【正文】
es under loads.Actual loading conditions are also both difficult to determine and to express realistically, and must be simplified for purposes of analysis. Thus, traffic loads on a bridge structure, which are essentially both of dynamic and random nature, are usually idealized into statically moving standard trucks, or distributed loads, intended to simulate the most severe loading conditions occurring in practice.Similary, continuous beams are sometimes reduced to simple beams, rigid joints to pinjoints, fillerswalls are neglected, shear walls considered as beams。 in deciding how to model a structure so as to make it reasonably realistic but at the same time reasonably simple, the analyst must remember that each such idealization will make the soulation more suspect. The more realistic the analysis, the greater will be the confidence which it inspires, and the smaller may be the safety factor ( or factor of ignorance ). Thus, unless code provisions control, the engineer must evaluate the extra expense of a thorough analysis as pared to possible savings in the structure.The most important use of structure analysis is as a tool in structural design. As such, it will usually be a part of a trialanderror procedure, in which an assumed configuration with assumed dead loads is analyzed, and the members designed in accordance with the results of the analysis. This phase is called the preliminary design。工業(yè)建筑的建造與民用建筑相同,但兩者在選用的材料、結構形式或體系方面是有差別的。它與建筑風格是不可分割的,在不同程度上是一種建筑風格的體現。它可能既局限又開放。物理學和數學的原理及工具為區(qū)分在結構上的合理和不合理的形式提供了依據。它在保持建筑物形狀上是必不可少的。被稱為剛度的材料的特性,需與強度要求一起考慮。建筑經濟是一個復雜的問題,其中包括原材料、制作、安裝和維修。除了這三種最基本要求之外,其他幾種因素也值得重視。簡而言之,結構形式必須與所圍護空間的功能相適應。用于那些構件的結構材料自身必須具有防火性或者用耐火材料加以適當保護。很顯然,各種建筑系統(tǒng)在設計時必須相互協(xié)調。在風荷載作用下晃動劇烈的高層框架雖然沒有危害,但仍然不適宜居住。外觀的安全性也許比真實表達建筑結構更重要,因為沒有受過訓練的人是不能分清真實的和感覺中的安全性的。結構分析是確定在給定荷載下結構中產生的力和變形,以便是結構設計得合理或檢查現有結構的安全狀況。通常只有當危險截面的材料遠遠超過彈性范圍之后,才可能發(fā)生結構倒塌,因而建立在材料非彈性狀態(tài)基礎上的極限強調理論是合理確定結構安全性,防止倒塌所必需的?;谶@種原因,分析人員工作的一個重要部分是將實際結構和荷載狀態(tài)簡化成一個易于合理分析的模型?,F代的矩陣—計算機法可以分析整個體系從而革新了結構分析,這樣可對荷載作用下結構的性能作出更可靠的預測。分析得越客觀,產生的信心就越大,而所取的安全系數(或忽略的因素)可能就越小。這個階段稱為初步設計,由于此時的設計常常會變化,通常采用粗略的快速分析方法就足夠了。很清楚,為了達到設計目的,需要從“迅速而粗略”到“精確”的各種分析方法。寧可累死在路上,也不能閑死在家里!寧可去碰壁,也不能面壁。能干的人,不在情緒上計較,只在做事上認真;無能的人!不在做事上認真,只在情緒上計較。什么是奮斗?奮斗就是每天很難,可一年一年卻越來越容易。同時,現代的分析允許的簡化方法。至此,將所作的更改納入到結構中,再進行更精細的分析,并修改構件設計。結構分析最重要的用途是作為結構設計中的工具。例如,橋梁結構上的交通荷載主要是動荷載且是隨機的,通常理想化成靜態(tài)行駛的標準卡車或分布荷載,以用來模擬實際產生的最不利的荷載狀態(tài)。由于傳統(tǒng)的的結構分析方法不能分析平板的作用,所以經常理想化成類似于梁的條形結構?;谶@種原因,在本章中僅采用結構的彈性理論。這樣做能確定構件的尺寸以及所需要的鋼筋,以便a)承受設計荷載而不出現損壞或過大變形(在正常使用或工作狀態(tài));b)防止結構在荷載未達到規(guī)定的超載以前倒塌(安全性或極限狀況)。在結構定性和定量分析兩方面有豐富經驗的設計師擁有直覺或感受結構性能的能力。沒有窗欞的巨大玻璃窗戶盡管是相當安全的,但對居住在樓房里的人來說,特別是當他站在臨街40層高樓的大玻璃窗前時,總會感極很不安全。從空間上來講,在一座建筑物的所有構件之間都是相互依存的。第三,結構應與建筑物的循環(huán)系統(tǒng)很好的結合。很顯然,至少一直到內部人員安全撤離為止,結構體系必須能保持完整。例如,線性功能要求線性結構,所以把保齡球場的頂部蓋成圓形是不合適的。施工的速度和資金成本(利息)也是需要考慮的因素。具有很高強度,但剛度較低的材料,在外力作用下會因變形過大而失去其使用價值。強度的要求意味著所選擇的結構材料足以承受由荷載產生的應力并且結構形狀必須適當。在建筑結構中至少應包括三項內容:穩(wěn)定性、強度和剛度,經濟性。它是實際存在的。它在直觀上可以是顯性的或是隱性的。其基本目的是抵抗作用在建筑物上的各種荷載并把它傳到地基上。根據其功能不同,建筑物主要有