结构设计的计算方法
结构设计原理计算方法
结构设计原理案例计算步骤一、单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算计算公式：f cd bx=f sd A s——水平力平衡γοM d≤f cd bx（h o−x2）——所有力对受拉钢筋合力作用点取矩（∑M s=0）γοM d≤f sd A s（h o−x2）——所有力对受压区砼合力作用点取矩（∑M d=0）使用条件：ρmin≤ρ≤ρmaxx≤ξb h o注：ρmin=45f td/f sd，&&ρmin≮0.20计算方法：㈠截面设计yy1、已知弯矩组合设计值M d，钢筋、混凝土强度等级及截面尺寸b、h，计算A s。
①由已知查表得：f cd、f td、f sd、ξb；②假设a s；③根据假设计算h o(h o=h−a s)；④计算x（力矩平衡公式：γοM d=f cd bx(h o−x2)⟹x=h o−√h o2−2γοM df cd b）；⑤判断适用条件：x≤ξb h o（若x>ξb h o，则为超筋梁，应修改截面尺寸或提高砼等级或改为双筋截面）；⑥计算钢筋面积A s（力平衡公式：f cd bx=f sd A s）；⑦选择钢筋，并布置钢筋（若b min=2a侧+(n−1)c+nd外，则按一排布置）；⑧根据以上计算确定a s（若a s与假定值接近，则计算h o，否则以a s的确定值作为假定值从③开始重新计算）；⑨以a s的确定值计算h o；⑩验证配筋率ρ=A sbh o是否满足要求（ρmin=45f td/f sd，&&ρmin≮0.20）。
2、已知弯矩组合设计值M d，材料规格，设计截面尺寸b、h和钢筋截面面积A s。
①有已知条件查表得：f cd、f td、f sd、ξb；②假设a s，先确定b；③假设配筋率ρ（矩形梁ρ=0.006~0.015，板ρ=0.003~0.008）；④计算ξ（ξ=ρf sdf cd，若ξ≤ξb，则取x=ξh o）；⑤计算h o（令x=ξh o，代入γοM d=f cd bx(h o−x2)）；⑥计算h（h=h o+a s，&&取其整、模数化）；⑦确定h（依构造要求h b⁄=2.5~3，调整h）；⑧之后按“1”的计算步骤计算A s。
楼梯结构设计计算
楼梯结构设计计算首先，在楼梯结构设计中，需要确定楼梯所使用的材料。
楼梯常用的材料包括木材、钢材、混凝土等。
不同的材料具有不同的承载能力和强度，因此需要根据楼梯所在建筑的要求和设计师的个人偏好来选择材料。
在选择好材料后，下一步是进行楼梯的荷载计算。
楼梯的荷载计算是指根据楼梯的使用情况和建筑规范，计算楼梯所能承载的最大荷载。
楼梯的荷载主要包括自重荷载和使用荷载。
自重荷载是指楼梯自身的重量，使用荷载是指由楼梯上行和下行的人员所施加的荷载。
荷载计算的公式如下：楼梯的荷载=自重荷载+使用荷载其中，自重荷载可以通过材料的密度和楼梯的体积计算得出。
使用荷载可以根据设计规范中对楼梯使用情况的要求进行计算。
荷载计算完成后，接下来是进行梁的设计。
在楼梯设计中，楼梯的梁是起到承载楼梯自身和荷载的作用。
根据楼梯的荷载和设计规范中对梁的要求，可以计算出梁的尺寸和强度。
梁的设计需要考虑弯矩和剪力等力的作用，以确保楼梯的结构安全性。
梁的计算公式如下：梁的尺寸=梁宽度×梁厚度梁的强度=梁材料的弯曲强度×梁的截面积在楼梯的结构设计中，还需要考虑到楼梯的踏步尺寸和楼梯的台阶高度等因素。
楼梯的踏步尺寸和台阶高度对楼梯的使用舒适性和安全性有着重要的影响。
因此，在楼梯设计中，需要根据建筑规范和人体工程学原理来确定楼梯的踏步尺寸和台阶高度。
楼梯的踏步尺寸的计算公式如下：踏步尺寸=(楼梯的总宽度-楼梯的总宽度)/楼梯的踏步数楼梯的台阶高度的计算公式如下：台阶高度=楼梯的总高度/楼梯的踏步数最后，在楼梯结构设计中，需要进行楼梯的整体稳定性计算。
楼梯的稳定性计算主要包括考虑楼梯的地基和支撑结构的强度，以及楼梯的侧向稳定性等因素。
通过对楼梯的整体稳定性进行计算和分析，可以确保楼梯在使用过程中的结构稳定性和安全性。
