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1、第二节 典型结构案例分析 结构是怎样受力的,上节回顾 1、什么是架构？ 2、结构的定义，什么是构件？,物体的主体框架与构造形式,结构是指物体各个组成部分之间的搭配和排列。 构件：结构的各组成部分。,3、结构的本质是什么？,结构的本质是承受力、抵抗变形,（1）实心结构 （2）框架结构 （3）壳体结构,4、结构分为哪三种常见类型？,5、实心，框架，壳体结构的特征和受力特点？,（3）壳体结构：壳体内空，形态稳定，受力合理,（2）框架结构：几何外形比较复杂，能承受垂直和水平荷载,（1）实体结构：能承受较大的压力,阅读材料,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
2、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。,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：,1、单杠受力和变形分析,杠体,立 柱,拉杆,看一段视频（观察单杠受力时的变形）,（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
3、施加了外力，这些外力包括人体重力、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。,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 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的方向发生弯曲。,（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,可见： 同一荷载在静态、动
4、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、荷载与立柱的受力,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
5、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。,立柱受压力示意图,立柱,F1：永久性荷载和雪载,F2：立柱基础的反作用力,F :垂直立柱轴线 方向的推力,F:沿立柱轴线方向的压力,M：弯矩,荷载中的风载分析,风的作用力,2、梁的受力,对于梁来说： 恒载：塑料棚膜、后屋面、梁的自重 活载：雪载、风载等,活载雪,粱的受力,粱受力变形示意图,思考：梁的变形是怎样的，怎样防止梁过分弯曲？,梁的上部受到压力，材料被挤压 梁的下部受到张力，材料被拉伸,比较不同形状的纸板承受压力的大小,1、哪种情况下纸板的抗压能力最强？ 2、你还有更好的方案
6、吗？,拱结构的应用,拱结构：即中间高四周低呈弧形的曲面。 荷载压力作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。,认识到： 1、在较大的跨度情况下，建 筑物多采用拱结构。 2、拱结构既有利于承载，又美观,关于外力的一些基本形式,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,（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：拧衣服,连线,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,分析结构受力的方法： 结构 构件总荷载 恒载、活载,
