建筑力學(xué)1(編輯修改稿)
2025-01-20 09:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，因此，對(duì)于實(shí)際工程結(jié)構(gòu)若不加簡(jiǎn)化進(jìn)行力學(xué)分 析是相當(dāng)復(fù)雜，甚至是不可能的。 在力學(xué)分析中，首先需要對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)采用抽象化的方法， 即根據(jù)所研究的不同問(wèn)題，抓住主要的、起決定作用的因素， 忽略次要的、偶然的因素，對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的抽象化， 根據(jù)分析側(cè)重點(diǎn)的不同，建立力學(xué)分析模型。 力學(xué)分析中，視所考慮的因素，主要有兩種分析模型： 剛體和變形體模型。 剛體是指在運(yùn)動(dòng)中和受力作用后，形狀和大小都不發(fā)生 改變，而且內(nèi)部各點(diǎn)之間的距離保持不變的物體 。 剛體是從實(shí)際物體抽象得來(lái)的一種理想化的力學(xué)模型， 自然界中并不存在。實(shí)際上，任何物體在力的作用下都將發(fā)生 變形，變形是物體的一個(gè)重要性質(zhì)。 如果物體的變形尺寸與其原始尺寸相比很小，在所研究的 力學(xué)問(wèn)題中，忽略這種變形后不會(huì)引起顯著的誤差時(shí)，就可以 把這個(gè)物體抽象化為剛體，從而使所研究的問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。 在進(jìn)行力系的簡(jiǎn)化和平衡分析時(shí)，就可以先把結(jié)構(gòu)或構(gòu)件 看成是剛體。 當(dāng)物體的微小變形在所研究的問(wèn)題中轉(zhuǎn)化為主要因素時(shí)， 就不能再把此物體看做剛體，而必須視為 變形體 。 例如需要分析結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力和變形、強(qiáng)度、剛度和 穩(wěn)定性的問(wèn)題時(shí)，變形成為主要因素，是所需要研究的基本 性質(zhì)之一，就必須把所分析的結(jié)構(gòu)看成是可變形的固體，簡(jiǎn) 稱(chēng)為變形體。 力學(xué)分析中的基本假設(shè) 對(duì)實(shí)際工程中采用的材料進(jìn)行完全真實(shí)的力學(xué)分析也是 相當(dāng)困難的，同樣需要進(jìn)行簡(jiǎn)化。 為應(yīng)用現(xiàn)有的數(shù)學(xué)演繹方法，在建筑力學(xué)分析中，對(duì)分 析的材料常采用 均勻連續(xù)性、各向同性假設(shè)、小變形假設(shè)和 線彈性假設(shè)。 均勻連續(xù)性假設(shè)： 假設(shè)變形固體由同種性質(zhì)的材料構(gòu)成，在其整個(gè)體積 內(nèi)部毫無(wú)空隙地、連續(xù)地充滿(mǎn)了同種性質(zhì)的材料。 采用了均勻連續(xù)性假設(shè)后，就可以在構(gòu)件中截取任何 微小部分進(jìn)行分析，繼而將結(jié)果應(yīng)用于整體。 同時(shí)，在分析中可以采用 連續(xù)函數(shù)的數(shù)學(xué)演繹方法 。 各向同性假設(shè)： 認(rèn)為 變形固體沿各個(gè)方向的力學(xué)性能均相同。 在各個(gè)方向具有相同力學(xué)性能的材料稱(chēng)為各向同性材料， 如果材料在不同方向上具有不同的力學(xué)性能，則稱(chēng)為各向異性 材料。 常用的工程材料中從微觀上看都是各向異性的，但是像鋼 材、玻璃等材料從宏觀上表現(xiàn)出各向同性性質(zhì)，木材和一些種 類(lèi)的復(fù)合材料都是各向異性的材料。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，混凝土也是各 向異性的材料，但是，在結(jié)構(gòu)分析中，對(duì)于澆筑很好的混凝土， 為了計(jì)算簡(jiǎn)化而看成是各向同性材料。 小變形假設(shè)： 指實(shí)際工程中的 構(gòu)件在荷載作用下，其變形與構(gòu)件的原 尺寸相比通常很小，可以忽略不計(jì)，稱(chēng)這一類(lèi)變形為小變形 。 采用小變形假設(shè)，分析變形固體的平衡問(wèn)題時(shí)，就可以 按照變形前的原始尺寸計(jì)算。不考慮變形，計(jì)算結(jié)果誤差很 小，可以忽略，但計(jì)算工作則大為簡(jiǎn)化。 線彈性假設(shè)： 是針對(duì)結(jié)構(gòu)變形而言的。 在荷載作用下，一般工程材料制成的構(gòu)件都要產(chǎn)生變形。 如果荷載不超過(guò)一定的范圍，在荷載卸去后，構(gòu)件能夠恢復(fù)到 原
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