综上所述，楼梯结构设计计算涉及到楼梯材料的选择、荷载计算、梁的设计、踏步尺寸和台阶高度的计算，以及整体稳定性的计算。
压力容器常见结构的设计计算方法
压力容器常见结构的设计计算方法一、静态强度计算方法：静态强度计算方法主要针对压力容器在正常工作状态下的静载荷进行计算，其主要目标是确保容器在最大工作压力下不发生破坏。
静态强度计算方法一般包括以下几个步骤：1.基本假设和假设条件：在进行静态强度计算时，需要基于一定的假设和假设条件来简化实际工作状态，如假设容器时刚体、内外压力均匀分布、材料具有均匀强度等。
2.最大应力计算：通过应力分析计算出压力容器各部位的最大应力。
一般情况下，最大应力发生在容器支座、法兰连接处、沟槽和焊接缺陷等处。
3.材料强度计算：根据容器所使用的材料及其强度参数，计算出材料的强度。
根据所处环境不同，一般会对容器进行分析、判断和选择不同材料。
4.安全裕度计算：根据最大应力和材料强度的计算结果，计算出安全裕度。
安全裕度可以通过破坏条件下材料的强度与容器内外压力之比来衡量。
二、疲劳强度计算方法：疲劳强度计算方法主要用于疲劳载荷下的压力容器设计。
工作过程中，容器可能会受到频繁的循环应力作用，从而导致疲劳破坏。
疲劳强度计算方法的主要步骤如下：1.循环载荷分析：通过实测数据或估算，分析容器在工作循环过程中所受到的应力载荷情况。
考虑到载荷的方向、大小、频率和载荷历史等因素。
2.应力集中分析：针对容器中的主要应力集中部位进行应力集中分析，计算出特定位置的应力集中系数。
3.疲劳寿命计算：基于极限疲劳荷载下的循环应力进行计算。
通过应力循环次数和材料疲劳寿命曲线，计算出容器的疲劳寿命。
4.安全裕度计算：根据疲劳寿命与容器使用寿命的比值，得出安全裕度的计算结果。
三、稳定性计算方法：稳定性计算方法用于分析压力容器在压力作用下的稳定性问题，即容器是否会发生屈曲或侧翻。
稳定性计算方法的主要步骤如下：1.稳定性分析模型：根据压力容器的几何形状和支撑方式，构建相应的稳定性模型。
常见的模型有圆筒形、球形、圆锥形等。
2.屈曲载荷计算：通过对应力分析，计算出容器发生屈曲时的承载力。
建筑设计中的结构计算方法
建筑设计中的结构计算方法一、介绍建筑设计中的结构计算方法是工程师和建筑师在设计和建造建筑物的过程中必不可少的一项技术。
结构计算方法是建筑设计的核心，它使设计者能够对各种建筑形式的结构和力学性能进行科学和可靠的计算和预测。
本文旨在介绍建筑设计中的结构计算方法。
二、结构计算方法的概述在建筑设计中，结构计算方法是根据结构理论、力学分析和计算机辅助设计技术实现的。
其中，结构理论是建筑结构计算的基础，而力学分析是建筑结构计算的核心。
建筑设计师需要根据建筑物的用途、场地、气候、建筑材料等因素进行结构计算，保证建筑物的安全性和稳定性。
三、结构计算方法的应用在建筑设计中，结构计算方法的应用非常广泛。
其主要应用有以下几个方面：（一）框架结构计算方法框架结构是建筑设计中最常用的结构类型之一，它主要由柱子和梁组成。
建筑设计师需要根据建筑物的用途和结构要求，使用力学分析和计算机辅助设计方法进行框架结构计算。
通过这些计算，设计师可以确定框架结构的大小、尺寸和材料等参数，以保证框架结构的安全性和稳定性。
（二）钢结构计算方法钢结构是一种较为新颖的建筑结构类型，它具有重量轻、刚度大、耐久性好等优点，被广泛应用于高层建筑、大跨度建筑、体育场馆等领域。
钢结构的计算方法主要使用钢结构设计规范等相关标准进行计算，以确保钢结构的强度、稳定性和安全性。
（三）混凝土结构计算方法混凝土结构是一种常用的建筑结构类型，它主要由钢筋混凝土构件组成。
混凝土结构的计算方法主要使用混凝土结构设计规范等标准进行计算，以确保混凝土结构的强度、稳定性和安全性。
（四）地基基础计算方法地基基础是建筑物的承载体，它的安全性和稳定性对建筑物的安全性和稳定性影响很大。
地基基础的计算方法主要使用地基基础设计规范等相关标准进行计算，以确保地基基础的强度、稳定性和安全性。
四、结语建筑设计中的结构计算方法是建筑设计师必备的技术之一，它可以帮助设计师在设计和建造建筑物时保证其结构的安全性和稳定性。
混凝土结构设计中的荷载计算方法
