结构设计的计算方法
结构设计原理计算方法
结构设计原理案例计算步骤一、单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算计算公式：f cd bx=f sd A s——水平力平衡γοM d≤f cd bx（h o−x2）——所有力对受拉钢筋合力作用点取矩（∑M s=0）γοM d≤f sd A s（h o−x2）——所有力对受压区砼合力作用点取矩（∑M d=0）使用条件：ρmin≤ρ≤ρmaxx≤ξb h o注：ρmin=45f td/f sd，&&ρmin≮0.20计算方法：㈠截面设计yy1、已知弯矩组合设计值M d，钢筋、混凝土强度等级及截面尺寸b、h，计算A s。
①由已知查表得：f cd、f td、f sd、ξb；②假设a s；③根据假设计算h o(h o=h−a s)；④计算x（力矩平衡公式：γοM d=f cd bx(h o−x2)⟹x=h o−√h o2−2γοM df cd b）；⑤判断适用条件：x≤ξb h o（若x>ξb h o，则为超筋梁，应修改截面尺寸或提高砼等级或改为双筋截面）；⑥计算钢筋面积A s（力平衡公式：f cd bx=f sd A s）；⑦选择钢筋，并布置钢筋（若b min=2a侧+(n−1)c+nd外，则按一排布置）；⑧根据以上计算确定a s（若a s与假定值接近，则计算h o，否则以a s的确定值作为假定值从③开始重新计算）；⑨以a s的确定值计算h o；⑩验证配筋率ρ=A sbh o是否满足要求（ρmin=45f td/f sd，&&ρmin≮0.20）。
2、已知弯矩组合设计值M d，材料规格，设计截面尺寸b、h和钢筋截面面积A s。
①有已知条件查表得：f cd、f td、f sd、ξb；②假设a s，先确定b；③假设配筋率ρ（矩形梁ρ=0.006~0.015，板ρ=0.003~0.008）；④计算ξ（ξ=ρf sdf cd，若ξ≤ξb，则取x=ξh o）；⑤计算h o（令x=ξh o，代入γοM d=f cd bx(h o−x2)）；⑥计算h（h=h o+a s，&&取其整、模数化）；⑦确定h（依构造要求h b⁄=2.5~3，调整h）；⑧之后按“1”的计算步骤计算A s。
楼梯结构设计计算
楼梯结构设计计算首先，在楼梯结构设计中，需要确定楼梯所使用的材料。
楼梯常用的材料包括木材、钢材、混凝土等。
不同的材料具有不同的承载能力和强度，因此需要根据楼梯所在建筑的要求和设计师的个人偏好来选择材料。
在选择好材料后，下一步是进行楼梯的荷载计算。
楼梯的荷载计算是指根据楼梯的使用情况和建筑规范，计算楼梯所能承载的最大荷载。
楼梯的荷载主要包括自重荷载和使用荷载。
自重荷载是指楼梯自身的重量，使用荷载是指由楼梯上行和下行的人员所施加的荷载。
荷载计算的公式如下：楼梯的荷载=自重荷载+使用荷载其中，自重荷载可以通过材料的密度和楼梯的体积计算得出。
使用荷载可以根据设计规范中对楼梯使用情况的要求进行计算。
荷载计算完成后，接下来是进行梁的设计。
在楼梯设计中，楼梯的梁是起到承载楼梯自身和荷载的作用。
根据楼梯的荷载和设计规范中对梁的要求，可以计算出梁的尺寸和强度。
梁的设计需要考虑弯矩和剪力等力的作用，以确保楼梯的结构安全性。
梁的计算公式如下：梁的尺寸=梁宽度×梁厚度梁的强度=梁材料的弯曲强度×梁的截面积在楼梯的结构设计中，还需要考虑到楼梯的踏步尺寸和楼梯的台阶高度等因素。
楼梯的踏步尺寸和台阶高度对楼梯的使用舒适性和安全性有着重要的影响。
因此，在楼梯设计中，需要根据建筑规范和人体工程学原理来确定楼梯的踏步尺寸和台阶高度。
楼梯的踏步尺寸的计算公式如下：踏步尺寸=(楼梯的总宽度-楼梯的总宽度)/楼梯的踏步数楼梯的台阶高度的计算公式如下：台阶高度=楼梯的总高度/楼梯的踏步数最后，在楼梯结构设计中，需要进行楼梯的整体稳定性计算。
