当多时,结构底部各层不但柱的轴力很大,而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加,从而导致截面尺寸和配筋增大,对建筑平面布置和空间处理,就可能带来困难,影响建筑空间的合理使用,在材料消耗和造价方面,也趋于不合理。
桥梁结构的基本体系及其受力特点1.梁体受力:梁体是桥梁结构的主要承载构件,它承受来自车辆行驶的荷载。
梁体的受力特点受到横向和纵向力的影响。
在横向方向上,梁体将受到来自车辆轮胎与桥面接触的水平力,这会引起弯曲和剪切应力。
在纵向方向上,梁体将受到车辆的垂直荷载,这会引起压应力和拉应力。
2.支座的受力:支座负责将梁体的荷载传递到桥墩和地基上,同时也承受梁体的相对运动。
支座受力特点主要包括垂直荷载、水平力和旋转力。
垂直荷载由梁体传递到支座上,同样引起压应力和拉应力。
水平力主要由于梁体的挠度和温度变化引起,会导致水平位移和侧向力的产生。
旋转力则来自梁体相对于支座的转动。
3.连结的受力:梁体与支座之间的连接通常由螺栓、焊接或钢筋混凝土接头等方式实现。
连接部位承受着梁体和支座的力传递,同时还要考虑到连接部位的刚度和可靠性。
连接部位受力主要包括剪切力、扭矩和拉力。
剪切力由梁体和支座连接面的相对滑动引起,扭矩则由梁体和支座的相对转动引起,拉力则是由于连接材料的伸缩性或温度变化引起。
除了上述基本受力特点,桥梁结构还需要考虑其他因素,如动荷载、风荷载、地震荷载和温度变化。
这些额外的荷载会增加结构的复杂性,并且可能导致非线性行为和结构失稳。
为了确保桥梁结构的安全和可靠性,工程师需要根据不同的桥梁类型和设计要求选择适当的结构形式和材料。
传统的桥梁结构包括悬索桥、斜拉桥、梁桥和拱桥等,而近年来还出现了新型桥梁结构,如预应力混凝土箱梁桥、钢-混凝土组合桥和悬臂桥等。
不同类型的桥梁结构具有不同的受力特点和适用范围,工程师需要根据具体情况进行选择和设计。
总之,桥梁结构的基本体系包括梁体、支座和连接部位,其受力特点主要包括梁体的弯曲、剪切和拉伸,支座的垂直荷载、水平力和旋转力,以及连接部位的剪切力、扭矩和拉力。
工程师需要综合考虑动荷载、风荷载、地震荷载和温度变化等因素,选择适当的结构形式和材料,确保桥梁结构的安全和可靠性。
约束屈曲支撑-框架结构体系分析
1、受力特点明显
约束屈曲支撑-框架结构体系的受力特点非常明显,其屈曲支撑在结构中发挥了重要的作用。
框架结构也具有较为明显的受力特点,两者的结合使得整体结构的受力性能更加优越。
2、稳定性好
约束屈曲支撑-框架结构体系在结构设计上更加注重稳定性的考虑,通过合理的约束和连接设计,使得整体结构的稳定性得到了有效地提升。
这种设计理念在工程实践中得到了很好的验证。
3、适用范围广
约束屈曲支撑-框架结构体系具有适用范围广的特点,可以满足不同类型建筑物的需求,包括住宅、商业、工业等各类建筑。
该结构体系在大跨度建筑中也有一定的应用价值。
1、结构轻巧
约束屈曲支撑-框架结构体系采用了轻巧的结构形式,其结构重量相对较轻,能够有效地减少整体结构的承重压力,从而降低建筑物的自重。
2、抗震性能好
约束屈曲支撑-框架结构体系在结构设计和施工过程中,特别针对地震力的作用进行了充分的考虑,因此具有优异的抗震性能。
这种结构体系能够有效地减小地震荷载对建筑物的影响,提高建筑的整体安全性。
3、施工便利
约束屈曲支撑-框架结构体系在施工过程中具有一定的便利性,能够有效地减少施工周期和施工成本。
这对于提高建筑工程的施工效率,降低工程投资具有一定的积极意义。
1、适用于高层建筑
约束屈曲支撑-框架结构体系在高层建筑中具有较为广泛的应用,其稳定性和抗震性能能够有效地保障建筑物的安全性,满足高层建筑的结构设计要求。
3、适用于特殊结构
约束屈曲支撑-框架结构体系也适用于特殊结构,例如空间网格结构、钢结构等,能够提供一种有效的结构设计思路,满足特殊结构的设计需求。
