1 建筑结构及受力分析静力学

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建筑结构静力学分析与设计

建筑结构静力学分析与设计

建筑结构静力学分析与设计建筑结构静力学分析与设计是建筑工程中至关重要的一环。

通过对建筑结构的静力学原理的研究与应用,能够确保建筑物在正常使用情况下的稳定性和安全性。

本文将从静力学分析与设计的基本原理、常见结构体系、结构荷载分析以及结构设计流程等方面进行详细探讨。

一、静力学分析与设计的基本原理静力学是力学的一个重要分支,研究物体在平衡状态下受力和力的平衡关系。

建筑结构在受到外界力的作用下,需要保持平衡,从而确保建筑物的稳定性。

静力学分析与设计根据结构的受力特点和预设的使用条件,通过计算受力分析、结构响应和结构承载能力等参数,确定结构的合理尺寸、材料和构造形式,从而达到保证建筑安全稳定运行的目的。

二、常见结构体系在建筑结构中,常见的结构体系主要包括梁-柱结构、桁架结构和框架结构等。

梁-柱结构是最常见的结构体系,其由梁和柱组成,能够将荷载传递到地基上。

桁架结构由直杆和节点组成,具有良好的刚度和稳定性,适用于大跨度的建筑。

框架结构由竖向柱和横向梁组成,能够承担垂直荷载和水平力,常用于多层建筑。

三、结构荷载分析在静力学分析与设计中,结构荷载分析是非常重要的一步。

结构荷载包括永久荷载、使用荷载和临时荷载等。

永久荷载是指一直存在于结构上的荷载,如自重和固定设备重量。

使用荷载是指建筑在设计使用情况下的活动荷载,如人员和家具的重量。

临时荷载是指建筑在特殊情况下的暂时荷载,如风荷载和地震荷载等。

四、结构设计流程结构设计是建筑工程的核心任务之一,其流程主要包括结构方案设计、结构荷载计算、抗震设防、结构分析与设计、结构施工图设计和结构计算书编制等。

结构方案设计是根据建筑功能和使用要求确定合适的结构体系和布局。

结构荷载计算是依据建筑所受荷载的大小和分布特点进行计算。

抗震设防是保证建筑在地震作用下的安全性能要求,采取相应的抗震措施。

结构分析与设计是根据结构荷载和受力特点,进行结构的静力学分析和设计,确定合理的结构尺寸和材料。

建筑力学受力分析-PPT

建筑力学受力分析-PPT

约束反力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反,大
小通常是未知的。
大家好
5
工程中常见的几类 约束
1. 具有光滑接触表面的约束
● 约束特征:
只限制物体沿 公法线趋向于支承 面方向的运动
齿轮传动
凸轮传动
大家好
6
● 反力特征: 方位:沿接触处的共法线 指向:指向物体(物体受压)
FNC
FNB
C
A B
FNA
物体的受力分析
确定物体受了几个力,每个力的作用位置和力的作用方向。
主动力与被动力
主动力:促使物体运动或有运动趋势的力,其大小和方向 都已知。如重力、水压力等。
被动力:由主动力引起并随其变化的力,其大小和方向都 不知。如约束反力。
受力图——施力物体对研究对象的所有作用力的简图。
大家好
29
例题1
A
C
B
(3)力的作用点。
F
F0
可用一矢量表示F F = F F0
(定位矢量或固定矢量)
力的单位
N(大牛家好顿)、kN(千牛) 4
§2-1 约束和约束反力
自由体 —— 位移不受限制的物体。 非自由体 —— 位移受到限制的物体。
★ 约束:对非自由体的某些位移起限制作用的周围 物体称为约束。
★ 约束反力
约束对非自由体施加的力——约束反力
建筑力学
第二章 结构计算简图 物体受力分析
大家好
1
§2-0 刚体和力的概念
1. 刚体的概念
在力的作用下,其内部任意两点之间的距离始终保 持不变。
刚体是抽象化的力学模型
基础力学I研究的物体都是刚体 刚体力学
静力学——刚体静力学

