結(jié)構(gòu)的受力分析

1、第二節(jié) 典型案例分析結(jié)構(gòu)是怎樣受力的(單杠的受力和變形分析 )n從力學(xué)角度出發(fā)，對結(jié)構(gòu)理解為：結(jié)構(gòu)是可承受一定力的架構(gòu)形態(tài)，結(jié)構(gòu)可以抵抗引起形態(tài)和大小變化的力。這也是結(jié)構(gòu)的本質(zhì)。n把單杠看成結(jié)構(gòu)，構(gòu)件有：杠體、立柱、拉桿。球球球球F球小球?qū)潭c的作用力的方向，從固定點指向小球球心所處的瞬間位置。單擺實驗示意圖n運動員在杠體上轉(zhuǎn)動，其側(cè)視圖與單擺類似：杠體相當(dāng)于固定點，人相當(dāng)于小球。n所以，任意時刻，人對杠體的作用力方向都是指向人重心所處的瞬間位置。n結(jié)論一： 杠體總是朝著人體所在的瞬間位置的方向上發(fā)生彎曲。n杠體和立柱的上端相連，人的作用力通過杠體作用于立柱，將可能發(fā)生彎曲變形,如果要向前發(fā)

2、生彎曲，請問同學(xué)們有什么方法可以抵消這種彎曲呢？結(jié)論二： 任意時刻，對于立柱，由人運動所產(chǎn)生的彎矩M1，都有一個由立柱埋在地下部分和拉桿共同產(chǎn)生的反彎矩M2來平衡，以保持單杠整體的穩(wěn)定。 問題1： 課本13頁，圖1-19，運動員從單杠前側(cè)向后側(cè)運動，起削弱、平衡作用的是拉桿5 還是拉桿6？拉桿6棚室屋架結(jié)構(gòu)分析n二、棚室屋架結(jié)構(gòu)分析棚室屋架結(jié)構(gòu)分析 n1、棚室荷載與立柱受力、棚室荷載與立柱受力n思考思考1：棚室屋架受哪些力？：棚室屋架受哪些力？ 棚室屋下邊的梁，立柱和墻共同組成了荷棚室屋下邊的梁，立柱和墻共同組成了荷載的主要支撐系統(tǒng)。荷載分為載的主要支撐系統(tǒng)。荷載分為恒載和活載恒載和活載 對于

3、立柱和墻來說，屋面，梁檁的質(zhì)量屬對于立柱和墻來說，屋面，梁檁的質(zhì)量屬于不隨時間變化而變化的稱為于不隨時間變化而變化的稱為永久性荷載即永久性荷載即恒載恒載 雪載，風(fēng)載等屬于隨情況變化而變化的為雪載，風(fēng)載等屬于隨情況變化而變化的為可可變性荷載即活載變性荷載即活載n立柱受壓力時，荷載施加與立柱向下的力，立柱受壓力時，荷載施加與立柱向下的力，立柱的基礎(chǔ)會產(chǎn)生反作用力，他們大小相等，立柱的基礎(chǔ)會產(chǎn)生反作用力，他們大小相等，方向相反方向相反n當(dāng)風(fēng)載作用于立柱時，將于風(fēng)的方向有關(guān)，當(dāng)風(fēng)載作用于立柱時，將于風(fēng)的方向有關(guān)，風(fēng)載生成的作用力將沿立柱軸線和垂直軸線風(fēng)載生成的作用力將沿立柱軸線和垂直軸線兩個方向分解，

4、垂直軸線的力對立柱根部產(chǎn)兩個方向分解，垂直軸線的力對立柱根部產(chǎn)生彎矩生彎矩思考思考2：分析立柱是如何受力？：分析立柱是如何受力？2、梁的受力情況、梁的受力情況n梁的上部，受壓力，材料被擠壓；下部，受梁的上部，受壓力，材料被擠壓；下部，受張力，材料被拉伸。張力，材料被拉伸。n阻止梁過分彎曲的最簡單方法，是在梁的下阻止梁過分彎曲的最簡單方法，是在梁的下面增加支撐點，這樣梁傳遞下來的力就被分面增加支撐點，這樣梁傳遞下來的力就被分?jǐn)偭藬偭?、拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用、拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 拱結(jié)構(gòu)：中間高四周低呈弧形的曲面。拱結(jié)構(gòu)：中間高四周低呈弧形的曲面。 拱結(jié)構(gòu)對承受荷載有利，荷載壓力作用于拱拱結(jié)構(gòu)對承受荷載有利，荷載

5、壓力作用于拱 上，上，圓拱再把力傳到其四周的支撐上。圓拱再把力傳到其四周的支撐上。 拱結(jié)構(gòu)優(yōu)點拱結(jié)構(gòu)優(yōu)點;利于承載，美觀利于承載，美觀分析為什么要采用拱結(jié)構(gòu)（從受力角度分析為什么要采用拱結(jié)構(gòu)（從受力角度分析）分析）閱讀材料閱讀材料n單杠和棚室屋架，其結(jié)構(gòu)所承受的外力主要有單杠和棚室屋架，其結(jié)構(gòu)所承受的外力主要有拉力、壓力和彎曲力。實際上，結(jié)構(gòu)因其所負(fù)拉力、壓力和彎曲力。實際上，結(jié)構(gòu)因其所負(fù)荷載形式的不同，相應(yīng)承受的外力還有很多其荷載形式的不同，相應(yīng)承受的外力還有很多其他的力他的力n例如，橋的荷載有人、車及載重物、冰雪、大例如，橋的荷載有人、車及載重物、冰雪、大風(fēng)等。因此橋除了承受拉力、壓力、彎曲力之風(fēng)等。因此橋除了承受拉力、壓力、彎曲力之外，還要承受因荷載分布不均、不對稱而產(chǎn)生外，還要承受因荷載分布不均、不對稱而產(chǎn)生的的扭力扭力n又如，梯子的橫梁，除了承受壓力、彎又如，梯子的橫梁，除了承受壓力、彎曲力之外，載橫梁與支柱的兩個交接處曲力之外，載橫梁與支柱的兩個交接處還要承受還要承受剪切力剪切力。大壩與此類似，除承。大壩與此類似，除承受河水作用的壓力外，由于水深的變化受河水作用的壓力外，由于水深的變化還要承受剪切力還要承受剪切力課堂小結(jié)：課堂小結(jié)：n單杠結(jié)構(gòu)分析單杠結(jié)構(gòu)分析 單杠的結(jié)構(gòu)：杠體，立柱單杠的結(jié)構(gòu)：杠體，立柱 拉桿拉桿 杠體的