理论探讨159产 城框架-剪力墙结构受力特点及布置李江中铁第五勘察设计院集团有限公司乌鲁木齐分院,新疆乌鲁木齐830000摘要:框架-剪力墙结构是由两种变形性质不同抗侧单元通过楼板协调变形、共同抵抗竖向荷载及水平荷载的结构。
本文阐述框架-剪力墙结构的受力特点及结构布置原则。
关键词:框架-剪力墙;刚度;侧移框架-剪力墙结构是高层建筑中种合理的、得到广泛应用的结构体系。
由于框-剪协同工作,结构的侧移及内力分布都较为合理,它沿高度各层层间位移较均匀。
剪力墙结构层间位移在顶部最大,框架结构层间位移在下部较大。
剪力墙下都承受的内力较大,而框架的内力分布则上下比较均匀。
在作结构布置时,要符合一般布置原则与要求,特别要注意剪力墙的布置及数量,框架布置虽然可以比较灵活,但也要注意使它尽量规则、传力直接和受力合理。
1 框架-剪力墙结构位移与内力分布规律λ是表示框架与剪力墙刚度的相对关系(λ称为框架-剪力墙的刚度特征值)。
图一(a )是框架与剪力墙在水平荷载作用下协同工作的位移曲线及内力分布情况。
当λ较大时,结构中框架为主,位移曲线以剪切型为主;λ很小时结构中以剪力墙为主,位移曲线以弯曲型为主;二者比例相当时(λ=1~6),为弯剪型变形,它的下部剪力墙作用大,略带弯曲型;上部剪力墙作用减小,略带剪切型,中间有反弯点,层间变形最大值在反弯点附近。
图一(b )是水平荷载作用下的总剪力,由图一(c )、(d)分别可见剪力墙及框架的剪力分布特征(V F 为框架剪力,Vw为剪力墙剪力),它们也与λ值有很大关系。
大部分情况下剪力墙下部承受了很大剪力,向上迅速减小,到顶部时剪力墙可承受负剪力(剪力方向与下部相反);而框架的剪力分布特征则是中间某层最大,向上向下都逐渐减小。
就剪力分配比例而言,各层的分配比例都在变化,通常剪力墙会承受大部分剪力,而框架承受小部分。
图一 框架-剪力墙结构侧移与剪力分布2 剪力墙形状及布置剪力墙可采用单片形、 L形、[形、I形或井筒形。
桥梁的结构体系和受力特点的分析作者:张利娟来源:《科学与财富》2015年第23期摘要:桥梁跨过河流,跨过峡谷,让交通变得便利,让城市与城市之间的距离变短,从古代的石拱桥到今天的悬索桥,斜拉桥等,桥梁的结构发生了怎样的变化,有些怎样的特点。
关键词:桥梁;结构;受力特点一.引言:桥梁按结构体系和受力特点,桥梁可划分为梁、拱、索三大基本体系和组合体系。
其中,梁桥以受弯为主,拱桥以受压为主,悬索桥以受拉为主。
二.基本体系:1、梁桥梁作为承重结构,主要以其抗弯能力来承受荷载;在竖向荷载作用下,其支承反力也是竖直的;简支的梁部结构只受弯受剪,不承受轴向力。
常用的简支梁跨越能力有限,跨度通常不超过40米,因此,悬臂梁和连续梁利用增加中间支承,可减少跨中弯矩,更合理地分配内力,加大了跨越能力。
2、拱桥拱桥的结构特征是主要承重结构具有曲线外形。
其受力特点为在竖向荷载作用下,拱主要承受轴向压力,但也受弯受剪。
支承反力不仅有竖向反力,也承受较大的水平推力,因此,拱桥对地基的要求较高,一般建于地基良好之处。
由于拱主要承受压力,因而多采用抗压能力较强的砌体材料或钢筋混凝土来建造。
中承式拱桥下承式拱桥3、悬索桥悬索桥主要由缆索、塔、锚碇、加劲梁等组成,其中悬挂两边塔架上的缆索为主要的承重结构。
悬索桥在竖向荷载作用下,缆索受拉,塔受压,锚碇受拉拔反力。
悬索桥4、刚架桥有T形刚架桥和连续刚构桥,T形刚架桥主要缺点是桥面伸缩缝较多,不利于高速行车.连续刚构主梁连续无缝,行车平顺.施工时无体系转换.跨径我国最大已达270m(虎门大桥辅航道桥)。
三.组合体系1、斜拉桥斜拉桥是由梁、塔和斜索组成的组合体系,结构形式多样,造型优美壮观。
在竖向荷载作用下,梁以受弯为主,塔以受压为主,斜索则承受拉力。
斜索通常采用高强钢丝制成,塔多采用钢筋混凝土,梁采用预应力混凝土梁或钢箱梁。
斜拉桥的跨越能力仅次于悬索桥,是在近几十年中发展较快的一种桥式。
下图所示为苏通长江大桥,主跨1088米,2008年建成通车。