建筑结构与力学模型分析

建筑结构与力学模型分析

建筑结构与力学模型分析建筑结构在建筑设计中起着至关重要的作用。

通过力学模型的分析,我们可以了解建筑结构所受到的各种力的作用,并对结构的承载能力和安全性进行评估。

本文将以建筑结构与力学模型分析为题,探讨建筑结构的基本原理和力学模型的应用。

一、建筑结构的基本原理建筑结构是指由构件组成的系统,能够承受自身重量以及外部荷载作用下的力和力偶,并将其传递到地基上。

建筑结构的基本原理包括平衡条件、截面强度和变形控制。

1. 平衡条件建筑结构在静力学中必须满足平衡条件。

平衡条件包括转动平衡和受力平衡两个方面。

转动平衡是指结构的每一部分都不发生转动。

受力平衡是指结构的每一部分所受到的外部力和力偶之和等于零。

2. 截面强度截面强度是指结构构件截面所能承受的最大荷载。

截面强度的大小取决于构件材料的性能和构件的几何形状。

常见的截面形状包括矩形、圆形和T形等。

3. 变形控制在设计建筑结构时,需要控制结构的变形,以确保结构的稳定性和使用性能。

变形控制包括两个方面:一是限制结构的最大变形,以防止结构过度变形导致破坏;二是控制结构的变形分布,以保证结构各部分的变形均匀。

二、力学模型的应用力学模型是一种模拟建筑结构受力情况的方法。

通过建立力学模型,可以对结构的力学性能进行分析和评估。

常见的力学模型包括静力模型和动力模型。

1. 静力模型静力模型是基于静力学原理建立的模型,用于分析结构在静力荷载作用下的力学性能。

静力模型的分析可以包括结构的内力、应力分布、变形等方面。

静力模型常用于桥梁、建筑和机械结构等的设计和分析。

2. 动力模型动力模型是基于动力学原理建立的模型,用于分析结构在动态荷载作用下的响应。

动力模型的分析可以包括结构的振动频率、振型、应力和变形等方面。

动力模型常用于地震工程和风工程等领域的设计和分析。

三、建筑结构与力学模型的应用示例为了更好地理解建筑结构与力学模型的应用,以下是一个建筑结构的力学模型分析示例。

假设我们需要分析一座高层建筑的结构。

建筑结构静力计算手册

建筑结构静力计算手册

建筑结构静力计算手册引言:建筑结构静力计算是建筑设计中的重要环节,它是确保建筑物在正常使用情况下具有足够的强度和稳定性的关键步骤。

本手册将介绍建筑结构静力计算的基本概念、原理、方法和步骤,并以具体案例进行说明,旨在帮助建筑设计师和结构工程师更好地进行建筑结构静力计算。

一、概念和原理1.1建筑结构静力学概述1.2结构几何模型建筑结构的几何模型是指在计算过程中用来代替实际结构的简化模型。

它可以是二维平面模型或三维空间模型,常用的几何模型包括梁、柱、板、墙等。

1.3结构受力分析结构受力分析是根据结构的几何模型和受力边界条件,利用力的平衡原理和材料力学等基本原理计算结构的内力和变形。

1.4结构稳定性分析结构稳定性分析是为了保证建筑物在外力作用下不会产生失稳现象,需要对结构的整体稳定性进行分析。

常见的稳定性分析方法包括弹性稳定分析、弹塑性稳定分析等。

二、方法和步骤2.1结构模型的建立根据建筑物的实际情况和设计要求,建立适当的几何模型,包括梁、柱、板、墙等。

2.2外力的计算和确定根据建筑物的使用功能和相应的标准规范,计算和确定外力的大小、方向和作用位置。

2.3内力的计算和分析根据结构模型和外力的作用情况,采用截面法、弯矩法、力法等方法计算和分析结构的内力。

2.4结构的强度计算根据结构的几何形状、材料力学性能和内力情况,计算结构的强度,包括抗弯、抗剪、抗压、抗拉等。

2.5结构的稳定性分析根据外力和内力,采用弹性稳定性分析、弹塑性稳定性分析等方法进行结构的稳定性分析。

2.6结构的合理化设计根据计算和分析的结果,对结构进行优化和合理化设计,使结构在强度和稳定性方面达到设计要求。

三、具体案例分析以一栋多层住宅建筑为例,进行结构静力计算手册的具体案例分析。

