结构是怎样受力的.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节 典型结构案例分析,结构是怎样受力的,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,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,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,发生弯曲变形时的构件称为梁,阅读材料：,P11,1,、单杠受力和变形分析,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。,（,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,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。,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。,杠体受力弯曲变形、方向,运动员对杠体施加了,外力,使得杠体发生弯曲变形的这种,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,（,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,当人体静挂或静骑在杠体上时,压力,当人体回转到单杠的一侧（如单杠的前面）时,弯矩作用,压力,认识到：,同一荷载在静态、动态下，结构承受的外力往往不同,问题：,杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，,立柱产生弯曲变形趋势,如果要向前发生弯曲，请问同学们，有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？,立柱埋深一点,用一个力从反方向拉,（,3,）拉杆的作用,拉杆：,辅助立柱抵抗弯曲变形趋势,2,、棚室屋架结构受力分析,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,（,1,）构件,梁,(,拱架,),的受力,对于,梁（拱架）,来说：,恒载,：塑料棚膜、后屋面、,梁（拱架）的自重,活载,：雪载、风载等,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,（,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,荷载压力,由,恒载,和,活载,生成。,墙受压力时的情形。,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,认识到：,不同形式的荷载，同一结构承受的外力也不同,（,3,）构件,拱的受力,拱结构：即,中间高四周低呈弧形的曲面,。,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,认识到：,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。,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,。,（,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,（,2,）,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,（,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,（,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,（,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,连线,拉力,作用于物体,使它产生弯曲的力,压,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力,剪切力,挤压物体的力,扭转力,物体所承受的拉拽力,弯曲力,反方向向物体两端均匀施力,使物体发生扭转形变的力,补充知识,2,荷载,依据不同的标准，荷载有不同的分类。,（,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。,（,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,（,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,（,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,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。,补充知识,4,应力,应力,F,S,。,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,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,本节课结束！,