单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第二节 典型结构案例分析,结构是怎样受力的,1,第二节 典型结构案例分析结构是怎样受力的1,1,、结构的定义、构件、力学本质,2,、为什么是这样的结构：,对应物体的性质和功能。,3,、结构的基本分类,回顾,2,1、结构的定义、构件、力学本质回顾2,掰手腕游戏：,游戏规则：,今天我们不比力量，比结构，比智谋。,掰手腕时，立在桌子上的手好比单杠中的主柱，现在大家想一下，如何让自己在比赛中胜出呢？,如何让自己的手处于不倒之地，即使自己是力量比较弱的一方？,3,掰手腕游戏：游戏规则：3,4,4,1,、单杠受力和变形分析,看一段视频,杠体,立,柱,拉杆,单杠为什么如此设计？,5,1、单杠受力和变形分析看一段视频杠体立拉杆单杠为什么如此设计,（,1,）杠体的受力与变形,运动员在杠体上做各种动作，如大回环等，,通过握杠体的手,，对杠体施加了,外力,包括,人体质量,、,回转运动产生的离心力,6,（1）杠体的受力与变形运动员在杠体上做各种动作，如大回环等，,杠体受到的力的方向,任意时刻，人对杠体的作用力，其,方向,，都是,从杠体指向人重心所处的瞬间位置,。,7,杠体受到的力的方向任意时刻，人对杠体的作用力，其方向，都是从,单摆实验,球,球,球,球,F,球,小球对固定点的,作用力,，其,方向,，,从固定点指向小球球心所处的瞬间位置,。,8,单摆实验球球球球F球小球对固定点的作用力，其方向，从固定点指,杠体受力弯曲变形、方向,9,杠体受力弯曲变形、方向9,运动员对杠体施加了,外力,使得杠体发生弯曲变形,这种,外力,称为,弯曲力,杠体,弯曲变形的方向,与杠体受,外力的方向,一致,杠体总是朝人体所在的瞬间位置的方向发生弯曲。,10,运动员对杠体施加了外力10,11,11,12,12,（,2,）立柱的受力与变形分析,单杠的,立柱,，是,总,荷载,的主支撑点。,总荷载：杠体传到立柱上端的外力（,杠体和人体,）,认识到：结构中的某构件可能是其他构件的荷载,13,（2）立柱的受力与变形分析单杠的立柱，是总荷载的主支撑点。1,当人体静挂或静骑在杠体上时,压力,14,当人体静挂或静骑在杠体上时压力14,当人体回转到单杠的一侧,（如单杠的前面）时,弯矩作用,压力,15,当人体回转到单杠的一侧（如单杠的前面）时弯矩作用压力15,认识到：,同一荷载在静态、动态下，结构承受的外力往往不同,.,16,认识到：16,问题：,杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，,立柱产生弯曲变形趋势,如果要向前发生弯曲，请问同学们，有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？,立柱埋深一点,用一个力从反方向拉,17,问题：杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，立,（,3,）拉杆的作用,拉杆：,辅助立柱抵抗弯曲变形趋势,18,（3）拉杆的作用拉杆：辅助立柱抵抗弯曲变形趋势18,当人体,静挂,在杠体上时，两根立柱只承受,压力,。,当人体,回转,到单杠的一侧时，经过杠体传到立柱上端的外力将对立柱产生,弯矩,，使立柱产生,弯曲,变形趋势。固定于,地基,的,垂直梁,产生抵抗柱端的弯曲变形。同时,拉杆,将起到辅助立柱抵抗变形作用。,单杠的受力与变形,19,当人体静挂在杠体上时，两根立柱只承受压力。