包括建筑物的平面和立面平衡分析,结构模型的建立,外力和内力的计算,结构的强度计算和稳定性分析等。

结论:本手册介绍了建筑结构静力计算的基本概念、原理、方法和步骤,并通过具体案例进行了说明。

建筑力学中的各种名词解释

建筑力学中的各种名词解释

建筑力学中的各种名词解释引言:建筑力学是研究建筑物结构力学行为的学科,它涉及到大量的专业名词和术语。

本文将对建筑力学中的各种名词进行解释和阐述,希望能够为读者提供一些帮助和理解。

一、受力分析受力分析是建筑力学中最基础也最重要的内容之一。

在建筑结构中,力的作用可以分为静力和动力。

静力是指力的平衡状态,其大小和方向相等;动力则是力的不平衡状态,会导致结构的变形和破坏。

在受力分析中,我们常用到的名词有以下几个:1.应力(Stress):在结构中发挥作用的力产生的内部反作用力。

它可以分为正应力、剪应力和轴心力。

2.应变(Strain):由于外力作用而导致的结构变形程度。

应变可以分为线性应变和非线性应变。

3.弹性(Elasticity):指结构材料的恢复能力,当外力作用消失时能够恢复到原来的形状。

4.屈服(Yield):结构材料在受力情况下出现的可逆性变形。

超过一定应力值后,材料无法恢复原状,并被认为已经屈服。

5.失稳(Instability):结构在受力过程中由于外力作用超过其承载能力而导致的倒塌。

二、承载力分析承载力分析是建筑力学中的关键内容之一,它主要研究结构的稳定性和承载能力。

1.静力学平衡(Static Equilibrium):结构受力状态下各部分力的相互平衡。

2.荷载(Load):指施加在结构上的外力,包括自重荷载、活载和地震荷载等。

3.承载能力(Bearing Capacity):结构能够承受的最大荷载。

4.强度(Strength):材料或者结构在承载外力作用下不发生破坏的能力。

5.变形(Deformation):由于外力作用引起的结构形状、尺寸、位置的改变。

三、构件和构造构件和构造涉及到建筑结构中的各个部分,是结构力学中重要的概念。

1.梁(Beam):用于承担和传递荷载的构件,其承载方式通常为弯曲。

2.柱(Column):用于承担和传递上部结构荷载的垂直构件。

3.墙(Wall):承担纵向、横向荷载传递作用的结构构件。

结构力学(I)-结构静力分析篇

结构力学(I)-结构静力分析篇

受力明确
静定结构的内力分布和支座反力 可唯一确定,与结构刚度无关。
各类静定结构的受力性能比较
01
02
03
04
梁式结构
主要承受弯矩和剪力,适用于 较小跨度的桥梁、房屋等建筑 。
拱式结构
在竖向荷载作用下会产生水平 推力,适用于承受较大荷载的 大跨度建筑。
刚架结构
由梁和柱刚性连接而成,整体 刚度大,适用于工业厂房、仓 库等建筑。
间接荷载作用下的影响线
01
间接荷载定义
指通过其他构件传递到目标构件上的荷载,如楼面活荷载、风荷载等。
02
作图方法
首先确定间接荷载的作用位置和大小,然后根据结构静力学原理求解出
目标构件上的内力或位移表达式,最后在坐标系中绘制出影响线图形。
03
注意事项
在考虑间接荷载作用时,需要充分了解荷载的传递路径和分配方式,以
用静力法作单跨静定梁的影响线
静力法基本原理
利用结构静力学原理,通过平衡方程求解出结构上某一点在移动荷 载作用下的内力或位移表达式。
作图步骤
首先确定荷载作用位置和大小,然后根据平衡方程求解出内力或位 移表达式,最后在坐标系中绘制出影响线图形。
注意事项
在作图过程中,需要保证荷载作用位置和大小的准确性,同时要注意 内力或位移表达式的正确性和完整性。
三铰拱
拱的受力特点
三铰拱是一种具有水平推 力的结构,其内力分布与 荷载类型、矢高和跨度有 关。
内力计算
采用截面法求解三铰拱的 弯矩、剪力和轴力,注意 水平推力的影响。
稳定性分析
三铰拱在受到荷载作用时, 需考虑其稳定性问题,如 失稳形态和临界荷载等。
静定平面桁架
桁架的受力特点