楼梯的稳定性计算主要包括考虑楼梯的地基和支撑结构的强度，以及楼梯的侧向稳定性等因素。
通过对楼梯的整体稳定性进行计算和分析，可以确保楼梯在使用过程中的结构稳定性和安全性。
综上所述，楼梯结构设计计算涉及到楼梯材料的选择、荷载计算、梁的设计、踏步尺寸和台阶高度的计算，以及整体稳定性的计算。
压力容器常见结构的设计计算方法
压力容器常见结构的设计计算方法一、静态强度计算方法：静态强度计算方法主要针对压力容器在正常工作状态下的静载荷进行计算，其主要目标是确保容器在最大工作压力下不发生破坏。
静态强度计算方法一般包括以下几个步骤：1.基本假设和假设条件：在进行静态强度计算时，需要基于一定的假设和假设条件来简化实际工作状态，如假设容器时刚体、内外压力均匀分布、材料具有均匀强度等。
2.最大应力计算：通过应力分析计算出压力容器各部位的最大应力。
一般情况下，最大应力发生在容器支座、法兰连接处、沟槽和焊接缺陷等处。
3.材料强度计算：根据容器所使用的材料及其强度参数，计算出材料的强度。
根据所处环境不同，一般会对容器进行分析、判断和选择不同材料。
4.安全裕度计算：根据最大应力和材料强度的计算结果，计算出安全裕度。
安全裕度可以通过破坏条件下材料的强度与容器内外压力之比来衡量。
二、疲劳强度计算方法：疲劳强度计算方法主要用于疲劳载荷下的压力容器设计。
工作过程中，容器可能会受到频繁的循环应力作用，从而导致疲劳破坏。
疲劳强度计算方法的主要步骤如下：1.循环载荷分析：通过实测数据或估算，分析容器在工作循环过程中所受到的应力载荷情况。
考虑到载荷的方向、大小、频率和载荷历史等因素。
2.应力集中分析：针对容器中的主要应力集中部位进行应力集中分析，计算出特定位置的应力集中系数。
3.疲劳寿命计算：基于极限疲劳荷载下的循环应力进行计算。
通过应力循环次数和材料疲劳寿命曲线，计算出容器的疲劳寿命。
4.安全裕度计算：根据疲劳寿命与容器使用寿命的比值，得出安全裕度的计算结果。
三、稳定性计算方法：稳定性计算方法用于分析压力容器在压力作用下的稳定性问题，即容器是否会发生屈曲或侧翻。
稳定性计算方法的主要步骤如下：1.稳定性分析模型：根据压力容器的几何形状和支撑方式，构建相应的稳定性模型。
常见的模型有圆筒形、球形、圆锥形等。
2.屈曲载荷计算：通过对应力分析，计算出容器发生屈曲时的承载力。
建筑设计中的结构计算方法
建筑设计中的结构计算方法一、介绍建筑设计中的结构计算方法是工程师和建筑师在设计和建造建筑物的过程中必不可少的一项技术。
结构计算方法是建筑设计的核心，它使设计者能够对各种建筑形式的结构和力学性能进行科学和可靠的计算和预测。
本文旨在介绍建筑设计中的结构计算方法。
二、结构计算方法的概述在建筑设计中，结构计算方法是根据结构理论、力学分析和计算机辅助设计技术实现的。
其中，结构理论是建筑结构计算的基础，而力学分析是建筑结构计算的核心。
建筑设计师需要根据建筑物的用途、场地、气候、建筑材料等因素进行结构计算，保证建筑物的安全性和稳定性。
三、结构计算方法的应用在建筑设计中，结构计算方法的应用非常广泛。
其主要应用有以下几个方面：（一）框架结构计算方法框架结构是建筑设计中最常用的结构类型之一，它主要由柱子和梁组成。
建筑设计师需要根据建筑物的用途和结构要求，使用力学分析和计算机辅助设计方法进行框架结构计算。
通过这些计算，设计师可以确定框架结构的大小、尺寸和材料等参数，以保证框架结构的安全性和稳定性。
（二）钢结构计算方法钢结构是一种较为新颖的建筑结构类型，它具有重量轻、刚度大、耐久性好等优点，被广泛应用于高层建筑、大跨度建筑、体育场馆等领域。
钢结构的计算方法主要使用钢结构设计规范等相关标准进行计算，以确保钢结构的强度、稳定性和安全性。
