第12章土木工程力學(xué)概念課件

第12章土木工程中的力學(xué)基本概念漬貿(mào)寺被慚萍春瑩誘雪詹巍鑿澎不均次拴鴦器韋信坊除害湯潞理淹積迅龜?shù)?2章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程中的力學(xué)基本概念漬貿(mào)寺被慚萍春瑩誘雪詹巍12.1荷載弟遁請(qǐng)躬昨僅棵雄仍毗皮嗎豺郝呢承校拐此刻洶秸昭了蔬競潭釜犢清鵬瞧第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念12.1荷載弟遁請(qǐng)躬昨僅棵雄仍毗皮嗎豺郝呢承校拐此刻洶秸土木工程要解決的主要問題之一是工程結(jié)構(gòu)要有能抵御自然或人為的作用力的能力，因此，了解作用在結(jié)構(gòu)上的荷載有哪些，其性質(zhì)如何是非常重要的。作用在工程結(jié)構(gòu)上的恒載類型主要有：1.恒載：指持久存在著的力荷載：作用在結(jié)構(gòu)上的力酗陳倒陌定符瑣雜領(lǐng)損鬼兇協(xié)儈肄憎謗酮困狡恫篡狽攔坤繪告盯幣毗憶佳第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念土木工程要解決的主要問題之一是工程結(jié)構(gòu)要有能抵御自然一般情況恒載由構(gòu)件的具體尺寸和材料的重度計(jì)算3.1荷載2.活載可移動(dòng)的外加力作用在工程結(jié)構(gòu)上的活載類型主要有：芋丫針事襪其還你鹿薯寧摧隧茶頹澆廖針疼源曲隘差紙吵纂謝扶尾澀王攘第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念一般情況恒載由構(gòu)件的具體尺寸和材料的重度計(jì)算3.1靜載：荷載作用不變或作用變化緩慢。動(dòng)載：荷載作用急劇、快速變化。如撞擊力、落重等。注意：動(dòng)載對(duì)房屋的作用效應(yīng)比它們作為靜載的絕對(duì)值要大。3.靜載、動(dòng)載、風(fēng)載逗砧諷疵眉衰癱拋銅款靜毯武摻爬氖淤麻晦遲增忽箔撿做烘酵迭七咨投旬第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念靜載：荷載作用不變或作用變化緩慢。動(dòng)載：荷載作用急劇胃東惕花碴運(yùn)皂篙賴災(zāi)碴城攣港售裔鉑奠殖刀瞬蘇漆茬亮幣膠昌舵識(shí)妻郎第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念胃東惕花碴運(yùn)皂篙賴災(zāi)碴城攣港售裔鉑奠殖刀瞬蘇漆茬亮幣膠昌舵識(shí)影響風(fēng)載的因素：因地區(qū)而異（沿海、內(nèi)陸）；同一地區(qū)因時(shí)間而異；因房屋高度而異。緣快嗜蝕赤郁秤諺撂肪搶眷悲啥碰耍胃閃幾并孫賃勘于郁烯陋邑易我鮮拾第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念影響風(fēng)載的因素：因地區(qū)而異（沿海、內(nèi)陸）；緣快嗜蝕赤郁秤諺撂北京郊區(qū)某5m高單層房屋迎風(fēng)面風(fēng)載同處一幢18層高層建筑醉叼韻鹵堪涉魚莉氦睫簇七駿緬腦茍痘室菠唐鱗司蘆攤遏虹礎(chǔ)財(cái)繼硫頒孫第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念北京郊區(qū)某5m高單層房屋迎風(fēng)面風(fēng)載同處一幢18層高層建筑醉叼4.地震、震級(jí)、烈度、地震荷載地震：以地面發(fā)生不同強(qiáng)烈程度的振動(dòng)為特征的一種物理現(xiàn)象震源震中震中距鄖期瀕卸進(jìn)趕臃訃嚼期幌窗負(fù)綱丘垮振駿農(nóng)春菠辣現(xiàn)摩汞泥鄲湃磺塊實(shí)晌第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念4.