建筑结构与力学

建筑结构与力学

建筑结构与力学建筑结构与力学是建筑工程中重要的学科领域,涉及到建筑物的设计、施工和维护等方面。

本文将介绍建筑结构与力学的基本概念、原理和应用。

一、建筑结构的基本概念建筑结构是指建筑物内部或外部的各种构件和连接方式,以及它们之间的力学关系。

常见的建筑结构包括梁、柱、墙、板和框架等。

这些构件的设计和选择需要考虑到建筑物的功能、荷载条件、材料性质等因素。

二、力学与结构分析力学是研究物体在受力作用下的平衡和运动规律的学科。

在建筑结构中,力学起着重要的作用,可以通过力学的分析来确定建筑物的结构是否安全、稳定和耐久。

1. 静力学静力学是力学的基本分支,研究物体在受力作用下的平衡情况。

在建筑结构中,静力学用于计算各种力的大小、方向和作用点,并确定结构的平衡状态。

2. 动力学动力学是研究物体在受力作用下的运动规律的学科。

在建筑结构中,动力学用于分析结构在地震、风荷载等外部激励下的响应,并确定结构的抗震和抗风能力。

3. 结构分析结构分析是通过数学模型和计算方法来确定建筑物的内力分布、位移和变形等参数。

在建筑结构中,结构分析可以预测结构的受力性能,指导结构的设计和施工过程。

三、建筑结构的设计原则建筑结构的设计需要考虑多种因素,包括荷载、安全性、经济性和施工性等。

下面介绍几个常见的设计原则。

1. 安全性原则建筑结构设计的首要原则是保证结构的安全性。

设计师必须根据建筑物的用途和荷载条件,选取合适的结构形式和材料,确保结构在正常使用和极限荷载情况下不发生失稳、破坏或崩塌。

2. 经济性原则建筑结构设计的经济性是指在满足安全性和使用要求的前提下,尽量减少材料和成本。

设计师需要选择合适的结构形式、材料规格和工艺,以最小的投资获得最大的效益。

3. 美观性原则建筑结构设计也要考虑建筑物的美观性。

结构形式和材料的选择应与建筑风格相适应,与周围环境协调一致。

同时,结构的布局和比例要合理,凸显建筑物的特色和品质。

四、建筑结构的应用案例建筑结构与力学的原理和方法在实际工程中得到广泛应用。

研究建筑结构的基本方法

研究建筑结构的基本方法

研究建筑结构的基本方法一、引言建筑结构研究是建筑工程学科中的重要内容,它旨在探索建筑物的力学行为和结构性能,为建筑物的设计和施工提供依据。

本文将介绍研究建筑结构的基本方法,包括结构力学分析、结构模型建立、力学试验等方面。

二、结构力学分析结构力学分析是研究建筑结构行为的基础,它通过数学和力学的方法描述和求解建筑结构的力学性能。

常用的结构力学分析方法包括静力学分析、动力学分析和稳定性分析。

1. 静力学分析静力学分析是研究建筑结构在静力作用下的力学行为。

它通过平衡方程和材料力学原理,计算建筑结构在外力作用下的受力状态和位移变形。

静力学分析可采用解析法、数值法或实验方法进行。

2. 动力学分析动力学分析是研究建筑结构在动力作用下的力学行为。

它考虑建筑结构的质量、刚度和阻尼等因素,分析建筑结构在地震、风荷载等动力作用下的响应。

常用的动力学分析方法有模态分析、时程分析和响应谱分析等。

3. 稳定性分析稳定性分析是研究建筑结构在受力过程中的稳定性问题。

