各類建筑結(jié)構(gòu)概述匯總(編輯修改稿)
2025-07-22 18:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 一樣的。受拉桿件上述說法總是正確的，而受壓桿件就不一定了。我們的生活經(jīng)驗也告訴我們，當受壓桿件又細又長時，桿件首先被壓彎了，再受壓往往就被折斷了，而不是被壓碎的。這說明細長桿的破壞不是由于強度不足造成的。壓桿保持它原來直線平衡狀態(tài)的能力稱為壓桿的穩(wěn)定性。上述細長壓桿的破壞稱之為失穩(wěn)破壞。由于失穩(wěn)破壞的壓力要比強度破壞的壓力小得多，并且壓桿的失穩(wěn)破壞往往沒有先兆，當壓力達到某個臨界值時會突然破壞。這種破壞形式在工程上具有很大的危險性，因此，研究壓桿穩(wěn)定在工程上具有非常重要的意義。 壓桿的平衡狀態(tài)在研究壓桿的平衡狀態(tài)前，我們先來看看下圖中小球的三種平衡狀態(tài)。小球在A、B、C三個位置雖然都可以保持平衡，但這些平衡狀態(tài)卻有本質(zhì)的區(qū)別。在圖（a）中，小球在A點處于平衡狀態(tài)時，即使有一個干擾力讓小球偏離A點，當這個干擾力一旦消失，小球又會回到原來的平衡位置，小球處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。在圖 (c)中，處于B點的小球，只要有一點干擾力讓小球偏離平衡狀態(tài)，即使撤除干擾力，小球也不會再回到原來的平衡位置，小球處于不穩(wěn)定平衡狀態(tài)。在圖(b)中，小球受到干擾力從C點到了點，干擾力消失后，小球既不會回到原來的位置，也不會再向前滾動，而是在新的位置保持新的平衡，這叫隨遇平衡。也稱為臨界平衡狀態(tài)。再來看下面的壓桿。如圖（a）所示為一根兩端鉸支的細長直桿，在軸向力P作用下保持平衡，給壓桿一個微小的橫向干擾力后，桿離開直線狀態(tài)而發(fā)生彎曲，如圖（b）所示。撤去干擾力后，壓桿將隨著軸向壓力P的不同而出現(xiàn)下述幾種情況：（1）當軸向壓力P小于某一特定值時，在撤去干擾力后壓桿能回到原來的直線平衡狀態(tài)。如圖（c）所示，即原來的平衡狀態(tài)是穩(wěn)定的。（2）當軸向壓力P增大到某一特定值時，撤去干擾力后壓桿在彎曲狀態(tài)下保持平衡，不再回復到原來的直線平衡狀態(tài)，此時桿件處于隨遇平衡狀態(tài)，即臨界平衡狀態(tài)。如圖（d）。此時的軸向壓力稱為臨界力，表示為。（3）當軸向壓力P大于臨界力時，撤去干擾力后壓桿也不能保持平衡，彎曲會不斷增大，直至破壞。事實上，由于壓桿本身總有各種缺陷，此時即使沒有外力干擾，破壞也必將發(fā)生。如圖（e）臨界應力、臨界力和容許應力介紹一個在壓桿穩(wěn)定計算中的重要概念—柔度，也稱為長細比，用表示。壓桿的“相當長度” 是長度系數(shù)，與壓桿兩端的支撐情況有關是壓桿的實際長度 壓桿橫截面的回轉(zhuǎn)半徑，（1） 臨界應力工程上常用臨界應力總圖來說明某一根壓桿的臨界應力。如下圖所示是一個臨界應力總圖的示意圖。橫坐標為柔度，縱坐標為臨界應力。 圖中分為三段：坐標原點至段，這時的壓桿為小柔度桿，表現(xiàn)為短而粗，其臨界應力為一個常數(shù)，其數(shù)值等于它的屈服應力。至段，這時的壓桿為中柔度桿，其臨界應力與柔度成線性關系，其值小于材料的屈服極限，而大于材料的比例極限。大于段，這時的壓桿為大柔度桿，其臨界應力與柔度的關系曲線表現(xiàn)為二次拋物線，其值小于材料的比例極限。（2） 臨界力臨界力等于臨界應力乘以桿件的橫截面積：臨界應力可以通過臨界應力總圖查表得到。需要說明的是，不同材料的桿件，有不同的臨界應力總圖與之對應。（3） 容許臨界應力臨界應力是一個極限力的概念，工程上還對臨界應力除以安全系數(shù)的方法來保證壓桿的穩(wěn)定安全，叫做容許臨界應力。容許臨界應力。折減系數(shù)，根據(jù)不同材料查表得到提高壓桿穩(wěn)定的措施 對于不同材料的桿件來說，有著不同的臨界應力總圖，彈性模量大的材料臨界應力大些，當然是有利的。我們要探討的是，同一種材料甚至是用同樣多的材料，如何提高壓桿的穩(wěn)定。