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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 探究结构,彩虹桥,-1996,年,2,月,16,日落成，,1999,年,1,月,4,日垮塌。,1999,年,1,月,8,日，专家组成的事故调查组，公布调查结果：,彩虹桥的主要手里拱架钢管焊接不合格，存在严重缺陷，,个别焊缝有陈旧裂痕。,通过彩虹桥的例子也启发我们进一步思考：影响结构,稳固的因素有哪些那？,一、结构的稳定性,3,边确定的三角形构成稳定的集合结构。,A,形铝梯的两,梯面和拉杆构成三角形的几何结构，就是利用了三角形,几何形状的稳定性。一般情况下，梯子打开的时候，梯,面与地面组成三角形，梯子本身就能站的稳。当连接两,个梯面的横杆拉直时，两个梯面的上半部分就与横杆构,成了稳定的三角形，这就进一步加强了梯子的稳定性，,保证了梯子能承受人体的压力。,结构在荷载的作用下维持其原有的平衡形式的能力，就,叫做结构的,稳定性,。结构的稳定性是讨论结构整体的问,题。结构的稳定性与它的几何形状、支撑面积的大小和,重心位置密切相关。结构要达到稳定，首先，他的整体,几何结构必须科学合理；其次，,一个物体的支撑面积越,大，重心越低，其稳定度越大,。在进行结构设计时，,要,尽可能使其重力集中在底部，降低重心，并使重心锤线,落在地面积内，就可提高结构的稳定性,。,请同学们分析问什么不能从相反的方向跨越栏杆？,二、结构的强度,（一）强度与应力,内力,-,构件在外力的作用下会变形，同时构件内部各质点,之间的相互作用力发生了改变，这种作用力的改变,称作内力,强度,-,一般来说，外力越大，内力越大。当内力达到一定,数值时，构件就会被破坏。要求构件和材料必须具,有抵抗破坏的能力，这种能力称作强度。,图,3-1,，实验表明：在外力与材料不变的情况下,构件被破坏的危险程度与它,的截面积有关,应力,-,构件单位面积所受的内力成为构件的应力。,=N/A,-,希腊字母,sigma,国际单位制中：,应力,：帕,Pa,，工程上常用兆帕,MPa,面积,A,：平方米,m,2,内力,N,：牛,N,载荷对支柱的压力,P,、支柱自身重力,G,、基础对支柱的撑力,N,P,G,N,P+G-N=0 =N=P+G=45kN+22kN=67000N,=N/A=67000N/0.4x0.4=418750N/m,2,0.419Mp,L=400mm,、,P=45kN,、,G=22kN,（二）强度与材料,1,、强度与材料,用手挤压纸杯，纸杯会变形；而用同样的力挤压,不锈钢杯，不锈钢杯外形则无明显变化。,讨论与分析,混凝土，抗压不抗拉。,加入钢金后，混凝土内部受力发生改变，强度提高。,1,、强度与材料的形状,三、结构的连接,四、结构的强度和稳定性试验,技术试验是解决技术问题的关键方法。,装机实验、承载实验，模拟实验等。,习题,某工地要键高层建筑，设计用钢筋水泥支柱，要承受,5x10,5,t,（,g=10N/kg,）的重力。工地上现有普通碳钢,Q235,（,A3,）的,钢筋横截面积为,2.0 x10,-3,m,2,。建筑工程师在工具书中查到：,普通碳钢,Q235,（,A3,）的抗压应力为：,152167MPa,；低碳,合金钢的抗压应力：,211283MPa.,1,、此钢筋水泥支柱所需钢筋的截面积至少是多少？,2,、至少需要多少这样的钢筋,3,、要提高抗压应力，不增加钢筋的根数，你有什么办法？,1,、,=N/A =,A=N/=5x10,5,t/152MPa,=5x10,5,x10,3,x10N/1.52x10,8,Pa,=32.89m,2,2,、,n=A/2.0 x10,-3,=32.98/2.0 x10,-3,=16500,3,、选择低碳钢。,
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