（三）混凝土结构计算方法混凝土结构是一种常用的建筑结构类型，它主要由钢筋混凝土构件组成。
混凝土结构的计算方法主要使用混凝土结构设计规范等标准进行计算，以确保混凝土结构的强度、稳定性和安全性。
（四）地基基础计算方法地基基础是建筑物的承载体，它的安全性和稳定性对建筑物的安全性和稳定性影响很大。
地基基础的计算方法主要使用地基基础设计规范等相关标准进行计算，以确保地基基础的强度、稳定性和安全性。
四、结语建筑设计中的结构计算方法是建筑设计师必备的技术之一，它可以帮助设计师在设计和建造建筑物时保证其结构的安全性和稳定性。
混凝土结构设计中的荷载计算方法
混凝土结构设计中的荷载计算方法混凝土结构设计是工程建设中非常重要的一部分，其中荷载计算是最为关键的环节之一。
荷载计算的准确性直接关系到结构的安全性和可靠性。
本文将介绍混凝土结构设计中常用的荷载计算方法。
一、设计荷载的分类在混凝土结构设计中，设计荷载主要分为常规荷载和特殊荷载两类。
1.常规荷载常规荷载是指在正常使用和维护条件下，结构所承受的荷载。
常规荷载包括：建筑物自重、楼层活荷载、雪荷载、风荷载等。
2.特殊荷载特殊荷载是指除常规荷载以外，特定情况下结构所承受的额外荷载。
特殊荷载包括：地震荷载、爆炸荷载、沉降荷载等。
二、常规荷载计算方法1.建筑物自重计算方法建筑物自重是指建筑物本身所承受的重力荷载。
一般情况下，可以通过建筑物结构的各部分体积与密度之积的总和来计算建筑物自重。
2.楼层活荷载计算方法楼层活荷载是指建筑物内人员、家具、设备等移动荷载的总和。
根据国家相关标准和规范，可以根据不同用途的房间计算楼层活荷载。
3.雪荷载计算方法雪荷载是指在寒冷地区，建筑物表面积上积累的雪的重力荷载。
雪荷载的计算方法包括：客户要求下的重量、设计期的附加重量等。
4.风荷载计算方法风荷载是指建筑物表面所受到的风的压力荷载。
根据所在地区的风速等级和建筑物的类型，可以采用标准的计算方法进行风荷载的计算。
三、特殊荷载计算方法1.地震荷载计算方法地震荷载是指地震引起的结构振动所产生的荷载。
地震荷载的计算方法一般采用地震响应谱法或静力法来进行。
2.爆炸荷载计算方法爆炸荷载是指由爆炸引发的结构振动所产生的荷载。
爆炸荷载的计算方法一般采用冲击波传播理论和爆炸能量计算方法进行。
3.沉降荷载计算方法沉降荷载是指地基沉降引起的结构变形所产生的荷载。
沉降荷载的计算方法一般采用与地基沉降性质相关的理论和计算方法进行。
结构设计中荷载计算方法的准确性对保证建筑物的安全性至关重要。
通过合理选取和计算荷载，可以确保结构在正常使用和不同特殊情况下的稳定性和安全性。
一榀框架结构计算 毕业设计
一榀框架结构计算毕业设计
在毕业设计中，一榀框架结构计算是一个重要的任务。
框架结构计算是指对一个建筑结构的各个组成部分进行静力学分析和计算，以确保其安全性和稳定性。
在进行框架结构计算时，首先需要确定结构的载荷情况，包括重力荷载、风荷载、地震荷载等。
接下来，根据结构的几何特征和材料属性，通过应力分析来确定结构中各个部位的应力和变形情况。
在计算框架结构时，常用的分析方法包括静力学方法和动力学方法。
静力学方法是指基于受力平衡条件和弹性本构关系进行计算，适用于结构的稳定和静力响应分析。
而动力学方法则考虑结构的动力响应，用于分析结构的地震响应和振动特性等。
在进行框架结构计算时，需要进行梁、柱、节点等构件的设计和计算。
梁的计算一般包括截面尺寸、受力状态、刚度等参数的确定。
柱的计算则需要考虑其承载能力和稳定性。
而节点的计算则关注于连接构件的稳固性和刚度。
在进行框架结构计算时，需要使用一些工程软件和计算工具来辅助分析。
常见的软件包括ANSYS、SAP2000、ETABS等，它们能够对框架结构进行模型建立、应力分析和稳定性计算等。