（1） 減小長度（2） 改善支撐方式，以減少值（3） 合理選擇截面形式，增大橫截面的回轉(zhuǎn)半徑。矩形截面， 圓形截面，第七講 荷載作用在建筑結(jié)構(gòu)上的力叫荷載。荷載有兩類：直接作用：自重、家具、設備、人員、風力等等。間接作用：由于環(huán)境因素變化引起結(jié)構(gòu)反應，溫度、地基變形、地震沖擊波等等一、荷載分類永久荷載：設計基準期（結(jié)構(gòu)不需大修的使用期）內(nèi)數(shù)值不隨時間變化，或其變化可以忽略不計的荷載。自重、土壓力等。設計基準期:一般工業(yè)與民用建筑：50年公路、瀝青高速15年，一級公路10年；水泥高速30年，一級公路20年。橋梁：100年可變荷載：基準期內(nèi)，其值隨時間變化，且其變化與平均值數(shù)比不可忽略的。屋、樓面的活荷載，雪、風、吊車荷載。偶然荷載；基準期內(nèi)不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)量值很大，持續(xù)時間短暫（爆炸、海嘯），具有不可預見性，設計不考慮。事實上要準確計算這些荷載，也并不容易，因此常常引入一些合理的假設和估算。二、常見荷載介紹結(jié)構(gòu)自重由于地球引力引起的 ：比重；V：體積常見材料的比重如下:水：10KN/ m3；木：8~12KN/ m3；鋼材：78KN/ m3；石材：20 KN/ m3；磚：18 KN/ m3；砂：18KN/ m3；鋼筋混凝土24KN/ m3；土壓力垂直土壓力：上部土體（自重）側(cè)向土壓力有:①靜止土壓力：擋土墻不產(chǎn)生任何位移②主動土壓力：墻體開始轉(zhuǎn)動，土體開始下滑、最小③被動土壓力：墻體開始向墻背方向轉(zhuǎn)動是靜止土壓力系數(shù)，在0~1之間，隨土中含水率增大而增大。水壓力地下水：上層、潛水、承壓水A點壓強： 與側(cè)向土壓力比較可以得出,為什么下雨天擋墻容易倒塌。強調(diào)一下地下水位對工程影響：①基礎埋深（小于地下水）或考慮凍土深度②施工降水③地下水升降造成承載能力下降④地下室防水⑤空心物體上?、匏那治g性⑦承壓水沖壞地基樓面活荷載由于使用功能的變化使得樓面活荷載有很大差異，應分別考慮.①民用建筑樓面活荷載住宅：2KN/㎡，辦公：，禮堂、劇院：商店、展廳、車站： 車庫、檔案： 密集書庫：12②工業(yè)建筑樓面活荷載差異更大③屋面活荷載不上人：，上人：；屋頂花園：④施工荷載臺風與季風臺風：大氣環(huán)流引起的熱帶海面上的低壓氣旋季風：由于氣壓差引起的。溫度高：氣壓低；溫度低：氣壓高。①風速與風壓 （W為風壓，V為風速）距地10米高處為標準高度，該處的最大風速為基本風速。杭州基本風壓：㎡溫州基本風壓：㎡②風荷載計算——高度Z處的風振系數(shù)——體型系數(shù)——風壓高度變化系數(shù)——基本風壓 （㎡)——標準值——屋面積雪分布系數(shù)——基本雪壓吊車荷載與積灰荷載吊車荷載：垂直荷載：最大輪壓；水平荷載：制動力產(chǎn)生的水平力.積灰荷載：冶金、鑄造，水泥等廠房 ~㎡. 地震作用 地球目前進入了地震的活躍期。A、2008年汶川地震（—）：死亡68712人，失蹤17921人，152萬人失業(yè)、失地。B、2010日本仙臺地震（）：死亡13127人，失蹤14348人，并造成核泄漏.（福島第一核電站4機組爆炸，核泄漏劑量達到500~700多毫希弗）核輻射：胸透一次：宇宙射線：①地震成因：構(gòu)造地震、火山地震、陷落地震地球構(gòu)造地震分布：亞歐板塊、太平洋板塊、印度洋巖石：1200~1700℃；鐵：1534℃；銅：1084℃；鎢：3410℃；金：1064②描述：震中：淺源地震：60km，日本：10公里；汶川：10~20公里地震坡：體坡：縱坡：上下運動；橫坡：左右運動。面坡：次生坡震級烈度：震級：M=lgA1935年里希特，地震儀，A—震幅LgE=+（32倍）相差一級：震幅10倍，能量32倍。烈度：遭受一次地震宏觀現(xiàn)象③地震的破壞A、地裂縫：重力裂縫：震動超過地體抗剪強度引起開裂；構(gòu)造裂縫：巖層上下錯動噴砂冒水、地
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