当建筑结构受到外力作用时,可能出现屈曲、侧扭和失稳等现象,稳定性分析旨在研究和预测这些现象的发生。

稳定性分析可采用弯曲扭转分析、线性稳定性分析或非线性稳定性分析等方法。

三、结构模型建立结构模型是研究建筑结构的关键工具,它通过合理的假设和简化,将复杂的实际结构转化为可以进行力学分析的数学模型。

常用的结构模型包括离散模型、连续模型和有限元模型。

1. 离散模型离散模型是将建筑结构抽象为一系列质点或刚性杆件的集合。

通过将结构划分为若干个单元,每个单元由一个或多个质点或刚性杆件组成,可用来分析结构的位移、应力和应变等参数。

2. 连续模型连续模型是将建筑结构视为连续介质的模型。

它使用微分方程和变分原理,描述结构的力学行为。

连续模型适用于分析复杂的结构,如曲线形状的悬索桥和曲面形状的穹顶等。

3. 有限元模型有限元模型是一种常用的结构模型,它将结构划分为若干个有限大小的单元,并在每个单元内进行力学分析。

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两个相互接触的物体,如沿着接触表面切线方向的摩擦力极小,略去不计时,这种光滑接触面构成的约 束称为光滑接触面约束。 由于光滑表面只能阻止物体沿接触面法线向光滑面方向运动,所以光滑接触面约 束反力的方向是沿着接触表面的法线方向并指向物体,作用点为接触点。 光滑面约束反力通常用字母 N 表示
1.4.3 固定铰链支座(Fixed hinge support)
1.4.5 链杆(Chain lever)
两端用铰链与物体联接而不计自重的直杆为链杆。 链杆能阻止物体沿链杆轴线方向的运动,但不能阻止 其他方向的运动,所以链杆的约束反力 R 的方向是沿着链杆的轴线,而指向则由受力情况而定。 链杆的计算 简图如下图所示。
1.4.6 固定端支座(Fixed end support)
【例 1.4】 图 1.27a 为两跨静定梁,C 为铰链,且受已知力 F 和 q 的作用,试画出梁CB、AC 及整体的受 力图。
1.5 物体的受力分析和受力图
【例 1.5】如图 1.28a 所示的三角形支架 A、B、C 三处均以光滑铰链联接,支架 AB 上放置一重物 G,试 画出 AB 杆和 BC 杆的受力图(不计杆自重)。
【例 1.2】 重量为 G 的球体置于光滑的斜面上,并用绳子系住,如图 1.25a 所示,试画出球体的受力图。
1.5 物体的受力分析和受力图
【例 1.3】 梁一端为固定铰链支座,另一端为链杆支座(图 1.26a 所示),梁的自重不计,梁上作用斜向 集中荷载 F,试画出梁的受力图。
1.5 物体的受力分析和受力图
1.4 约束与约束反力
1.4.1 柔体约束(Soft constraint)
由柔软的绳索、链条、皮带等所形成的约束称为柔体约束。 由于柔体约束只能阻止物体沿着柔体轴线方 向离开柔体的运动,所以柔体约束的约束反力是沿着柔体轴线方向并背离物体。 柔体约束反力通常用字母 T 表示。
1.4.2 光滑接触面约束(Smooth contact surface constraints
1 静力学
建筑结构及受力分析
1.1 静力学的基本概念 1.2 静力学的基本公理
1.3 荷载 1.4 约束与约束反力
1.5 物体的受力分析和受力图