混凝土结构设计中的荷载计算方法混凝土结构设计是工程建设中非常重要的一部分，其中荷载计算是最为关键的环节之一。
荷载计算的准确性直接关系到结构的安全性和可靠性。
本文将介绍混凝土结构设计中常用的荷载计算方法。
一、设计荷载的分类在混凝土结构设计中，设计荷载主要分为常规荷载和特殊荷载两类。
1.常规荷载常规荷载是指在正常使用和维护条件下，结构所承受的荷载。
常规荷载包括：建筑物自重、楼层活荷载、雪荷载、风荷载等。
2.特殊荷载特殊荷载是指除常规荷载以外，特定情况下结构所承受的额外荷载。
特殊荷载包括：地震荷载、爆炸荷载、沉降荷载等。
二、常规荷载计算方法1.建筑物自重计算方法建筑物自重是指建筑物本身所承受的重力荷载。
一般情况下，可以通过建筑物结构的各部分体积与密度之积的总和来计算建筑物自重。
2.楼层活荷载计算方法楼层活荷载是指建筑物内人员、家具、设备等移动荷载的总和。
根据国家相关标准和规范，可以根据不同用途的房间计算楼层活荷载。
3.雪荷载计算方法雪荷载是指在寒冷地区，建筑物表面积上积累的雪的重力荷载。
雪荷载的计算方法包括：客户要求下的重量、设计期的附加重量等。
4.风荷载计算方法风荷载是指建筑物表面所受到的风的压力荷载。
根据所在地区的风速等级和建筑物的类型，可以采用标准的计算方法进行风荷载的计算。
三、特殊荷载计算方法1.地震荷载计算方法地震荷载是指地震引起的结构振动所产生的荷载。
地震荷载的计算方法一般采用地震响应谱法或静力法来进行。
2.爆炸荷载计算方法爆炸荷载是指由爆炸引发的结构振动所产生的荷载。
爆炸荷载的计算方法一般采用冲击波传播理论和爆炸能量计算方法进行。
3.沉降荷载计算方法沉降荷载是指地基沉降引起的结构变形所产生的荷载。
沉降荷载的计算方法一般采用与地基沉降性质相关的理论和计算方法进行。
结构设计中荷载计算方法的准确性对保证建筑物的安全性至关重要。
通过合理选取和计算荷载，可以确保结构在正常使用和不同特殊情况下的稳定性和安全性。
一榀框架结构计算 毕业设计
一榀框架结构计算毕业设计
在毕业设计中，一榀框架结构计算是一个重要的任务。
框架结构计算是指对一个建筑结构的各个组成部分进行静力学分析和计算，以确保其安全性和稳定性。
在进行框架结构计算时，首先需要确定结构的载荷情况，包括重力荷载、风荷载、地震荷载等。
接下来，根据结构的几何特征和材料属性，通过应力分析来确定结构中各个部位的应力和变形情况。
在计算框架结构时，常用的分析方法包括静力学方法和动力学方法。
静力学方法是指基于受力平衡条件和弹性本构关系进行计算，适用于结构的稳定和静力响应分析。
而动力学方法则考虑结构的动力响应，用于分析结构的地震响应和振动特性等。
在进行框架结构计算时，需要进行梁、柱、节点等构件的设计和计算。
梁的计算一般包括截面尺寸、受力状态、刚度等参数的确定。
柱的计算则需要考虑其承载能力和稳定性。
而节点的计算则关注于连接构件的稳固性和刚度。
在进行框架结构计算时，需要使用一些工程软件和计算工具来辅助分析。
常见的软件包括ANSYS、SAP2000、ETABS等，它们能够对框架结构进行模型建立、应力分析和稳定性计算等。
综上所述，一榀框架结构计算是毕业设计中的重要任务，需要进行载荷分析、弹性力学分析和构件计算等。
通过合理的计算和分析，能够保证框架结构的安全性和稳定性，为后续的建筑施工和使用提供可靠的依据。
压力容器常见结构的设计计算方法
压力容器常见结构的设计计算方法压力容器是一种常用的装置，用于存储和运输高压流体或气体。
压力容器的设计计算是确保容器在设计压力范围内安全运行的关键步骤。
常见压力容器的设计计算方法主要包括材料选择、壁厚计算、接缝焊缝设计和支撑设计等。
首先，在压力容器的设计计算中，材料选择是非常重要的一步。
根据工作环境和储存介质的性质，应当选择适合的材料，如碳钢、不锈钢、镍合金等。
材料的选择应考虑到其机械性能（强度、韧性）、抗腐蚀性能和焊接性能等。
其次，壁厚计算是压力容器设计计算中的关键步骤。
根据设计压力、储存介质的性质、容器尺寸和形状等因素，可以采用ASMEVIII-1或其他相关设计规范进行壁厚计算。
