典型結(jié)構(gòu)受力分析——結(jié)構(gòu)是怎樣受力的ppt課件

1、第二節(jié)第二節(jié) 典型結(jié)構(gòu)案例分析典型結(jié)構(gòu)案例分析結(jié)構(gòu)是怎樣受力的結(jié)構(gòu)是怎樣受力的1 1、結(jié)構(gòu)的定義、構(gòu)件、力學(xué)本質(zhì)、結(jié)構(gòu)的定義、構(gòu)件、力學(xué)本質(zhì)2 2、為什么是這樣的結(jié)構(gòu)：、為什么是這樣的結(jié)構(gòu)： 對應(yīng)物體的性質(zhì)和功能。對應(yīng)物體的性質(zhì)和功能。3 3、結(jié)構(gòu)的基本分類、結(jié)構(gòu)的基本分類回憶回憶掰手腕游戲：掰手腕游戲： 游戲規(guī)則：游戲規(guī)則： 今天我們不比力量，比結(jié)構(gòu)，比智謀。今天我們不比力量，比結(jié)構(gòu)，比智謀。 掰手腕時，立在桌子上的手好比單杠中的主柱，掰手腕時，立在桌子上的手好比單杠中的主柱，現(xiàn)在大家想一下，如何讓自己在比賽中勝出呢？現(xiàn)在大家想一下，如何讓自己在比賽中勝出呢？ 如何讓自己的手處于不倒之地，即

2、使自己是力如何讓自己的手處于不倒之地，即使自己是力量比較弱的一方？量比較弱的一方？1 1、單杠受力和變形分析、單杠受力和變形分析 看一段視頻杠體杠體立立柱柱拉桿拉桿單杠為什么如此設(shè)計？單杠為什么如此設(shè)計？（1 1杠體的受力與變形杠體的受力與變形 運動員在杠體上做各種動作，如大回環(huán)等，運動員在杠體上做各種動作，如大回環(huán)等，通過握杠體的手，對杠體施加了外力通過握杠體的手，對杠體施加了外力 包括人體質(zhì)量、回轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的離心力包括人體質(zhì)量、回轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的離心力杠體受到的力的方向杠體受到的力的方向 任意時刻，人對杠體的作用力，其方向，都是從杠任意時刻，人對杠體的作用力，其方向，都是從杠體指向人重心所處的

3、瞬間位置。體指向人重心所處的瞬間位置。 單擺實驗單擺實驗球球球球球球球球F球球小球?qū)潭c的作用力，其方向，從固定點指向小小球?qū)潭c的作用力，其方向，從固定點指向小球球心所處的瞬間位置。球球心所處的瞬間位置。杠體受力彎曲變形、方向杠體受力彎曲變形、方向 運動員對杠體施加了外力運動員對杠體施加了外力 使得杠體發(fā)生彎曲變形使得杠體發(fā)生彎曲變形 這種外力稱為彎曲力這種外力稱為彎曲力 杠體彎曲變形的方向杠體彎曲變形的方向 與杠體受外力的方向一致與杠體受外力的方向一致 杠體總是朝人體所在的瞬間位置的方向發(fā)生彎曲。杠體總是朝人體所在的瞬間位置的方向發(fā)生彎曲。 （2 2立柱的受力與變形分析立柱的受力與變形

4、分析 單杠的立柱，是總荷載的主支撐點。單杠的立柱，是總荷載的主支撐點。 總荷載：杠體傳到立柱上端的外力杠體和人體）總荷載：杠體傳到立柱上端的外力杠體和人體） 認識到：結(jié)構(gòu)中的某構(gòu)件可能是其他構(gòu)件的荷載認識到：結(jié)構(gòu)中的某構(gòu)件可能是其他構(gòu)件的荷載 當(dāng)人體靜掛或靜騎在杠體上時當(dāng)人體靜掛或靜騎在杠體上時壓力壓力 當(dāng)人體回轉(zhuǎn)到單杠的一側(cè)如單杠的前面當(dāng)人體回轉(zhuǎn)到單杠的一側(cè)如單杠的前面時時彎矩作用彎矩作用壓力壓力 認識到：認識到： 同一荷載在靜態(tài)、動態(tài)下，同一荷載在靜態(tài)、動態(tài)下，結(jié)構(gòu)承受的外力往往不同結(jié)構(gòu)承受的外力往往不同.（3 3拉桿的作用拉桿的作用 拉桿：輔助立柱抵抗彎曲變形趨勢拉桿：輔助立柱抵抗彎曲變

5、形趨勢 當(dāng)人體靜掛在杠體上時，兩根立柱只承受壓力。當(dāng)人體靜掛在杠體上時，兩根立柱只承受壓力。 當(dāng)人體回轉(zhuǎn)到單杠的一側(cè)時，經(jīng)過杠體傳到立柱當(dāng)人體回轉(zhuǎn)到單杠的一側(cè)時，經(jīng)過杠體傳到立柱上端的外力將對立柱產(chǎn)生彎矩，使立柱產(chǎn)生彎曲上端的外力將對立柱產(chǎn)生彎矩，使立柱產(chǎn)生彎曲變形趨勢。固定于地基的垂直梁產(chǎn)生抵抗柱端的變形趨勢。固定于地基的垂直梁產(chǎn)生抵抗柱端的彎曲變形。同時拉桿將起到輔助立柱抵抗變形作彎曲變形。同時拉桿將起到輔助立柱抵抗變形作用。用。單杠的受力與變形單杠的受力與變形離心力離心力彎曲力2 2、棚室屋架結(jié)構(gòu)受力分析、棚室屋架結(jié)構(gòu)受力分析 圖中有什么？ 6 后墻后墻 7 通道通道 5 立柱立柱 1