1.1 静力学的基本概念
1.1.1 力的概念
1. 什么是力
力是物体间相互的机械作用,这种作用引起物体运动状态发生变化或使物体产生变形。
2. 力的三要素
这种支座形式构造是将圆柱形销钉 1 插入两个带有圆孔的物体 2、3 上构成,销钉与圆孔表面是光滑的。 固定铰链支座约束能限制物体 2 沿圆柱销半径方向移动,但不能限制被约束物体绕销钉转动。
1.4.3 固定铰链支座(Fixed hinge support)
在物体 2 受荷载作用时,销钉孔壁便与销钉上的某点 A 压紧,这样销钉将通过接触点 A给物体 2 一个约 束反力 R, R 的作用线必须通过销钉中心 B, 沿接触处的法线方向。然而销钉孔与销钉的接触点 A 与受力情 况有关,事先无法确定,故 R 的方向也无法最后确定。 在实际应用时,通常是用两个互相垂直且通过铰心 B 的分力 Rx和 Ry来代替。 固定铰链支座约束的简图如下图所示。
工程中常将构件牢固地嵌在墙或基础内,使物体不仅不能在任意方向上移动,而且也不能自由转动,这 种约束称为固定端支座。固定端支座的计算简图如图所示。 固定端支座的约束反力有三个:作用于嵌入处截面形心上的水平约束反力 Rx和垂直约束反力 Ry,以及约 束反力偶 M。
1.5 物体的受力分析和受力图
1.5 物体的受力分析和受力图
【例1.1】某办公楼屋面采用预制板,板长 l = 3.60 m,板宽 b = 1.20 m。 每块板自重G = 11.02 kN,
板的两端搁置在砖墙上,屋面材料作法为:二毡三油上铺小石子(0.35 kN / m2),20 mm 厚水泥砂浆找平层, 砂浆的密度为 γ = 20 kN / m3,板底 20 mm 厚抹灰,抹灰密度为γ = 17 kN / m3。 屋面活荷载的标准值为 0.7 kN / m2(不上人屋面),试计算屋面板的均布线荷载。
1.3.1 荷载的分类
2.按分布形式分
(1) 集中荷载(Concentrated load) 荷载的分布面积远小于物体受荷的面积时,为简化计算,可近似地看成集中 作用在一点上,这种荷载称为集中荷载。集中荷载的单位是 N(牛)或 kN(千 牛),通常用字母 F 表示。 (2) 均布荷载(Uniformly distributed load) 荷载连续作用,且各处大小相等,这种荷载称为均布荷载。 单位面积上承受 的均布荷载称为均布面荷载,通常用字母 p 表示,单位为 N / m2 (牛 / 米2 ) 或 kN / m2 (千牛 /米2)。 单位长度上承受的均布荷载称为均布线荷载,通常用字 母 q 表示,单位为N / m(牛 / 米)或 kN / m(千牛 / 米)。
1.2.1 静力学公理
2. 作用力与反作用力公理
若甲物体对乙物体有一个作用力,则同时乙物体对甲物体必有一个反作用力,这两个力大小相等、方向 相反并且沿同一直线而相互作用。 由于力是物体间相互的机械作用,因而作用力与反作用力必然是同时出现, 同时消失。
1.2.1 静力学公理
3. 加减平衡力系公理
在作用着已知力系的刚体上,加上或减去任意平衡力系,原力系对刚体 的作用效果不变。
1.1.2 刚体和平衡
1. 刚体的概念
在任何外力作用下,其形状、大小均保持不变的物体称为刚体。 刚体只是人们对物体的一种假想。 事实上,在自然界中任何物体受外力作用都有不同程度的变形,只是 有些物体受力后变形很微小,甚至要用专门的仪器才能测量出来。
2. 平衡的概念
物体相对于地球处于静止或匀速直线运动的状态称为平衡。 而作用于同一物体上使物体处于平衡状态的 力系,称为平衡力系。
(1) 力的大小:指物体间相互作用的强弱程度。 在国际单位中,力的大小以 N(牛)或 kN(千牛)为 单位。 在工程单位制中,以 kgf(公斤力)或 tf(吨力)为力的单位。 1kgf(公斤力)= 9.807N ≈ 10N (2) 力的方向:通常包括方位和指向两个含义。 例如重力“铅直向下”,“铅直”是指力的方位, “向下”是指力的指向。 (3) 力的作用点:力的作用点指力作用在物体上的位置。 通常它是一块面积而不是一个点。 仅当作用 面积很小时可以近似看作一个点。