壁厚计算要确保容器在设计压力下不会发生永久性塑性变形或失稳。
接着，接缝焊缝设计是压力容器设计计算中的另一个关键步骤。
焊缝是容器的弱点，其设计要考虑焊接工艺、焊缝质量要求和应力分布等。
根据相关规范，例如ASMEIX，应对焊缝进行强度计算和疲劳分析，以确保焊缝的可靠性和耐久性。
最后，支撑设计是压力容器设计计算中的重要环节。
支撑结构的设计要考虑到容器的重量、形状和运行条件等因素。
一般常见的支撑结构包括支座、支撑脚和支撑环等。
在设计计算中，应根据容器的重量和载荷进行支撑结构的强度计算和稳定性分析。
需要注意的是，良好的压力容器设计计算不仅要遵循相关规范和标准，还应考虑实际运行条件和安全要求。
因此，在进行设计计算之前，应对工作环境、储存介质的特性、容器的运行周期和压力变化等进行充分的分析和评估。
总之，压力容器的设计计算涉及多个方面，包括材料选择、壁厚计算、接缝焊缝设计和支撑设计等。
在进行设计计算时，需要遵循相关规范和标准，并结合实际情况和安全要求进行综合考虑，以确保设计的压力容器安全可靠地运行。
混凝土结构设计中的荷载计算方法
混凝土结构设计中的荷载计算方法一、引言混凝土结构的设计中，荷载计算是非常重要的一步。
荷载计算是指根据建筑物的使用目的、地理位置、建筑结构、建筑材料等因素，确定建筑物在使用过程中所受到的各种荷载的大小和作用方式，并根据荷载计算结果进行结构设计。
二、荷载分类荷载主要分为常规荷载和非常规荷载两种。
1、常规荷载常规荷载包括自重荷载、活载荷载、风荷载、地震荷载等。
（1）自重荷载：是指建筑物本身的重量所产生的荷载。
自重荷载是建筑物最基本的荷载，是其他荷载的基础。
（2）活载荷载：是指建筑物内外人员、设备、物品等移动或静止的荷载。
活载荷载包括人员荷载、车辆荷载、设备荷载、货物荷载等。
（3）风荷载：是指建筑物在风力作用下所产生的荷载。
风荷载是建筑物常见的一种荷载，其大小和作用方式与建筑物的场地、结构、高度等因素有关。
（4）地震荷载：是指建筑物在地震作用下所产生的荷载。
地震荷载是建筑物设计中需要考虑的重要荷载之一。
2、非常规荷载非常规荷载包括爆炸荷载、冲击荷载、温度荷载等。
（1）爆炸荷载：是指建筑物在爆炸作用下所产生的荷载。
爆炸荷载是建筑物设计中需要考虑的一种非常规荷载。
（2）冲击荷载：是指建筑物在碰撞作用下所产生的荷载。
冲击荷载是建筑物设计中需要考虑的一种非常规荷载。
（3）温度荷载：是指建筑物在温度变化作用下所产生的荷载。
温度荷载是建筑物设计中需要考虑的一种非常规荷载。
三、荷载计算方法荷载计算方法是指根据建筑物的使用目的、地理位置、建筑结构、建筑材料等因素，确定建筑物在使用过程中所受到的各种荷载的大小和作用方式，并根据荷载计算结果进行结构设计。
1、自重荷载的计算方法自重荷载的计算方法是根据建筑物各构件的重量，按照一定的规则进行计算。
（1）混凝土构件的自重荷载计算方法：混凝土构件的自重荷载计算方法是按照混凝土的密度和构件的尺寸进行计算。
（2）钢筋混凝土构件的自重荷载计算方法：钢筋混凝土构件的自重荷载计算方法是按照混凝土的密度、构件的尺寸和钢筋的重量进行计算。
结构设计知识：钢筋混凝土框架结构的设计与计算
结构设计知识：钢筋混凝土框架结构的设计与计算钢筋混凝土框架结构是建筑设计中常用的一种结构形式，其特点是具有良好的抗震性能和刚性，能够满足大多数建筑的安全和稳定要求。
在设计和计算过程中，需要考虑多个因素，包括荷载、构件尺寸、钢筋混凝土材料性能等。
一、构件设计与计算1、柱和梁：在钢筋混凝土框架结构中，柱和梁是建筑承重构件的主体，其尺寸和强度的设计与计算决定了建筑结构的稳定性和承载能力。
在设计中需要考虑荷载、钢筋混凝土材料性质、构件长度、钢筋配筋等多个因素。
2、墙体：墙体是钢筋混凝土框架结构中的一种非承重构件，其主要作用是增强建筑的纵向刚性和稳定性。
设计中需要考虑墙体的布局和位置、墙体厚度、墙体钢筋等因素。
二、结构设计与计算1、结构模型：钢筋混凝土框架结构的结构模型应包括准确的三维模型和节点分析模型。
在建筑设计中，需要考虑荷载、结构材料的物理特性、构建形式、力学特性等多个因素，并使用现代计算机模拟技术进行结构分析和计算。