单杠的受力与变形1,20,20,离心力,弯曲力,21,离心力弯曲力21,6,后墙,7,通道,5,立柱,1,草帘,3,后屋面,2,塑料棚膜,4,拱架（梁）,9,防渗膜固定槽,10,防渗膜,8,防寒沟,11,混凝土墙,2,、棚室屋架结构受力分析,22,6 后墙2、棚室屋架结构受力分析22,（,1,）构件,梁,(,拱架,),的受力,对于,梁（拱架）,来说：,恒载,：塑料棚膜、后屋面、,梁（拱架）的自重,活载,：雪载、风载等,23,（1）构件梁(拱架)的受力对于梁（拱架）来说：23,荷载作用传到梁上，梁受力变形趋势如图。,棚室屋面支撑拱架的,两个支撑点,24,荷载作用传到梁上，梁受力变形趋势如图。24,梁的受力,什么办法可以防止梁过分弯曲？,1,、加支撑,2,、在上面施加拉力,3,、减少梁的长度,4,、增加厚度,5,、更换材料,25,梁的受力什么办法可以防止梁过分弯曲？1、加支撑25,如：梁必须是混泥土底部含有加固钢筋，,混泥土擅长,抗压力,，而,钢筋擅长,抗拉力,，他们共同形成了非常牢固的结构,26,如：梁必须是混泥土底部含有加固钢筋，混泥土擅长抗压力，而钢筋,屋顶,雨搭,混凝土和石材，较能抵抗压力，却无法抗拉力，为避免产生裂变，一般在,混凝土梁,上,加钢筋,。以下两种结构（屋顶、雨搭）要在哪一面加钢筋？,受拉力一侧加上钢筋,27,屋顶雨搭 混凝土和石材，较能抵抗压力，却无法抗拉力，为避,（,2,）构件,墙的受力,对于,墙（和立柱）,来说：,恒载,：梁（拱架）的质量、屋面（,草帘、塑料棚膜,）,活载,：雪载、风载等,28,（2）构件墙的受力对于墙（和立柱）来说：28,荷载压力,由,恒载,和,雪载,生成。,墙受压力时的情形。,29,荷载压力由恒载和雪载生成。29,荷载中的,风载,，作用于棚室的情况比较复杂，它与风的作用方向有关。,压力,推力,30,荷载中的风载，作用于棚室的情况比较复杂，它与风的作用方向有关,认识到：,不同形式的荷载，同一结构承受 的外力也不同,31,认识到：31,观察右下图,说明石磨的推杆为什么要用一根绳子吊起来。,32,观察右下图,说明石磨的推杆为什么要用,用一张纸做桥梁,河面的宽度为,15CM,，如何只用一张纸让你设计的桥梁能承受最大的重量？,1,、哪种情况下纸板的抗压能力最强？,2,、还有更好的方案吗？,小试验,33,用一张纸做桥梁,河面的宽度为15CM，如何只用一张纸让你设计,一座限重,1.5,吨的简单梁式桥，如果要使它的承重增加，该如何改进。,34,一座限重1.5吨的简单梁式桥，如果要使它的承重,35,35,拱结构：即,中间高四周低呈弧形的曲面,。,试验：纸桥,荷载压力作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。,拱的受力面积大，例如雪荷载,拱结构对承受荷载有利,（,3,）构件,拱的受力,36,拱结构：即中间高四周低呈弧形的曲面。（3）构件拱的受力3,拱,(P20,阅读材料,),(1),形状特点：曲线形结构,(2),受力特点：,在竖向荷载作用下，水平方向约束力是推力,。推力对拱上任意点力矩与支持力对该点力矩转向相反，故其任意截面弯矩小于相当的梁在相同截面弯矩。,(3),优点：,比梁经济。因弯矩小，应力就小，强度高，等强度时，可以用较少的材料。,(4),用途：,较大跨度。如天安门门楼的拱门、拱形桥洞等。,(5),型式：三铰拱、两铰拱、无铰拱,37,拱(P20阅读材料)(1)形状特点：曲线形结构37,38,38,赵州桥,39,赵州桥39,40,40,41,41,42,42,43,43,44,44,45,45,46,46,47,47,认识到：,拱结构既有利于承载，又美观,在较大的跨度情况下，建筑物多采用拱结构。,48,认识到：48,小结,典型结构案例分析：,（,1,）单杠受力和变形分析,（,2,）棚室屋架受力与变形分析,（,3,）拱结构的应用,分析结构受力的方法：,结构,构件,总荷载,恒载、活载,49,小结典型结构案例分析：分析结构受力的方法：49,