第二节 结构受力分析
拱结构优点;利于承载,美观
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• 单杠和棚室屋架,其结构所承受的外力主要有 拉力、压力和弯曲力。实际上,结构因其所负 荷载形式的不同,相应承受的外力还有很多其 他的力
• 例如,桥的荷载有人、车及载重物、冰雪、大 风等。因此桥除了承受拉力、压力、弯曲力之 外,还要承受因荷载分布不均、不对称而产生 的扭力
• 思考1:棚室屋架受哪些力? 棚室屋下边的梁,立柱和墙共同组成了 荷载的主要支撑系统。荷载分为恒载和活载 对于立柱和墙来说,屋面,梁檩的质量 属于不随时间变化而变化的称为永久性荷载 即恒载 雪载,风载等属于随情况变化而变化的为可 变性荷载即活载
思考2:分析立柱是如何受力?
• 立柱受压力时,荷载施加与立柱向下的力, 立柱的基础会产生反作用力,他们大小相等, 方向相反 • 当风载作用于立柱时,将于风的方向有关, 风载生成的作用力将沿立柱轴线和垂直轴线 两个方向分解,垂直轴线的力对立柱根部产 生弯矩
பைடு நூலகம்
你能分析出它有哪些构件么?
• 杠体:是器械的主体 • 立柱、拉杆:共同支撑杠体并承受荷载
2、杠体的受力与变形
思考题1:杠体的受力与变形如 何?杠体变形的方向
运动员在杠体上做动作,如回环等通过握 杠体的手,对杠体施加了外力,包括人体质量 和回转运动产生的离心力,使得杠体发生弯曲 变形。这种外力称为弯曲力。 杠体弯曲变形的方向:杠体总是朝着人体 所在的瞬间位置的方向发生弯曲
• 又如,梯子的横梁,除了承受压力、弯 曲力之外,在横梁与支柱的两个交接处 还要承受剪切力。大坝与此类似,除承 受河水作用的压力外,由于水深的变化 还要承受剪切力
课堂小结:
• 单杠结构分析
单杠的结构:杠体,立柱 拉杆 杠体的受力与变形 立柱、拉杆的受力与变形
棚室屋架结构分析
棚室荷载与立柱受力 梁的受力 拱结构的应用
• 当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时, 杆件 产生的弯曲,发生弯曲变形时的构件 称为梁。 • 当板凳很长时,櫈面可视为梁。此种櫈面在 人的体重等外力的作用下,会发生弯曲变形。 只是这种变形可能很小,肉眼不易看出来。 而跳水的跳板发生的弯曲变形,却是非常明 显。弯曲变形如图:
一、单杠结构分析
1、结构的定义,什么是构件? 2、结构的本质是什么? 3、结构分为哪三种常见类型? 4、实心,框架,壳体结构的特征和受力特点
1.2典型结构案例分析
-----结构是怎样受力的
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• 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。
• 第一节的实例中,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。
2、梁的受力情况
• 梁的上部,受压力,材料被挤压;下部,受 张力,材料被拉伸。 • 阻止梁过分弯曲的最简单方法,是在梁的下 面增加支撑点,这样梁传递下来的力就被分 摊了
3、拱结构的应用
分析为什么要采用拱结构(从受力角度 分析)
拱结构:中间高四周低呈弧形的曲面。 拱结构对承受荷载有利,荷载压力作用于拱 上,圆拱再把力传到其四周的支撑上。
思考题2:立柱、拉杆是 如何受力与变形的?
• 当人体静挂在杠体上时,两根立柱只承 受压力 当人体回转到单杠的一侧时,经过杠体 传到立柱上端的外力将对立柱产生弯矩,使 立柱产生弯曲变形趋势。固定于地基的垂直 梁产生抵抗柱端的弯曲变形。同时拉杆将起 到辅助立柱抵抗变形作用。
• 二、棚室屋架结构分析
• 1、棚室荷载与立柱受力