综上所述，一榀框架结构计算是毕业设计中的重要任务，需要进行载荷分析、弹性力学分析和构件计算等。
通过合理的计算和分析，能够保证框架结构的安全性和稳定性，为后续的建筑施工和使用提供可靠的依据。
压力容器常见结构的设计计算方法
压力容器常见结构的设计计算方法压力容器是一种常用的装置，用于存储和运输高压流体或气体。
压力容器的设计计算是确保容器在设计压力范围内安全运行的关键步骤。
常见压力容器的设计计算方法主要包括材料选择、壁厚计算、接缝焊缝设计和支撑设计等。
首先，在压力容器的设计计算中，材料选择是非常重要的一步。
根据工作环境和储存介质的性质，应当选择适合的材料，如碳钢、不锈钢、镍合金等。
材料的选择应考虑到其机械性能（强度、韧性）、抗腐蚀性能和焊接性能等。
其次，壁厚计算是压力容器设计计算中的关键步骤。
根据设计压力、储存介质的性质、容器尺寸和形状等因素，可以采用ASMEVIII-1或其他相关设计规范进行壁厚计算。
壁厚计算要确保容器在设计压力下不会发生永久性塑性变形或失稳。
接着，接缝焊缝设计是压力容器设计计算中的另一个关键步骤。
焊缝是容器的弱点，其设计要考虑焊接工艺、焊缝质量要求和应力分布等。
根据相关规范，例如ASMEIX，应对焊缝进行强度计算和疲劳分析，以确保焊缝的可靠性和耐久性。
最后，支撑设计是压力容器设计计算中的重要环节。
支撑结构的设计要考虑到容器的重量、形状和运行条件等因素。
一般常见的支撑结构包括支座、支撑脚和支撑环等。
在设计计算中，应根据容器的重量和载荷进行支撑结构的强度计算和稳定性分析。
需要注意的是，良好的压力容器设计计算不仅要遵循相关规范和标准，还应考虑实际运行条件和安全要求。
因此，在进行设计计算之前，应对工作环境、储存介质的特性、容器的运行周期和压力变化等进行充分的分析和评估。
总之，压力容器的设计计算涉及多个方面，包括材料选择、壁厚计算、接缝焊缝设计和支撑设计等。
在进行设计计算时，需要遵循相关规范和标准，并结合实际情况和安全要求进行综合考虑，以确保设计的压力容器安全可靠地运行。
混凝土结构设计中的荷载计算方法
混凝土结构设计中的荷载计算方法一、引言混凝土结构的设计中，荷载计算是非常重要的一步。
荷载计算是指根据建筑物的使用目的、地理位置、建筑结构、建筑材料等因素，确定建筑物在使用过程中所受到的各种荷载的大小和作用方式，并根据荷载计算结果进行结构设计。
二、荷载分类荷载主要分为常规荷载和非常规荷载两种。
1、常规荷载常规荷载包括自重荷载、活载荷载、风荷载、地震荷载等。
（1）自重荷载：是指建筑物本身的重量所产生的荷载。
自重荷载是建筑物最基本的荷载，是其他荷载的基础。
（2）活载荷载：是指建筑物内外人员、设备、物品等移动或静止的荷载。
活载荷载包括人员荷载、车辆荷载、设备荷载、货物荷载等。
（3）风荷载：是指建筑物在风力作用下所产生的荷载。
风荷载是建筑物常见的一种荷载，其大小和作用方式与建筑物的场地、结构、高度等因素有关。
（4）地震荷载：是指建筑物在地震作用下所产生的荷载。
地震荷载是建筑物设计中需要考虑的重要荷载之一。
2、非常规荷载非常规荷载包括爆炸荷载、冲击荷载、温度荷载等。
（1）爆炸荷载：是指建筑物在爆炸作用下所产生的荷载。
爆炸荷载是建筑物设计中需要考虑的一种非常规荷载。
（2）冲击荷载：是指建筑物在碰撞作用下所产生的荷载。
冲击荷载是建筑物设计中需要考虑的一种非常规荷载。
（3）温度荷载：是指建筑物在温度变化作用下所产生的荷载。
温度荷载是建筑物设计中需要考虑的一种非常规荷载。
三、荷载计算方法荷载计算方法是指根据建筑物的使用目的、地理位置、建筑结构、建筑材料等因素，确定建筑物在使用过程中所受到的各种荷载的大小和作用方式，并根据荷载计算结果进行结构设计。