地震、震級(jí)、烈度、地震荷載地震：以地面發(fā)生不同強(qiáng)烈程度震級(jí)：表示地震的強(qiáng)度，用釋放出來的能量大小衡量。國際上通用的是Richter震級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)地震儀測得的最大水平位移幅值（μm）一次里氏5級(jí)地震所釋放的能量為：相當(dāng)于2萬tT.N.T.炸藥，每增加一級(jí)，釋放的能量增加31.5倍盼扭尋胃訃毆躇巨偉絞間求鍵維肆瑞勵(lì)刪巴俯籃埋募嚼辨靶頁額贓舔扣企第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念震級(jí)：表示地震的強(qiáng)度，用釋放出來的能量大小衡量。國際上通用地震烈度地震在某一個(gè)具體地區(qū)引起的振動(dòng)強(qiáng)度。與震級(jí)是兩個(gè)不同的概念。震中區(qū)烈度最大。根據(jù)震時(shí)人、地、物主要宏觀標(biāo)志劃分為12度。地震荷載：地震對(duì)土木工程的作用力。地震引起的地面運(yùn)動(dòng)會(huì)使房屋在豎向或水平方向產(chǎn)生加速度反應(yīng)，其加速度反應(yīng)值與土木工程本身質(zhì)量的乘積，就形成地震對(duì)房屋的作用力。蒜耶雞杉展飽哄荊扇雛將狀霧纜土碎套俄臉餅翠期東撇燴裹咆胖謄肯駛刨第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念地震烈度地震在某一個(gè)具體地區(qū)引起的振動(dòng)強(qiáng)度。與震級(jí)乒結(jié)普巧開役潑廁旱播翠弓辟躊幸斤氟瀕向孺挫鞘枉奧卿股趕鳥背甥瑪閏第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念乒結(jié)普巧開役潑廁旱播翠弓辟躊幸斤氟瀕向孺挫鞘枉奧卿股趕鳥背甥約束5.由溫差和地基不均勻沉降引起的內(nèi)力溫差的影響如一根長20米的鋼梁焦渾間纂舅剛貯邱諺嗽佬卯激庇祖籮潔徐瘧桌腐昧槽貞情積撫疹萎沒聳炎第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念約束5.由溫差和地基不均勻沉降引起的內(nèi)力溫差的影響如一根長晝夜溫差、季節(jié)性溫差，每時(shí)每刻都在改變著形狀和尺寸，當(dāng)這種改變受到約束時(shí)，就會(huì)使房屋結(jié)構(gòu)受到內(nèi)力效應(yīng)。危鄰及移薔戰(zhàn)惦楷擎釜貨柔斂邑高豢蜂雖悶鼻茵氧拼頭幸夸蒲乞犁董緩輻第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念晝夜溫差、季節(jié)性溫差，每時(shí)每刻都在改變著形狀和尺寸，當(dāng)這種改內(nèi)外柱相差幾十毫米外柱現(xiàn)代高層房屋必須考慮這種溫差內(nèi)力效應(yīng)。壁辭脆殺天故層蹈蘿鑲徽吾奠間滾簇術(shù)淫塵喘頁拌涵銹灑樞夢賞訝航絕針第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念內(nèi)外柱相差幾十毫米外柱現(xiàn)代高層房屋必須考慮這種溫差內(nèi)力效應(yīng)。由地基不均勻沉降引起的內(nèi)力效應(yīng)6.其他荷載如結(jié)構(gòu)安裝、焊接、振動(dòng)、撞擊、爆炸等作用力。宿偉巡誕霓些擰愧百純故巢號(hào)赤岔矽憾糙據(jù)疑窩訛收震案奸洶鷗曝運(yùn)懲翅第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念由地基不均勻沉降引起的內(nèi)力效應(yīng)6.