第3讲-工程结构的抗力体系.pptVIP

课后任务 选一个典型工程结构，分析其结点与支座形式、受力特征和荷载传递路径。 * * * * 行成于思而毁于随 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 二、荷载的传递路径 * * * * 试比较方案（一）和方案（二）的两种结构形式，在几何尺寸、材料参数和外荷载均相同的情况下，哪种方案更加合理，即内力较小。 * * 方案（二） 方案（一） * * 方案（二） 方案（一） 弯矩图 * * 方案（二） 方案（一） 剪力图 * * 方案（二） 方案（一） 轴力图 * * * * 实际结构计算简图的简化 * * 静定桁架的合理外形与腹杆布置 弦杆——抗弯能力，腹杆——抗剪能力。 原则： 当简支桁架的弦杆外形与相应的简支梁弯矩图形状接近时， 上下弦杆所受轴力较均匀，比较合理。 因斜杆轴力的竖向分量与代梁相应剪力相同，因此应根据材料性质合理布置斜杆，充分发挥材料的强度。 桁架的合理高度可进行计算。 * * 刚架——轴向变形的影响 刚架主要内力是弯矩。 在高层结构或轴力很大的刚架中，轴向变形的影响不可忽略。 决定轴向变形影响大小的主要因素： 轴力的相对大小； 杆件长度与横截面尺寸的比例（长细比）。 * * 刚架——剪切变形的影响 当杆件截面尺寸与杆长的比值不大时，剪切变形对内力和位移的影响都很小，可以忽略。 当比值较大时，剪切变形的影响应予考虑。 决定剪切变形影响大小的主要因素： 杆件截面尺寸与杆长比值； 与截面形状和材料性质也有关。 * * 温度变化的定性分析 超静定梁和刚架的应变与位移是由内力和温度变 化共同产生的。 静定结构在温度变化时不产生内力，但有变形。 在温度变化因素作用下计算位移时，一般应考虑轴向变形而忽略剪切变形。 * * 温度变化的定性分析 试画出如下结构的弯矩图 * * * * 三、水平与竖向抗力体系 低层、多层与高层建筑的竖向及水平结构体系设计的基本原理是相同的。但随着高度的增加，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形则要大很多。 在高层建筑中，主要的设计问题是抗弯和抵抗变形。 增加抗弯结构体系的有效宽度 * * 设计结构分体系应使其构件以最有效的方式相互作用 增大受荷载最有效的构件截面 使大部分竖向荷载直接由最主要抗弯构件承受 在竖向结构分体系中，合理布置实心墙或斜撑构件， 可以有效的抵抗每层楼的局部剪力 每层楼盖应足以起水平隔板的作用 将大型竖向和水平构件联结成巨型框架 * * 四、厂房结构 厂房结构的分类 依据跨度、高度和吊车起重量等因素分类： 混合结构；混凝土结构；钢结构 依据施工方法分类： 现浇式；装配式 依据承重结构形式分类： 排架结构；刚架结构 * * 厂房结构的计算简图 排架结构：柱与屋架为铰接，与基础为固接。 * * 刚架结构： 柱与横梁为刚接，与基础为铰接，也可采用刚接。 * * 厂房结构柱脚节点做法 阶梯形基础——实线 （低杯口基础） 高杯口基础——虚线 锥形基础——实线 （柔性基础） 刚性基础——虚线 * * a)、b)平板式铰接柱脚 c)、d)刚性柱脚 刚接柱脚：传递弯矩、剪力、轴力。填充细石混凝土 铰接柱脚：传递剪力、轴力。填充沥青麻刀1:2水泥砂浆 * * 五、全国大学生第二届大学生结构设计大赛作品欣赏 ——彩虹倒影 * * L/O/G/O 定性结构力学 主讲人：谢伟平 电话E-mail：wpxie@ 办公地点：西院东教-323 * * 第三讲 工程结构的抗力体系 上次课的回顾（几点思考） 1.定性结构力学概念的提出？课程的目的？意义？ 定性结构力学的概念是上世纪九十年代提出的（同济大学称之为概念结构力学，东南大学称为趣味结构力学）。 古代以师傅带徒弟的方式进行定性的教育，如今大批量的培养专业人才，定量的方法极大地丰富，从而弱化了定性能力的培养。 概念设计、估算判断。 * * 2.应由定性结构力学引申到所有力学课程知识的提炼与升华。 3.结构计算模型的简化与计算目的有关，完全正确的计算模型 是没有的。 4.定性与定量的关系 通过定量分析使定性能力得到提高，古代是通过实践经验的总结得到定性能力的提高。 5.工程中是不会给你出结构力学的题目让你算的。 * * * * * * 6.试对以下结构进行几何组成分析，看看能得到什么结论？ (d) 7.目前的教育是老师提出问题，由学生来分析问题，解决问题。你们想想问题是怎么提出的呢？ 8.叠加原理的应用条件。什么是线弹性？其数学表示是什么？ 9.强调用专业的眼光来看待所有的结构问题