2、受力分析：在钢筋混凝土框架结构的设计和计算中，需要对结构中的各个构件进行受力分析，考虑荷载、力的大小和方向、结构材料的强度等因素。
3、框架节点设计：框架节点是钢筋混凝土框架结构中的关键部件，其设计和计算直接影响整个结构的稳定性和抗震性。
在设计中需要考虑不同荷载情况下节点的受力情况和变形情况，确保节点的强度、稳定性和刚度等要求。
三、其他技术要点1、结构材料选择：钢筋混凝土框架结构中，钢筋混凝土是一种常用的建筑材料，其搭配优良的钢材可以形成耐久、抗震、刚性的结构体系。
在选择钢筋混凝土材料时，需要考虑其强度、稳定性和持久性等重要因素。
2、配筋设计：钢筋混凝土框架结构中，配筋是保证构件强度和稳定性的重要因素，应按照建筑中的荷载情况、材料特性、结构尺寸等变量进行配筋设计，确保结构的承载能力和稳定性。
3、连接节点设计：钢筋混凝土框架结构中，构件之间需要进行连接并保证其稳固和刚度。
在设计中需要考虑节点的强度和稳定性，确保连接点的耐久性和便捷性。
建筑物围护结构设计中的计算方法
建筑物围护结构设计中的计算方法建筑物围护结构是建筑物最重要的组成部分之一，对于建筑物的安全性、美观性、节能性等方面都有着重要的影响。
围护结构的设计不仅需要考虑结构强度、抗震等方面的问题，还需要考虑到建筑物的功能用途、气候条件、建筑材料等因素。
为了确保围护结构设计的正确性，需要运用灵活的计算方法来指导设计。
1、设计中的计算方法1.1结构设计工作流程建筑物围护结构的设计过程可划分为方案设计阶段和详细设计阶段两个阶段。
方案设计阶段是根据建筑物的功能、特殊要求、环境要求和材料条件等因素，在保证结构安全、抗震和可行性的前提下，进行方案设计的阶段。
详细设计阶段是在方案设计的基础上进行各种结构计算，确定结构尺寸、材料用量和构造方式等。
详细设计阶段一般包括以下步骤：1.2计算方法建筑物围护结构的计算方法主要包括材料计算、受力计算、稳定性计算、抗震计算等。
下面分别介绍这几种计算方法。
1.2.1材料计算材料计算的主要目的是根据建筑物外荷载和设计要求，计算出围护结构所需的材料用量，包括砖、混凝土、钢筋等。
主要计算方法为：1、砖墙面积计算。
计算砖墙面积时，需考虑墙的厚度、高度、长度和开孔处的面积等因素。
2、混凝土计算。
混凝土的设计强度等级主要根据建筑物的结构形式、荷载大小、材料种类和砂石料的来源等决定。
混凝土用量主要根据建筑物的设计尺寸、墙体厚度、板厚等参数来计算。
3、钢筋计算。
钢筋计算是根据混凝土强度和设计要求，计算钢筋的直径、间距等参数，以确保混凝土的受力性能。
1.2.2受力计算受力计算是指根据建筑物的外荷载，计算出围护结构所受到的力的大小和方向。
主要计算方法为：1、重力荷载计算。
重力荷载主要包括建筑物自重、屋面荷载和承重墙荷载等。
重力荷载的计算一般按规范进行，确保墙体的安全稳定。
2、风荷载计算。
风荷载是建筑物所受到的侧向力，主要计算建筑物面积、气压系数和墙体高度等参数。
3、抗震计算。
抗震计算要求围护结构在地震等自然灾害发生时能够良好的承载力，主要计算结构的刚度、周期和地震反应力等参数。
建筑结构计算与设计方法
建筑结构计算与设计方法在建筑学领域中，结构计算和设计是非常重要的一环。
它们涉及到建筑物的稳定性、承重能力以及耐久性等方面，直接影响着建筑物的安全性和可靠性。
本文将就建筑结构计算和设计方法进行探讨，以期为读者提供一些有益的参考。
一、结构计算方法1. 静力计算方法静力计算方法是结构计算中最常用的方法之一。
它基于牛顿第二定律和材料的本构关系，通过求解平衡条件和应力平衡方程，计算各个结构构件的内力和变形。
静力计算方法适用于简单的结构体系，如梁、柱等。
2. 动力计算方法动力计算方法是针对结构在地震或其他动力荷载作用下的响应特性而提出的。
它将结构视为一个多自由度的系统，通过求解结构的固有振动频率和振型，进而得到结构对地震动的响应。
动力计算方法通常包括模态分析和时程分析等。
3. 束、板、壳结构的解析法对于某些具有特殊几何形状的结构，如悬索桥、拱桥等，常规的静力和动力计算方法可能不太适用。
