典型结构案例分析 讲课PPT课件

知识回顾 1.技术领域中结构的含义？ 2.什么叫构件？ 3.结构的力学本质是什么？ 4.从力学的架构与形态考虑，结构可以分为哪几类？各举一例。第1页/共39页1、结构：事物各组成部分之间的有序搭配和排列。2、构件：一个复杂的结构由许多不同的部分组成,这些组成部分通常称构件。3、结构的力学本质：承受力，抵抗变形。4、结构的分类：实心结构，框架结构，壳体结构回顾回顾第2页/共39页 构件受外力作用时，要发生形状或大小的改变，这种改变称为 。 吊车的吊绳承受的力是 ，拉力所产生的形变为 ，组成材料的粒子被拉开； 板凳腿承受的外力是 ，压力所产生的变形为 ，组成材料的粒子被推近。 拉力和压力都是 作用的结果。阅读材料（阅读材料（ P11 ），自主完成填空。），自主完成填空。变形变形拉力拉力拉伸拉伸压力压力压缩压缩荷载荷载第3页/共39页 当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时，杆件产生的变形为 发生弯曲变形时的构件称为阅读材料：阅读材料：P11弯曲弯曲梁梁第4页/共39页补充知识1外力的基本形式 构件所受的外力形式多样，基本形式有弯曲力、拉力、压力、剪切力、扭转力等。 在受外力作用时，构件会发生形状或大小的改变，这种改变称为变形。 第5页/共39页（1）钓鱼弯曲力：作用于物体，使它产生弯曲变形的力 （与构件纵轴线相垂直）例例 子：子：使用弓、使用臂力器、撑杆跳高使用弓、使用臂力器、撑杆跳高第6页/共39页（2）拔河拉力：物体所承受的拉拽力，产生拉伸变形 。例子：拉力器第7页/共39页（3）趁热打铁压力：挤压物体的力，产生压缩变形 。例子：例子：坐板凳、压路机压路坐板凳、压路机压路第8页/共39页（4）修理草坪剪切力：两个距离很近，大小相等，方向相反， 且作用于同一物体上的平行的力。例例 子：子：剪刀剪纸、钢丝钳钳钢丝剪刀剪纸、钢丝钳钳钢丝第9页/共39页（5）拧干衣服扭转力：反方向向物体两端均匀施力，使物体发生扭转 形变的力。例例 子：子：拧麻花条拧麻花条第10页/共39页补充知识2荷载 依据不同的标准，荷载有不同的分类。 （1 1）按荷载随时间的变化分为： 恒载( (永久性荷载) )：作用于结构上长期不变的荷载 活载( (可变性荷载) )：作用于结构上可变的荷载 例：结构自重(恒载) ),风荷载、雪荷载(活载).). 荷载:施加于机械或结构上的外力在力学中通常被称为荷载。第11页/共39页（2 2）按荷载的分布形式分为：集中荷载：施加在结构或构件某一点上的力 线荷载： 施加在结构或构件单位长度上的力 面荷载： 施加在结构或构件单位面积上的力 体荷载： 施加在结构或构件单位体积上的力第12页/共39页1、单杠受力和变形分析第13页/共39页1、单杠受力和变形分析杠体立柱拉杆杠体：是器械的主体立柱、拉杆：共同支撑杠体并承受荷载。第14页/共39页（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第15页/共39页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。第16页/共39页球球球球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。球球心所处的瞬间位置。第17页/共39页杠体受力弯曲变形、方向第18页/共39页 运动员对杠体施加了外力 使得杠体发生弯曲变形的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方向发生弯曲 第19页/共39页（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认识到：结构中的某构件可能是其他构件的荷载第20页/共39页 当人体静挂或静骑在杠体上时压力第21页/共39页 当人体回转到单杠的一侧（如单杠的前面）时弯矩作用压力第22页/共39页 认识到：认识到： 同一荷载在静态、动态下，结构承受的外力往往不同一荷载在静态、动态下，结构承受的外力往往不同同第23页/共39页第24页/共39页（3）拉杆的作用 拉杆：辅助立柱抵抗弯曲变形趋势第25页/共39页2、棚室屋架结构受力分析第26页/共39页 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 混凝土墙第27页/共39页（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、风载等第28页/共39页 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 两个支撑点第29页/共39页第30页/共39页（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 第31页/共39页 荷载压力由恒载和活载生成。 墙受压力时的情形。第32页/共39页 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。压力推力第33页/共39页 认识到：认识到： 不同形式的荷载，同一结构承受的外力也不同不同形式的荷载，同一结构承受的外力也不同第34页/共39页（3）构件拱的受力 拱结构：即中间高四周低呈弧形的曲面。 实验：折纸 荷载作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。 拱结构对承受荷载有利第35页/共39页 认识到：认识到： 拱结构既有利于承载，又美观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。在较大的跨度情况下，建筑物多采用拱结构。第36页/共39页第37页/共39页小结 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 补充知识： 1）外力的基本形式 2）荷载分析结构受力的方法：结构 构件总荷载 恒载、活载第38页/共39页感谢您的观看！第39页/共39页