6、草簾草簾 3 后屋面后屋面 2 塑料棚膜塑料棚膜 4 拱架梁）拱架梁） 9 防滲膜固定槽防滲膜固定槽 10 防滲膜防滲膜 8 防寒溝防寒溝11 混凝土墻混凝土墻（1 1構(gòu)件構(gòu)件梁梁( (拱架拱架) )的受力的受力對于梁拱架來說：對于梁拱架來說：恒載：塑料棚膜、后屋面、梁拱架的自重恒載：塑料棚膜、后屋面、梁拱架的自重活載：雪載、風(fēng)載等活載：雪載、風(fēng)載等 荷載作用傳到梁上，梁受力變形趨勢如圖。荷載作用傳到梁上，梁受力變形趨勢如圖。 棚室屋面支撐拱架的棚室屋面支撐拱架的 兩個支撐點兩個支撐點梁的受力梁的受力什么辦法可以防止梁過分彎曲？1、加支撐2、在上面施加拉力3、減少梁的長度4、增加厚度5、更換材

7、料如：梁必須是混泥土底部含有加固鋼筋，混泥土擅長抗壓力，而鋼筋擅長抗拉力，他們共同形成了非常牢固的結(jié)構(gòu)屋頂雨搭 混凝土和石材，較能抵抗壓力，卻無法抗拉力，混凝土和石材，較能抵抗壓力，卻無法抗拉力，為避免產(chǎn)生裂變，一般在混凝土梁上加鋼筋。以下為避免產(chǎn)生裂變，一般在混凝土梁上加鋼筋。以下兩種結(jié)構(gòu)屋頂、雨搭要在哪一面加鋼筋？兩種結(jié)構(gòu)屋頂、雨搭要在哪一面加鋼筋？受拉力一側(cè)加上鋼筋受拉力一側(cè)加上鋼筋（2 2構(gòu)件構(gòu)件墻的受力墻的受力對于墻和立柱來說：對于墻和立柱來說：恒載：梁拱架的質(zhì)量、屋面草簾、塑料恒載：梁拱架的質(zhì)量、屋面草簾、塑料棚膜）棚膜）活載：雪載、風(fēng)載等活載：雪載、風(fēng)載等 荷載壓力荷載壓力由恒載

8、和雪載生成。由恒載和雪載生成。 墻受壓力時的情形。墻受壓力時的情形。 荷載中的風(fēng)載，作用于棚室的情況比較復(fù)荷載中的風(fēng)載，作用于棚室的情況比較復(fù)雜，它與風(fēng)的作用方向有關(guān)。雜，它與風(fēng)的作用方向有關(guān)。壓力壓力推力推力 認識到：認識到： 不同形式的荷載，同一結(jié)構(gòu)承受不同形式的荷載，同一結(jié)構(gòu)承受 的外力也不同的外力也不同 觀察右下圖觀察右下圖,說明石磨的推桿為說明石磨的推桿為什么要用一根繩子吊起來。什么要用一根繩子吊起來。 用一張紙做橋梁用一張紙做橋梁,河面的寬度為河面的寬度為15CM，如，如何只用一張紙讓你設(shè)計的橋梁能承受最大何只用一張紙讓你設(shè)計的橋梁能承受最大的重量？的重量？1、哪種、哪種情況下紙情

9、況下紙板的抗壓板的抗壓能力最強？能力最強？2、還有、還有更好的方更好的方案嗎？案嗎？小試驗小試驗 一座限重1.5噸的簡單梁式橋，如果要使它的承重增加，該如何改進。 拱結(jié)構(gòu)：即中間高四周低呈弧形的曲面。拱結(jié)構(gòu)：即中間高四周低呈弧形的曲面。 試驗：紙橋試驗：紙橋 荷載壓力作用于拱上，圓拱再把力傳到其四周的荷載壓力作用于拱上，圓拱再把力傳到其四周的支撐上。支撐上。 拱的受力面積大，例如雪荷載拱的受力面積大，例如雪荷載 拱結(jié)構(gòu)對承受荷載有利拱結(jié)構(gòu)對承受荷載有利（3 3構(gòu)件構(gòu)件拱的受力拱的受力拱拱(P20(P20閱讀材料閱讀材料) ) (1)形狀特點：曲線形結(jié)構(gòu) (2)受力特點： 在豎向荷載作用下，水平方向約束力是推力。推力對拱上任意點力矩與支持力對該點力矩轉(zhuǎn)向相反，故其任意截面彎矩小于相當(dāng)?shù)牧涸谙嗤孛鎻澗亍?(3)優(yōu)點： 比梁經(jīng)濟。因彎矩小，應(yīng)力就小，強度高，等強度時，可以用較少的材料。 (4)用處： 較大跨度。如天安門門樓的拱門、拱形橋洞等。 (5)型式：三鉸拱、兩鉸拱、無鉸拱 認識到：認識到： 拱結(jié)構(gòu)既有利于承載，又美觀拱結(jié)構(gòu)既有利于承載，又美觀 在較大的跨度情況下，建筑物多采用在較