Question

简述对土木工程结构的承载力和变形理解。

Answer 1

问：简述对土木工程结构的承载力和变形理解。

答：正在努力为你整理资料，请稍等一下哈，亲

答：（1）建筑工程结构荷载。直接施加在建筑工程结构上，并使结构内部产生内力效应的力称为荷载。由于某种原因使结构产生约束和位移，从而使结构内部产生r内力效应，这种原因一般称之为作用。按是否随时间变化划分，荷载可分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载。按作用位置划分，可分为固定荷载和移动荷载。按分布范围划分，可分为集中荷载和分布荷载。（2）建筑工程构件的基本变形。构件在外力作用下的变形包括轴向拉伸或压缩、剪切、扭转和弯曲变形。工程中的实际构件变形更多的是上述几种基本变形形式的组合。（3）建筑构件受力分析。分析构件受力状态，也就是分析在外力作用下构件内部产生了什么样的效应及这些效应是否会使构件遭受破坏。典型的构件受力分析包括轴向拉（压）构件受力状态分析、剪切构件受力状态分析和受弯构件（梁）的受力状态分析。

答：在结构中，通常所说的载荷是指施力体施加的载荷和支撑体提供的支反力而组成的平衡力系。在结构中，载荷、变形和内力的关系是：载荷使结构变形，变形产生内力（因变形而产生的附加内力），载荷是“因”，变形和内力是“果”。没有外载荷，结构就不会有变形，因而也就不会有因变形而产生的附加内力。正因为载荷和变形的这种因果关系，所以在工程中，作用在结构上的载荷常按该载荷能使结构产生的变形来划分。为了研究的方便，在结构力学中一般都是用杆件作为最简结构来进行分析的。构件（杆件）在外力作用下的基本变形有五种：即拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲。因此，作用在构件上的载荷也就有了拉力、压力、剪切力、扭转力和弯曲力之分了。工程实践中，构件的变形可能是多种载荷的复合作用而产生的复合变形，但五种基本变形是可以单独存在并各有其特征的。——拉伸，是构件沿力的作用方向伸长，截面变细（如图1）。其相应的载荷是作用在杆件轴线上，方向相反指向向外的平衡力系。——压缩，是构件沿力的作用方向缩短，截面变粗（如图1）。其相应的载荷是作用在杆件轴线上，方向相反指向向里的平衡力系。

答：——剪切，是构件的相邻两截面沿力的作用方向产生错位（如图1）。其相应的载荷是作用在构件两个侧面上，且与构件轴线垂直，大小相等，方向相反，作用线相距很近的一对外力。——扭转，是构件横截面之间产生绕轴线的相对转动（如图1）。其相应的载荷是两个大小相等，方向相反，作用在垂直于构件轴线的平面内的平衡力偶。

答：——弯曲，是构件的轴线在纵向平面内产生弯曲，构件的总体长度不改变。横截面的形状和大小也不改变。（如图2）使构件产生弯曲的载荷通常有两种。一是纵向平面内的横向平衡力系，作用力可以是集中力，也可以是分布力。二是纵向平面内的平衡力偶。或者是二者皆有。它们就是教材上说的“弯曲力”。这种使构件产生弯曲变形的平衡力，如上面左图所示 ，在工程中不能视为“拉力”或“压力”。因为它们的作用不是让构件产生沿作用力方向的拉伸或压缩，也没有和它们组成拉压平衡力系的其它力存在。因而只能称它们为弯曲力。为了说明问题，我们现以如下图所示的“悬臂梁”为例来作一个具体分析。悬臂梁AB的A端为固定`支座，B端为自由端。外力P垂直于梁的轴线，作用于B端。平衡时，其受力如图3所示。图中RA和MA分别为固定支座提供的支反力和支反力矩，其大小等于P乘以AB杆的长度，以阻止AB杆的移动和转动。它们都是悬臂梁的外载荷，也就是AB梁的弯曲力。

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