1、自重荷载的计算方法自重荷载的计算方法是根据建筑物各构件的重量，按照一定的规则进行计算。
（1）混凝土构件的自重荷载计算方法：混凝土构件的自重荷载计算方法是按照混凝土的密度和构件的尺寸进行计算。
（2）钢筋混凝土构件的自重荷载计算方法：钢筋混凝土构件的自重荷载计算方法是按照混凝土的密度、构件的尺寸和钢筋的重量进行计算。
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2.1 机械结构的计算简图
(3)固定支座
这种支座的特点是，当部件或零件用这种支座与基础或其他部件相 连接后，支座所支撑的部件或零件不能转动或移动。固定支座的实例见 图2-3(a)所示。图中上部分用焊接方法固接于基础上，支座简图见图23(b)。支座反力除具有支反力外还有支反力矩。
以上为刚性支座的3种基本形式，当支座的位移和支反力不处于同 一平面时，称为空间支座。
用，可以承受绕垂直轴的弯矩，一般可以作为固定端处理，整个臂架就
是悬臂梁 [如图2-4(b)所示]。
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2.1 机械结构的计算简图
即使对同一平面的支座，有时针对分析对象的不同，也有可能取两 种支承形式。对于图2-5(a)龙门起重机，在分析时可以取图2-5(b)和图 2-5(c)两种支承形式，它们在实际中都可能出现，结构的内力分布是不 一样的。在图2-5(b) 的情况下，横梁的弯矩较大。在图2-5(c)的情况 下，支腿中的弯矩较大。所以对以上两种情况都应进行计算。
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2.1 机械结构的计算简图
(2)动载荷
当载荷的大小、方向和作用点随时间变化时，称为动载荷。其中， 如仅仅是载荷的作用点随时间而变时，又常常称为移动载荷。动载荷作 用在结构上时一般都是一个过程，如起重机吊重的离地起升过程。吊重 由地面到离地、直到平稳上升，臂架结构将承受一个十分复杂的动载荷 。又如汽车在正常行驶过程中突然制动，在制动过程中，汽车结构也将 承受很复杂的动载荷。桥式类型起重机的起重小车的移动对主梁而言是 典型的移动载荷。
构，其主要承重结构和力的传递路线，大多是由若干平面组合形成的。
由于平面力系的计算要比空间力系简单得多，所以通常总是尽可能地把
它简化为平面结构来计算。
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2.1 机械结构的计算简图
对桁架结构，在计算简图中杆件通常以其轴线来代表，曲率不大的 微曲杆件可以用直的轴线或折线段来代替。
结构中各杆件相互之间是通过“结点”连接的，结点本身往往是很 复杂的。但在计算时通常都简化为“铰结点”和“刚结点”两种。铰结 点是指连接杆件的节点时光滑无摩擦的理想铰，各杆可绕此铰结点作相 对转动，因此铰结点上的弯矩为零。当然无摩擦的理想铰在实际结构中 是不存在的。但是当杆件的长度与直径之比较大时，可以将结构中的结 点简化为理想铰结点，这样可使计算大大简化，而所求得的主要内力基 本上是符合实际受力情况的。由于真实结点与铰结点的差异，发生在结 点附近的附加弯应力与轴向应力想必是很小的，在一般情况下可忽略不 计。
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2.1 机械结构的计算简图
2.1.2载荷及其组合
大多数情况下，产品的结构是承受载荷的。根据载荷的性质可划分 为自重载荷、工作载荷、惯性载荷、冲击载荷、自然载荷以及其他载荷 。根据载荷作用的概率可划分为基本载荷、附加载荷和特殊载荷。所有 载荷并非始终作用在结构上，因此，在设计结构时通常根据各类机械的 实际工况，将载荷先组合，然后进行结构计算。