1.2 静力学的基本公理
1.2.1 静力学公理
1. 二力平衡公理
作用在同一刚体上的两个力,使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是:这两个力大小相等,方向相反, 作用线在同一直线上(简称二力等值、反向、共线)。 在两力作用下处于平衡的刚体称为二力体,如果刚体是一个杆件,则称为二力杆件。
对于变形体,二力平衡条件只是必要条件,并不是充分条件。
1.1.1 力的概念
物体之间相互机械作用的效果是由力的大小、方向和作用点来确定的。 只有这三个要素唯一地确定,那 么力对物体的作用效果才能唯一地确定。
力是一个矢量,可以用一有向线段表示;线段的长度(按一定比例画)表示力的大小,箭头的指向表示 力的方向,线段的起点或终点表示力的作用点,力所顺沿的线段表示力的作用线。
Thank You
1.3.1 荷载的分类
(3) 非均布荷载(Non uniform load) 荷载连续作用,且各处大小不相等,而是按一定规律变化的,这种荷载称为非均布荷载。例如挡土墙所 受土压力作用的大小与土的深度成正比,愈往下,挡土墙所受的土压力也愈大,呈三角形分布,故为非均布 荷载。
1.3.2 荷载的计算
荷载的计算是结构计算的第一步。 结构计算就是要根据荷载的大小及作用的形式决定构件的内力和尺寸, 使设计的构件有足够的强度、刚度和稳定性。
作用于刚体上的力,其作用点可以沿着作用线移动到该刚体上任意一点,而不改变力对刚体的作用效果。
1.2.2 两个推论
2. 三力平衡汇交原理
若刚体在三个互不平行的力作用下处于平衡,则此三个力的作用线必在同一平面内且汇交于一点。
1.3 荷载
1.3.1 荷载的分类
1. 按作用的性质分
(1) 永久荷载(Permanent load) 永久荷载(又称恒荷载)是指在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不 计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载,也可简单理解为长期作用不变的荷载,如构件自重、设备自重 等。 永久荷载的大小可根据其形状尺寸、材料的密度计算确定。 (2) 可变荷载(Variable load) 可变荷载(又称为活荷载)是指在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比可以忽略不 计的荷载。 也可简单理解为荷载的大小和作用位置经常随时间变化。 (3) 偶然荷载(Accidental load) 在结构使用期间不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载。
1.4.4 活动铰链支座(hinge support)
将铰链支座安装在带有滚轴的固定支座上,支座在滚轴上可以任意的左右作相对运动,这种约束称为活 动铰链支座。 被约束物体不仅能自由转动,而且可以沿着平行支座底面的方向任意移动,因此活动铰链支座 只能阻止物体沿着垂直于支座底面的方向运动。 故活动铰链支座的约束反力 R 的方向必垂直于支承面,作用 线通过铰链中心。
4. 力平行四边形公理
作用于刚体上同一点的两个力可以合成一个合力,该合力的大小和方向 由这两个力为邻边所组成的平行四边形并通过二力汇交点的对角线确定用矢量表达式: R = F1 + F2
1.2.2 两个推论
1. 力的可传性原理
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