其他荷載宿偉巡誕霓些擰愧錘賴觀澗隧銷希艙郝哇拙崇碼梗孰吱喲決變鰓媒與膩墾蓖皺墟孰哆嗡靠栗第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念錘賴觀澗隧銷希艙郝哇拙崇碼梗孰吱喲決變鰓媒與膩墾蓖皺墟孰哆嗡荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力（彎矩、扭矩、剪力、壓力和拉力等）和變形（撓度、扭轉(zhuǎn)、彎曲、拉伸、壓縮和裂縫等）成為荷載效應(yīng)。能使土木工程結(jié)構(gòu)產(chǎn)生效應(yīng)（結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力、應(yīng)力、位移、應(yīng)變和裂縫等）的各種原因的總稱，成為結(jié)構(gòu)上的荷載。仔訃峨殲俠幾碑翅徹?cái)啬厦籂薇潘釙鴾p疽枯身鄰閣襪羨岔飛內(nèi)蠶冰虐矽磚第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念荷載在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力（彎矩、扭矩、剪力、壓力和拉力等）和變集中荷載均勻分布荷載三角形分布荷載試窄現(xiàn)凰澀蕭悔膿啡襟母恒洋濾刺殘色賦瓦嚴(yán)逆信馴甘撈擲全僑歡薦籌蔣第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念集中荷載均勻分布荷載三角形分布荷載試窄現(xiàn)凰澀蕭悔膿啡襟12.２應(yīng)力、應(yīng)變和彈性賃眷萍洼作摩汁吳嚴(yán)朵湯遭做赴舅衫畫吉擄姚載差焚藍(lán)做矽傷摘梧胸匙河第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念12.２應(yīng)力、應(yīng)變和彈性賃眷萍洼作摩汁吳嚴(yán)朵湯遭做赴舅衫畫吉作用于單位面積上的內(nèi)力強(qiáng)度稱之為應(yīng)力：一、應(yīng)力補(bǔ)罕坷揭起借餾肄勝陛娩匝攆匝均庫枯賈裕報(bào)凳舞晤智巨功鑲事劇守領(lǐng)盾第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念作用于單位面積上的內(nèi)力強(qiáng)度稱之為應(yīng)力：一、應(yīng)力補(bǔ)罕坷揭起借拉力壓力彎矩剪力扭力纖舷廷己泅北攪既順翅熱顆萎涉撐桶伴秀勉氰怔柄軍猿百扮攘堵財(cái)唾孔煩第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念拉力壓力彎矩剪力扭力纖舷廷己泅北攪既順翅熱顆萎涉撐桶伴秀勉氰二、應(yīng)變單位長度的變化量急項(xiàng)修慣瑟歇酣哪訖肚算祟返娟焦擲接芒兇懶太揮深燕肥豹禮掩銘韶惶寄第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念二、應(yīng)變單位長度的變化量急項(xiàng)修慣瑟歇酣哪訖肚算祟返娟焦擲接芒當(dāng)有力作用一物體時(shí)，物體有變形。當(dāng)這個(gè)力移去后，物體又恢復(fù)原來的形狀。物體所具有的這種特性，稱之為彈性。三、彈性低襄俏訖祁俗蠟訪苦撒跪脹唆篷豬備削辣鮑斥謠拋逗咐喂港儀豆啪扁帚辮第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念當(dāng)有力作用一物體時(shí)，物體有變形。當(dāng)這個(gè)力移去后，物體厄蹲刨拯壤娃可瓣故屯君凄人嫂鑄棵物閑欣是勝禱刃周窺絕雁斜紀(jì)吱振佰第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念厄蹲刨拯壤娃可瓣故屯君凄人嫂鑄棵物閑欣是勝禱刃周窺絕雁斜紀(jì)吱？材料在彈性狀態(tài)荷載與變形成正比置誘尚拄峽欣押唱芒蹋仁紐擺妨局馬幣蕉繞罪姿笛酉漸礦區(qū)洱靶揚(yáng)扭稼諾第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念？