此时可以采用束、板、壳结构的解析法进行计算，通过建立适当的数学模型和求解方法，得到结构的内力和变形。
二、结构设计方法1. 构件设计构件设计是指根据结构计算的结果，确定构件的形状、尺寸和材料等，以满足强度、刚度和稳定性的要求。
构件设计需要考虑到材料的强度特性、构件的受力状态以及施工工艺等因素。
常见的构件设计包括梁、柱、墙等。
2. 整体结构设计整体结构设计是指将各个构件组合在一起，形成一个相互协调、相互支撑的整体结构系统。
整体结构设计需要考虑结构的拆解方式、连接方式以及整体的平衡稳定性。
同时还需要考虑到荷载的传递路径、结构的变形控制等因素。
3. 基础设计基础设计是建筑结构设计中至关重要的一环。
良好的基础设计能够保证结构的稳定性和耐久性。
基础设计包括浅基础和深基础两种形式，需要根据场地地质条件、建筑物的荷载特性等因素进行选择和设计。
三、计算与设计的辅助工具在现代建筑设计中，计算机软件和数值计算方法已经成为结构计算和设计的重要辅助工具。
楼梯结构设计计算
楼梯结构设计计算楼梯结构设计计算是指对楼梯结构进行力学计算，以确保其能够承受设计负荷，具备足够的强度和刚度，并满足相关建筑规范和安全要求。
本文将对楼梯结构设计计算进行详细介绍，包括设计荷载、楼梯尺寸、楼梯材料选择、力学计算、安全评估等方面。
1.设计荷载楼梯结构的设计荷载包括活荷载和静荷载。
活荷载是指行人在楼梯上产生的荷载，其大小与楼梯使用的场所、建筑类型等因素相关。
一般按照国家建筑标准规定的行人活荷载进行设计计算。
静荷载是指楼梯自身重量和连接的结构产生的荷载。
2.楼梯尺寸楼梯的尺寸包括楼梯口宽度、踏步深度、踏步高度、楼梯高度等。
楼梯结构设计应满足相关建筑规范对于楼梯尺寸的要求，以确保行人的安全和舒适性。
此外，为了方便使用和满足特定设计要求，如防滑性、易清洁等，还可以根据实际情况进行尺寸调整。
3.楼梯材料选择楼梯结构的材料选择应考虑强度、刚度、耐久性和使用成本等因素。
常见的楼梯材料包括钢筋混凝土、石材、木材、钢结构等。
根据楼梯的使用情况和建筑类型，合理选择楼梯材料，并确保其满足相关建筑规范和技术要求。
4.力学计算楼梯结构的力学计算主要包括水平力计算、垂直力计算和弯矩计算等。
水平力计算是为了确保楼梯结构能够抵抗水平方向的加载，如风荷载、地震荷载等。
垂直力计算是为了确保楼梯结构能够承受行人在楼梯上行走产生的垂直荷载。
弯矩计算是为了确保楼梯结构的梁和板能够承受水平和垂直力的弯曲力而不产生过大的变形。
5.安全评估楼梯结构的安全评估是对楼梯结构进行全面检查和评估，以确保其满足相关建筑规范和安全要求。
安全评估主要包括楼梯强度和稳定性的评估，如楼梯柱和楼梯板的强度和刚度计算，以及楼梯连接部位的稳定性计算等。
通过安全评估，可以及时发现并解决楼梯结构中的安全隐患，确保楼梯的正常使用和行人的安全。
总之，楼梯结构设计计算是楼梯设计中重要的一环，需要综合考虑设计荷载、楼梯尺寸、楼梯材料选择、力学计算和安全评估等因素。
只有经过科学的计算和评估，楼梯结构才能满足设计要求，保证行人的安全和舒适性。
【专业知识】采用荷载-结构模式进行支护结构设计时的计算方法是什么
【专业知识】采用荷载－结构模式进行支护结构设计时的计算方法是什么问：采用荷载－结构模式进行支护结构设计时的计算方法是什么？答案：采用荷载－结构模式进行支护结构设计时的计算方法有：（1）假定抗力区范围及抗力分布规律法（简称假定抗力图形法）：假定衬砌结构周边抗力分布的范围及抗力区各点抗力变化的图形，只要知道某一特定点的弹性抗力，就可求出其它各点的弹性抗力值。
这样，在求出作用在衬砌结构上的荷载后，其内力分析也就变成了通常的超静定结构问题。
这种方法适用于曲墙式衬砌和直墙式衬砌的拱圈计算。
（2）弹性地基梁法：这种方法是将衬砌结构看成置于弹性地基上的曲梁或直梁。
弹性地基上抗力按温克尔假定的局部变形理论求解。
当曲墙的曲率是常数或为直墙时，可采用初参数法求解结构内力。
一般直墙式衬砌的直边墙利用此法求解。
直墙式衬砌的拱圈和边墙分开计算。