在实际结构中，经常会遇到支座结构在外载荷作用下产生较大的弹 性变形，这种情况下的支座称为弹性支座。
同一空间支座，在分解成平面结构进行分析时，支座的形式有可能
是不一样的。如塔式起重机臂架的根部通过转轴与塔架相连[如图2-4
(a)所示]。在臂架起升平面，由于臂架根部可以绕轴O点转动，不能承
受弯矩，这时就可以认为是固定铰支座。而在回转平面，由于两铰点作
机械结构承受的动载荷，其大小与变化情况不仅与施加的载荷本身 有关，而且与承受载荷的结构刚度有关。在动载荷作用下的结构分析方 法完全不同于静载荷作用时的分析方法。结构在动载荷作用下，经常发 生结构振动现象，因此，动载荷作用下的分析比静载荷作用时要复杂得 多。
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2.1 机械结构的计算简图
在形成计算模型时，计算载荷组合一定要根据相应规范、标准所规 定的计算工况来确定。对同一结构进行分析时，可以有多种计算工况， 如对汽车起重机车架进行有限元分析时，臂架位置可以位于正侧方、正 后方和在后支腿上方，这三种工况都应进行计算。因为它们都有可能使 车价的应力分布出现最不利情形。
对同一结构进行分析时，针对不同部件的考核又有不同的载荷组合 。如龙门起重机，在对主梁进行考核时，应把载荷作用在主梁跨中，这 时主梁受力最大。而对支腿进行考核时，则应把载荷作用在支腿附近( 自然应是小车能够行驶到的位置)。对这两种不同的载荷组合都应计算 。
机械非作业时，自重载荷为静态。当机械作业时，因结构振动自重 载荷将产生动载效应。在结构设计时习惯上计入动载系统来考虑，即自 重载荷乘上相应的载荷增长系数以反映自重载荷的动载效应。动载系数 根据各种机械作业时振动状况而定，由相应机械设计手册查取。
(2)工作载荷
机械结构在工作状态中承受的载荷称为工作载荷。工作载荷是结构 主要承受的载荷。
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2.1 机械结构的计算简图
有的机械 (如起重运输机)金属结构的自重载荷也可根据类似结构 的自重表查阅获取。经过估算或查阅后的自重载荷，在初步设计计算后 再作修正。一般要求理论计算值与实际重量误差小于柑10%，若误差较 大必须复算。
自重的分布根据结构形式而定。通常，板梁实体结构的自重视为均 布载荷，桁架结构的自重可假定为均匀分布作用在桁架的结点上，机械 装置及电气设备等的自重视为集中载荷作用在相应部位上。
2.载荷的简化 对机械与汽车结构进行分析时，载荷通常是给定的。根据不同的计 算工况确定载荷，是保证分析计算结果反映工程结构实际情况的前提。 由于计算上的需要，载荷可以按不同的方法分类。 根据载荷在结构上的分布情况，可以分为以下两种。
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2.1 机械结构的计算简图
(1)集中载荷
当外载荷作用在结构上的区域很小时，可以认为这种载荷是集中载 荷，如龙门起重机的轮压，塔式起重机臂架上变幅小车的轮压、吊重， 挖掘机的挖掘阻力等。在载重汽车中，发动机的重力也是以集中载荷的 形式作用在车架上的。
1.支座的简化
支座是用来支撑其他部件或零件的结构件。在传递力的过程中，支 座将承受支反力，同时也阻止所支撑部件在支座方向上的位移。
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2.1 机械结构的计算简图
在工程实际中，支座分为刚性支座和弹性支座，刚性支座又分为3 类。
