典型结构案例分析.pptx

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1、1、结构：事物各组成部分之间的有序搭配和排列。2、构件：一个复杂的结构由许多不同的部分组成,这些组成部分通常称构件。3、结构的力学本质：承受力，抵抗变形。4、结构构建的依据：对应物体的性质和功能。5、结构的分类：实心结构，框架结构，壳体结构回顾第1页/共42页构件受外力作用时，要发生形状或大小的改变，这种改变称为变形。吊车的吊绳承受的力是拉力，拉力所产生的形变为拉伸，组成材料的粒子被拉开；板凳腿承受的外力是压力，压力所产生的变形为压缩，组成材料的粒子被推近。拉力和压力都是荷载作用的结果。阅读材料：P11第2页/共42页当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时，杆件产生的变形为弯曲发生弯曲变形时的

2、构件称为梁阅读材料：P11第3页/共42页1、单杠受力和变形分析第4页/共42页1、单杠受力和变形分析杠体立柱拉杆杠体：是器械的主体立柱、拉杆：共同支撑杠体并承受荷载。第5页/共42页（1）杠体的受力与变形运动员在杠体上做各种动作，如大回环等，通过握杠体的手，对杠体施加了外力包括人体质量、回转运动产生的离心力第6页/共42页杠体受到的力的方向任意时刻，人对杠体的作用力，其方向，都是从杠体指向人重心所处的瞬间位置。第7页/共42页球球球球F球小球对固定点的作用力，其方向，从固定点指向小球球心所处的瞬间位置。第8页/共42页杠体受力弯曲变形、方向第9页/共42页运动员对杠体施加了外力使得杠体发生弯

3、曲变形的这种外力称为弯曲力杠体弯曲变形的方向与杠体受外力的方向一致杠体总是朝人体所在的瞬间位置方向发生弯曲 第10页/共42页（2）立柱的受力与变形分析单杠的立柱，是总荷载的主支撑点。总荷载：杠体传到立柱上端的外力（杠体和人体）认识到：结构中的某构件可能是其他构件的荷载认识到：结构中的某构件可能是其他构件的荷载第11页/共42页当人体静挂或静骑在杠体上时压力第12页/共42页当人体回转到单杠的一侧（如单杠的前面）时弯矩作用压力第13页/共42页认识到：认识到：同一荷载在静态、动态下，结构承受的外力往往不同一荷载在静态、动态下，结构承受的外力往往不同同第14页/共42页问问题题：杠杠体体和和立立

4、柱柱的的上上端端相相连连，人人的的作作用用力力通通过过杠杠体体作作用用于于立立柱柱，立立柱柱产产生生弯弯曲曲变变形形趋趋势势,如如果果要要向向前前发发生生弯弯曲曲，请请问问同同学学们们，有有什什么么方方法法可可以以削削弱弱或或抵消这种弯曲呢？抵消这种弯曲呢？立柱埋深一点立柱埋深一点用一个力从反方向拉用一个力从反方向拉第15页/共42页（3）拉杆的作用拉杆：辅助立柱抵抗弯曲变形趋势第16页/共42页2、棚室屋架结构受力分析第17页/共42页6后墙7通道5立柱1草帘3后屋面2塑料棚膜4拱架（梁）9防渗膜固定槽10防渗膜8防寒沟11混凝土墙第18页/共42页（1）构件梁(拱架)的受力对于梁（拱架）来

5、说：恒载：塑料棚膜、后屋面、梁（拱架）的自重活载：雪载、风载等第19页/共42页荷载作用传到梁上，梁受力变形趋势如图。棚室屋面支撑拱架的两个支撑点第20页/共42页（2）构件墙的受力对于墙（和立柱）来说：恒载：梁（拱架）的质量、屋面（草帘、塑料棚膜）活载：雪载、风载等第21页/共42页荷载压力由恒载和活载生成。墙受压力时的情形。第22页/共42页荷载中的风载，作用于棚室的情况比较复杂，它与风的作用方向有关。压力推力第23页/共42页认识到：认识到：不同形式的荷载，同一结构承受的外力也不同不同形式的荷载，同一结构承受的外力也不同第24页/共42页（3）构件拱的受力拱结构：即中间高四周低呈弧形的曲