拱圈为一个弹性固定在边墙顶上的无铰平拱，边墙为一个置于弹性地基上的直梁，计算时先根据其换算长度，确定是长梁、短梁或刚性梁，然后按照初参数方法来计算墙顶截面的位移及边墙各截面的内力值。
（3）弹性支承法：弹性支承法的基本特点是将衬砌结构离散为有限个杆系单元体，将弹性抗力作用范围内（一般先假定拱顶90℃～120℃范围为脱离区）的连续围岩，离散成若干条彼此互不相关的矩形岩柱，矩形岩柱的一个边长是衬砌的纵向计算宽度，通常取为单位长度，另一边长是两个相邻的衬砌单元的长度之半的和。
为了便于计算，用一些具有一定弹性的支承来代替岩柱，并以铰接的方式支承在衬砌单元之间的节点上，它不承受弯矩，只承受轴力。
弹性支承的设置方向，当衬砌与围岩之间不仅能传递法向力且能传递剪切力时，则在法向和切向各设置一个弹性支承。
如衬砌与围岩之间只能传递法向力时，则沿衬砌轴线设置一个法向弹性支承。
但为了简化计算工作，可将弹性支承由法向设置改为水平方向设置。
对于弹性固定的边墙底部可用一个即能约束水平位移，又能产生转动和垂直位移的弹性支座来模拟。
建筑结构设计中的力学原理与计算方法
建筑结构设计中的力学原理与计算方法作为一项与人们生活息息相关的实践活动，建筑结构设计必须依据物理学、力学、材料学等自然科学的基本原理和方法进行，以确保建筑具有足够的力学安全性和结构稳定性。
下面将从力学原理和计算方法两个方面探讨建筑结构设计中的关键问题。
一、力学原理力学原理是建筑结构设计中的基本原理，其核心是万有引力和牛顿力学的原理。
建筑结构设计旨在为建筑提供稳定的结构，使其能够承受风、雨、地震等自然灾害，并满足人们的居住、工作和娱乐等需求。
在建筑结构设计中，需要综合考虑外力、内力和材料性能等因素，进行合理的结构计算和设计，以确保建筑物的稳定和安全。
1. 外力与内力在建筑结构设计中，需要考虑到外力和内力的作用。
外力主要包括风力、雨力、地震力、温度力等，这些力作用在建筑物的表面，并通过建筑物内部结构传递到地基上。
内力主要是结构体的受力内部反应，通常包括弯矩、剪力和轴力等。
建筑物内的杆件或框架承受外力时会发生应力，这时产生了内力，即对物体内各部分的相互作用力。
内力的产生和传播的过程，是建筑结构设计的核心内容。
2. 材料的力学性质建筑结构设计需要考虑材料的力学性质，以确定建筑内各部分的作用力、变形和受力性能。
在设计考虑中包括结构材料的强度、变形特性和弹性模量等力学参数。
常用的建筑材料有混凝土、钢材、木材、砖石等，不同的材料有其不同的力学性质。
例如，钢材具有高强度和韧性，但其膨胀系数较大，在设计中需要考虑它的材料特性，确保其在所受外力下不屈服，不断裂。
二、计算方法建筑结构设计中的计算方法主要有力学分析、力学模型和结构设计三种方法。
1. 力学分析力学分析是建筑结构设计中最常见的方法之一，它主要是通过数学模型和计算机分析，确定建筑结构体内各部分的作用力和受力性能。
力学分析方法主要包括静力分析和动力分析，它们针对不同的受力情况分别进行计算，以确定建筑物的稳定性和安全性。
2. 力学模型力学模型是建筑结构设计中另一种重要的计算方法，它是基于物理模型和图像模型进行的，通过建立力学模型，来检测建筑结构的承载能力和变形情况。
钢结构设计中的先进计算方法
钢结构设计中的先进计算方法随着建筑结构设计技术的不断发展，钢结构设计在工程领域扮演着重要的角色。
在过去的几十年中，人们对钢结构设计的计算方法进行了深入研究和不断创新，以提高结构的安全性、经济性和可持续性。
本文将介绍钢结构设计中的一些先进计算方法，包括有限元分析、最优化设计以及基于性能的设计等。
一、有限元分析有限元分析是一种广泛应用于钢结构设计的计算方法，通过将结构划分为许多小单元，再进行力学运算和边界条件限制，可以精确计算结构的应变、应力和位移等参数。
在钢结构设计中，有限元分析可以用于评估结构的承载能力和稳定性，并提供结构优化的依据。
同时，有限元分析还可以预测结构的动力响应和振动特性，为结构的抗震设计提供支持。
二、最优化设计最优化设计是钢结构设计中的一种重要方法，通过数学模型和优化算法，寻找满足特定约束条件下最优的结构形式和尺寸。