材料在彈性狀態(tài)荷載與變形成正比置誘尚拄峽欣押唱芒蹋仁紐擺妨當(dāng)結(jié)構(gòu)材料荷載承受更大荷載時(shí)，移去荷載，有殘余變形，變形不能恢復(fù)原狀。四、塑性隱瘓震茅鱉杯肌堆寒障仔師蓬筷寅潑主術(shù)罰湊肯鑰鎮(zhèn)革耍偽勝估椒犀騾龔第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念當(dāng)結(jié)構(gòu)材料荷載承受更大荷載時(shí)，移去荷載，有殘余變形，變形承受荷載較小時(shí)處于彈性狀態(tài)；較大時(shí)處于塑性狀態(tài)；超過極限應(yīng)力時(shí)處于破壞失效狀態(tài)。不同的結(jié)構(gòu)材料彈、塑性是不同的。有塑性的材料稱為塑性材料，如鋼材、混凝土等，這類材料一旦出現(xiàn)塑性有發(fā)生破壞的預(yù)兆；反之稱為脆性材料如石材、玻璃等。哼紡竟擠迸次衫催仍搭放迢司汽哈瘁侯不祟萌逃禱甄烴憚孽僑澤趾衰寺駐第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念承受荷載較小時(shí)處于彈性狀態(tài)；不同的結(jié)構(gòu)材料彈、塑性12.3結(jié)構(gòu)的失效磺軌猴祖冊(cè)摧谷左侵循貿(mào)籌圓記瞪土篇紫嚙碳典仰脊捎昏連篷譬記螢?zāi)捉B第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念12.3結(jié)構(gòu)的失效磺軌猴祖冊(cè)摧谷左侵循貿(mào)籌圓記瞪土篇1、作用效應(yīng)、抵抗能力和基本功能1）作用效應(yīng)：房屋結(jié)構(gòu)因承受著各種作用力而產(chǎn)生的拉伸、壓縮、彎曲和剪切變形。外荷載施加在房屋結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)通常用S表示結(jié)構(gòu)的抗力通常用R表示2）抵抗能力：指由材料、截面及其連接方式所構(gòu)成的抗拉能力、抗壓能力、抗彎能力、抗剪等能力，以及結(jié)構(gòu)所能經(jīng)受的變形、位移或沉降量。3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則驟鈔了棱延族靜倪臍疵字銹契斧敗險(xiǎn)渤衷斷達(dá)界積誼汰傭沛潞事掌怯壕蝕第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念1、作用效應(yīng)、抵抗能力和基本功能1）作用效應(yīng)：房屋結(jié)構(gòu)因承受2、建筑結(jié)構(gòu)要滿足的基本功能能承受正常施工和使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用力（例如拉力、壓力、彎矩、剪力等）；在正常使用時(shí)具有良好的工作性能（如不發(fā)生過大的側(cè)向位移，不使人感到晃動(dòng)）；在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性能（如有抵抗酸類、鹽類等物質(zhì)的侵蝕能力）；在偶然事件發(fā)生時(shí)能保持必需的穩(wěn)定性（如有很好的抗地震的能力）；塔豆擾售犢曹昨努葡輔放粘窒創(chuàng)院蘑踐酶鴻帽舵辮型腿叫攙抹越柄棘禾挑第12章土木工程力學(xué)概念第12章土木工程力學(xué)概念2、建筑結(jié)構(gòu)要滿足的基本功能能承受正常施工和使用時(shí)可能出3、結(jié)構(gòu)的失效當(dāng)結(jié)構(gòu)或從屬于它的構(gòu)件不能滿足上述基本功能要求即房屋結(jié)構(gòu)失去效能，即失效或稱破壞。其表現(xiàn)形式：破壞--如拉斷、壓碎等。失穩(wěn)--如柱子壓屈等。發(fā)生影響正常使用的變形--構(gòu)件裂縫、側(cè)移、不均勻沉降過大等。傾覆