6、面。实验：折纸荷载作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。拱的受力面积大，例如：雪荷载拱结构对承受荷载有利第25页/共42页认识到：认识到：拱结构既有利于承载，又美观拱结构既有利于承载，又美观在较大的跨度情况下，建筑物多采用拱结构。在较大的跨度情况下，建筑物多采用拱结构。第26页/共42页补充知识1外力的基本形式构件所受的外力形式多样，基本形式有弯曲力、拉力、压力、剪切力、扭转力等。在受外力作用时，构件会发生形状或大小的改变，这种改变称为变形。第27页/共42页（1）钓鱼弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲变形的力 （与构件纵轴线相垂直）例 子：使用弓、使用臂力器、撑杆跳高第28页/共42页（2

7、）拔河拉力：物体所承受的拉拽力，产生拉伸变形。例子：拉面、油条、拉力器第29页/共42页（3）趁热打铁压力：挤压物体的力，产生压缩变形。例子：压订书机、坐板凳、压路机压路第30页/共42页（4）修理草坪剪切力：两个距离很近，大小相等，方向相反，且作用于同一物体上的平行的力。例 子：剪刀剪纸、钢丝钳钳钢丝第31页/共42页（5）拧干衣服扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转 形变的力。例 子：拧麻花条第32页/共42页连线拉力拉力 作用于物体作用于物体,使它产生弯曲的力使它产生弯曲的力 压压 力力 两个距离很近两个距离很近,大小相等大小相等,方向相反方向相反,且作用于同一物体上的且作用

8、于同一物体上的平行力平行力 剪切力剪切力 挤压物体的力挤压物体的力扭转力扭转力 物体所承受的拉拽力物体所承受的拉拽力 弯曲力弯曲力 反方向向物体两端均匀施力反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力使物体发生扭转形变的力第33页/共42页补充知识2荷载依据不同的标准，荷载有不同的分类。（1 1）按荷载随时间的变化分为：恒载(永久性荷载)：作用于结构上长期不变的荷载 活载(可变性荷载)：作用于结构上可变的荷载 例：结构自重、风荷载、雪荷载 立柱杠体、人体荷载:施加于机械或结构上的外力在力学中通常被称为荷载。第34页/共42页（2 2）按荷载的分布形式分为：集中荷载：施加在结构或构件某一点上

9、的力 线荷载：施加在结构或构件单位长度上的力 面荷载：施加在结构或构件单位面积上的力 体荷载：施加在结构或构件单位体积上的力第35页/共42页（3 3）按荷载随位置的变异可分为：固定荷载：在结构空间位置上具有固定分布的荷载 可动荷载：在结构空间位置上的一定范围内可任意 分布的荷载 例：固定设备、吊车荷载第36页/共42页（4 4）按荷载对结构的反映可分为：静态荷载：不使结构产生加速度或产生的加速度 可忽略不计的荷载 动态荷载：使结构产生不可忽略的加速度的荷载第37页/共42页补充知识3内力例：尺子物体由于外因而变形时，在物体内各质点之间会产生一种相互作用的力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置，这种力称为内力。内力反映了材料抵抗荷载破坏的能力，即强度的大小。第38页/共42页补充知识4应力应力FS。截面某一点单位面积上的内力称为应力。应力会随着外力的增加而增长极限应力许用应力第39页/共42页小结典型结构案例分析：（1）单杠受力和变形分析（2）棚室屋架受力与变形分析补充知识：1）外力的基本形式2）荷载3）内力4）应力分析结构受力的方法：结构 构件总荷载 恒载、活载第40页/共42页本节课结束！本节课结束！第41页/共42页感谢您的观看！第42页/共42页