【文章內容簡介】 裝修 ，已很少用作結構構件了 。 The Effects of Material on Structure (一 ) 充分發(fā)揮材料特性 The Effects of Material on Structure (二 ) 選用合理的截面 形狀 及結構形式 用離心法生產的管柱作電線桿 ， 無論抗彎 、 抗剪或抗扭都比較合理 ， 光潔的表面既美觀又耐久 ， 基本上不用維護 。 大一些的構件，例如拱形桁架，由于桁架外形與彎矩圖相似，可使上、下弦桿內力沿全長幾乎處處相同，使用等截面的弦桿比較經濟合理，在滿跨荷載作用下腹桿內力幾乎為零。 2 2 22 11 1 1 The Effects of Material on Structure (二 ) 選用合理的截面形狀及結構形式 平行弦桁架中 內力最大的桿件是支座斜腹桿 ， 若采用鋼結構 ， 則應采用下斜式腹桿 ， 此時支座斜腹桿為拉桿 (見圖 )。 如果是鋼筋混凝土平行弦桁架 ， 由于混凝土抗壓很好 ， 應采用上斜式腹桿 ， 此時支座斜腹桿為壓桿 。 這里只用簡單的幾個例子說明截面形狀和結構形式的重要性 ， 工程中的例子還很多很多 ， 大家應在日常生活中注意觀察 。 The Effects of Material on Structure (三 )采用組合結構 ( Composite Structure ) ； ； 、壓型鋼板和現(xiàn)澆混凝土板組成的組合樓蓋； ； 凝土邊拱 (或框架 )； 。 鋼筋混凝土梁 鋼拉桿 木上弦 a)鋼木屋架 鋼拉桿 鋼拉桿 b)帶拉桿的三角形拱 栓釘 壓型鋼板 壓型鋼板 工字鋼 c)組合結構樓板 組合結構 q M M/2 M/2 R The Effects of Material on Structure (三 )采用組合結構 ( Composite Structure ) 偏心鉸 以三鉸拱屋架為例 ，上弦不僅是三鉸拱的壓桿 ，同時承受非節(jié)點作用的屋面荷載 ， 因此 ， 斜梁要承受較大的彎矩 。 如果 在節(jié)點構造上稍作處理 ， 做成偏心節(jié)點 ，則可大大減小跨中彎矩(如右圖所示 )， 甚至可減小一半 。 這僅是一個小例子 ， 可見在組合結構方面還有許多潛力 ， 有待深入研究 。 結構構件間應該怎樣合理結合 ？ The Effects of Material on Structure (四 )利用三向應力狀態(tài) ( Triaxial Stress State )提高材料的強度和延性 a. 網狀配筋砌體 。 b. 螺 旋 鋼 箍 柱 ( Spiral Reinforced columns ) 。 （ ConcreteFilled Steel Tubular )。 d. 后張預應力混凝土結構預應力筋錨頭附近 ， 設橫向鋼筋網或螺旋鋼筋 。 e. 抗震結構梁 、 柱節(jié)點附近要加密鋼箍 。 應當指出 ， 三向受壓狀態(tài)提高的是材料的抗壓強度 ， 因此 ， 對偏心受壓或長細比較大構件不適用 ，因為此時構件破壞往往是由穩(wěn)定或抗拉強度控制 。 a)網狀配筋砌體 b)螺旋箍筋柱 c)鋼管混凝土 d)提高預應力筋錨頭下的局壓強度 鋼管 混凝土 混凝土受壓破壞是由于受壓時的橫向變形超過了材料的拉伸極限變形而引起的破壞 。 如果對橫向變形提供一些側向約束 ，將大大提高材料的抗壓強度 。 材料在三向受壓狀態(tài) (Triaxial Stress State )下不僅強度提高 ， 而且其抵抗變形的能力也大大提高 ，利用這種特性可大大改善結構的承載能力（ Carrying capacity） 和提高結構構件的延性 (Ductility )。 鋼管混凝土 受壓試件 破壞形態(tài) 雖然鋼管局部變形很大，剖開鋼管可以看到內部混凝土基本沒有破碎，可見三向應力狀態(tài)下混凝土材料的延性大大提高 。 The Effects of Material on Structure (四 )利用三向受壓應力狀態(tài) ( Triaxial Stress State ) 提高材料的強度和延性( Strength and Ductility ) 關于構件尺度的概念 (The Concepts of Members’ Dimension ) 第一章 一些重要的結構概念 (Some Important Concepts of Structure) 基本受力狀態(tài) (The Basic Mechanical States) 材料對結構的影響 (The Effects of Material on Structure ) 關于構件尺度的概念e Concepts of Members’Dimension 構件受力后的變形 (The Deformations of Member after Loading ) 預應力的概念 (The Concepts of Prestress ) The Concepts of Member’s Dimension 微縮景觀 請問 ， 如果把麻雀放大到大象那么大 ， 它還能飛起來嗎 ？ 很明顯 ， 答案是否定的 。 因為 隨著尺度增加 ， 麻雀的體重 (或體積 )將隨尺度的三次方增加 ， 而麻雀賴以起飛的翅膀面積只隨尺度的平方增加 。 自重增加遠比翅膀面積增加快得多 ， 放大后的麻雀肯定飛不起來 。 巨型景觀 如果想把實際工程按比例放大，建一個“巨型景觀” ，行嗎？ The Concepts of Member’s Dimension 我們再來分析簡支梁在 自重作用下 的情況 。若將此梁放大十倍 ， 再比較一下這兩根梁的內力和變形 。 現(xiàn)以下角標 1和 10分別表示原簡支梁和放大十倍后的簡支梁 。 L b h 結構尺度的影響 The Concepts of Member’s Dimension 現(xiàn)分別以下角標 1和 10代表原梁和放大 10倍后的梁 矩形截面梁 b10=10b1； h10=10h1 ； L10=10L1 自重線荷載 g10 =b10 h10γ=100g1