(1)活动铰支座 其特点是在支撑部分有一个铰结构或类似于铰结构的装置，其上部 结构可以绕铰点自由转动，而铰结构又可沿一个方向自由移动。如桥式 起重机横梁与车轮用轴相接，可以绕轮轴转动，车轮则可以在轨道上自 由滚动[如图2-1(a)引所示]。这种支座可以简化为活动铰支座[如图2-1 (b)所示，它产生垂直方向的支反力，其作用线沿着支座链杆方向。 (2)固定铰支座 它与活动铰支座的区别在于整个支座不能移动，但是被支撑的部件 可以绕一固定轴线自由转动[如图2-2(a)所示]，制作简图见图2-2(b)。 支座反作用力通过支座铰点，其大小和方向由作用在所支撑的部件上的 载荷所决定。
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2.1 机械结构的计算简图
另外，在实际结构中，由于钢板弹簧的前端为固定铰链，后端可在 支架内纵向移动，所以图2-6(c)中，模拟钢板弹簧的变截面梁在A和B两 端的转动自由度均应释放，同时在B端的轴向位移自由度也应释放。这 样处理基本可以反映车架前端的支承情况。
确定支承形式后，一般可以直接沿相应的坐标轴方向加约束(包括 弹性约束)。但是对与坐标轴不平行的斜支座和弹性斜支座，则不能简 单地用坐标轴方向的约束替代，而应以等效杆单元来模拟。
(3) 质性载荷和冲击载荷
机械的惯性载荷和冲击载荷均属于动力载荷。惯性载荷又称惯性力 。通常包括机械的变幅机构非稳定运动时作变速运动的质量惯性力、回 转机构工作时回转质量的法向惯性力和回转机构非稳定运动时回转质量 的切向惯性力、机械自身质量等的水平惯性力。冲击载荷是指运行机构 沿道路或轨道行驶时，由于道路不平或轨道接头的影响，对结构产生的 垂直方向的最大振动惯性力。
在对结构加约束时，还应该注意分析约束对结构所产生的反力特 征。如载重汽车的车架中，与前车轮相连的前悬挂采用纵向滑轮式结构 的钢板弹簧。见图2-6(a)，前车轮和钢板弹簧都表现为弹性元件。由于 前悬挂的对称性，A与B处所受垂直反力基本相等。在计算车架时，若简 单地如图2-6(b)所示在A, B两点加弹性支座，这样，A处和B处的垂直反 力不可能相等。这时，可以如图2-6(c)所示加约束，即前悬挂 (钢板弹 簧) 用变截面梁来模拟，轮胎则在垂直方向用弹性支座模拟，纵向与横 向可以用活动铰支座模拟。
一般说来，在进行结构简化和假设时，应当符合以下两条原则：第 一，结构计算简图必须能够反映实际结构的主要受力特性，确保计算结 果可靠;第二，在满足计算精度要求的条件下，结构计算简图应当尽量 简单，使得计算方便可行。
2.1.1结构体系、构件以及构件间联系的简化
严格讲，实际的结构都是空间结构，然而，对于绝大多数的空间结
第2章 结构设计的计算方法
2.1 机械力
2.1 机械结构的计算简图
实际的结构一般都很复杂，想要完全按照结构的真实情况去进行分 析，往往很难办到，对于少数问题也许有可能，但从实际观点来看是没 有必要的。因此，对实际结构进行力学分析时，总是需要做出一些简化 和假设，略去某些次要因素，保留其主要受力特性，从而使计算切实可 行。这种把实际结构作适当简化，用作力学分析的结构图形，就称为结 构计算简图，或叫做结构计算模型。
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2.1 机械结构的计算简图
比如起重机的起升载荷、挖掘机的挖掘阻力和物料重量、装载机的 铲装阻力和物料重量等。
由于机械作业时都存在较大振动，使结构产生附加的动应力，因此 ，在计算工作载荷时往往应考虑动载效应。比如，起重机械的起升载荷 ，在起重质量突然离地起升或下降制动时，结构将产生冲击振动，从而 增大了起升载荷的静力值。计算时常用一个大于1的动载系数乘以起升 载荷静值来表示，该动载系数可由理论计算和试验研究获得。