《受力構(gòu)件影響線》課件

《受力構(gòu)件影響線》課件課程目標(biāo)理解影響線概念深入理解受力構(gòu)件影響線的定義、應(yīng)用和繪制方法掌握影響線應(yīng)用學(xué)習(xí)如何使用影響線分析結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，并進(jìn)行合理的設(shè)計提高結(jié)構(gòu)設(shè)計能力通過對影響線的理解，提升對結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析的認(rèn)識什么是受力構(gòu)件影響線定義受力構(gòu)件影響線是指當(dāng)一個單位荷載在結(jié)構(gòu)上移動時，該受力構(gòu)件上的內(nèi)力（如彎矩、剪力、軸力）隨荷載位置變化而變化的曲線作用影響線可以直觀地反映荷載位置變化對受力構(gòu)件內(nèi)力的影響，為結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析提供重要依據(jù)受力構(gòu)件影響線的應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計確定結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的最大內(nèi)力，進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算和穩(wěn)定性分析結(jié)構(gòu)分析分析結(jié)構(gòu)在不同荷載工況下的受力狀態(tài)，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計結(jié)構(gòu)診斷通過對影響線的分析，判斷結(jié)構(gòu)的安全性，識別潛在的風(fēng)險受力構(gòu)件影響線的基本定義定義影響線是指一個單位荷載在結(jié)構(gòu)上移動時，該受力構(gòu)件上的內(nèi)力隨荷載位置變化而變化的曲線性質(zhì)影響線的形狀和大小取決于結(jié)構(gòu)的幾何形狀、邊界條件和材料特性求解受力構(gòu)件影響線的方法虛擬荷載法通過引入虛擬荷載，利用結(jié)構(gòu)的平衡條件和互等定理求解影響線疊加法將復(fù)雜荷載分解為一系列基本荷載，利用基本荷載的影響線疊加求解影響線數(shù)值方法利用有限元等數(shù)值方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行離散化，通過數(shù)值計算求解影響線桿件載荷分布情況1集中荷載:荷載作用于一點(diǎn)2均布荷載:荷載均勻分布于一段長度上3梯形荷載:荷載沿長度方向呈線性變化受力構(gòu)件影響線的繪制步驟1選擇一個單位荷載，并在結(jié)構(gòu)上移動步驟2計算每個位置的內(nèi)力值步驟3以荷載位置為橫坐標(biāo)，內(nèi)力值為縱坐標(biāo)，繪制曲線桿件受力歷程分析1荷載變化不同荷載類型和位置2內(nèi)力變化彎矩、剪力、軸力變化3結(jié)構(gòu)響應(yīng)變形、應(yīng)力、位移簡支梁的受力構(gòu)件影響線1彎矩影響線三角形2剪力影響線矩形懸臂梁的受力構(gòu)件影響線1彎矩影響線線性變化2剪力影響線常數(shù)連續(xù)梁的受力構(gòu)件影響線彎矩影響線多段曲線剪力影響線階梯形桿系結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件影響線矩形截面梁的驗(yàn)算彎矩M=σb*W/γm剪力V=τ*A/γvT形截面梁的驗(yàn)算彎矩M=σt*Wt/γm剪力V=τ*At/γv雙對稱截面柱的驗(yàn)算軸力N=σa*A/γn彎矩M=σb*W/γmL型截面桿件的驗(yàn)算軸力N=σa*A/γn彎矩M=σb*W/γm圓形截面桿件的驗(yàn)算軸力N=σa*A/γn彎矩M=σb*W/γm不規(guī)則截面梁的驗(yàn)算彎矩M=σb*W/γm剪力V=τ*A/γv復(fù)雜受力構(gòu)件的受力分析1靜力分析：采用力平衡和力矩平衡方程2有限元分析：利用計算機(jī)軟件模擬復(fù)雜受力狀態(tài)3實(shí)驗(yàn)分析：通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析結(jié)果，提高設(shè)計可靠性受荷點(diǎn)位置變化的影響11.內(nèi)力變化荷載位置變化會引起受力構(gòu)件內(nèi)力的大小和方向發(fā)生改變22.影響線應(yīng)用影響線可以直觀地反映荷載位置變化對內(nèi)力的影響支座位置變化的影響11.結(jié)構(gòu)剛度變化支座位置變化會影響結(jié)構(gòu)的剛度，進(jìn)而影響內(nèi)力分布22.影響線改變支座位置變化會改變影響線的形狀和大小荷載類型變化的影響11.內(nèi)力變化不同荷載類型會產(chǎn)生不同的內(nèi)力分布模式22.設(shè)計要求不同荷載類型對結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求也不同截面尺寸變化的影響11.剛度變化截面尺寸變化會影響結(jié)構(gòu)的剛度，進(jìn)而影響內(nèi)力分布22.影響線變化截面尺寸變化會改變影響線的形狀和大小材料性能變化的影響11.剛度變化材料性能變化會影響結(jié)構(gòu)的剛度，進(jìn)而影響內(nèi)力分布22.強(qiáng)度變化材料性能變化會影響結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的承載能力其他因素的影響11.施工誤差施工誤差會對結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)產(chǎn)生影響22.環(huán)境變化溫度、濕度、地震等環(huán)境變化會對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生額外的荷載和影響受力構(gòu)件影響線在設(shè)計中的應(yīng)用確定最大內(nèi)力影響線可以幫助確定受力構(gòu)件在不同荷載工況下的最大內(nèi)力強(qiáng)度驗(yàn)算利用最大內(nèi)力對受力構(gòu)件進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，確保結(jié)構(gòu)安全優(yōu)化設(shè)計通過影響線分析，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和效率受力構(gòu)件影響線常見問題解析問題1如何判斷影響線的正負(fù)號問題2如何確定影響線的最大值和最小值本課程小結(jié)影響線概念深刻理解受力構(gòu)件影響線的定義和作用影響線應(yīng)