最优化设计可以帮助结构设计人员在满足强度、刚度和稳定性等要求的前提下，最大限度地减少结构的材料消耗，提高结构的经济性。
同时，最优化设计还可以优化结构的位移、变形和风振响应等指标，提高结构的性能和可靠性。
三、基于性能的设计基于性能的设计是一种以结构的性能为出发点的设计方法，通过对结构的性能目标进行定义和优化，可以提高结构的安全性和可靠性。
在钢结构设计中，基于性能的设计可以包括多个层面，如承载力性能、位移性能和耗能性能等。
通过结构的性能化设计，可以使结构在重载、地震和风荷载等极端条件下，满足设计要求并保证结构的可持续性。
总结：钢结构设计中的先进计算方法包括有限元分析、最优化设计和基于性能的设计等。
这些方法的应用可以提高钢结构设计的准确性、经济性和可持续性。
随着科技的不断进步和计算机软件的发展，钢结构设计中的计算方法将会变得更加先进和智能化，为工程师们提供更多创新和高效的设计方案。
因此，结构设计人员应不断学习和掌握先进的计算方法，并结合实际工程应用，为建筑领域的发展做出贡献。
高层建筑结构设计中计算方法
高层建筑结构设计中计算方法汇报人：日期:•引言•结构分析方法•结构优化设计方法目录•抗震设计方法•结论与展望01引言0102目的和背景在进行结构设计时，需要采用合适的计算方法来分析结构在不同荷载条件下的响应和稳定性，以及评估结构的性能和安全性。
高层建筑结构设计的主要目的是确保建筑物的结构安全性和稳定性，以满足人们的使用需求和规范要求。
计算方法的重要性计算方法是高层建筑结构设计中的关键要素之一，对于结构的分析和设计具有重要意义。
通过采用科学合理的计算方法，可以准确地分析结构的性能和安全性，为结构设计提供重要的依据和支持。
02结构分析方法有限元法总结词一种广泛应用的数值分析方法，用于求解各种工程问题。
详细描述有限元法将连续的求解域离散化为由有限个单元组成的集合，通过在各个单元内假设近似函数来描述求解域上待求的未知场函数。
该方法具有适应性强、应用面广、精度高等特点，可以用于求解各种复杂的问题，如高层建筑结构分析等。
有限差分法总结词一种离散化的数值分析方法，用于求解偏微分方程。
详细描述有限差分法将偏微分方程转化为差分方程，通过求解差分方程得到原方程的近似解。
该方法在处理偏微分方程时具有简单、直观、易于编程实现等优点，因此在高层建筑结构分析中得到了广泛应用。
一种仅考虑边界信息的数值分析方法，用于求解各种工程问题。
总结词边界元法将偏微分方程转化为边界积分方程，通过在边界上离散化积分方程得到原方程的近似解。
该方法具有精度高、计算量小等优点，因此在高层建筑结构分析中得到了广泛应用。
详细描述边界元法03结构优化设计方法优化目标基于可靠度的优化设计以结构可靠度为优化目标，通过调整结构的设计参数，使结构在满足预定功能的前提下，具有更高的可靠度。
可靠度指标在结构优化设计中，可靠度指标是评估结构性能的重要参数。
通过考虑结构在不同荷载和环境条件下的失效概率，可以确定结构的可靠度。
设计变量设计变量可以是结构的设计参数，如截面尺寸、材料强度等。
建筑设计中的建筑结构与强度计算方法
建筑设计中的建筑结构与强度计算方法在建筑设计过程中，建筑结构的设计是非常重要的一部分。
建筑结构的设计不仅关乎建筑的整体稳定性和安全性，还对建筑的使用寿命和功能性有着重要的影响。
因此，在建筑设计中，合理选择和运用建筑结构与强度计算方法是至关重要的。
本文将就建筑设计中常用的建筑结构与强度计算方法进行详细探讨。
一、梁柱结构设计及计算方法梁柱结构是建筑设计中最为常见的结构形式之一。
在梁柱结构的设计中，首先要确定梁和柱的布置和尺寸，并根据使用要求和荷载条件进行静力计算。
对于小跨度的梁柱结构，常采用简化计算方法，如经验公式等。
而对于大跨度和复杂结构，可能需要借助专业软件进行三维模拟分析，使用有限元等更为精确的计算方法。
二、桁架结构设计及计算方法桁架结构是一种由杆件和节点组成的稳定框架结构，常用于大跨度建筑或需要大空间的建筑设计中。
桁架结构的设计主要包括桁架布置、杆件尺寸的选择以及节点的连接方式等。
在计算方法上，桁架结构一般采用静力学计算方法。
通过对杆件的内力分析，确定杆件的尺寸，以及节点的强度计算，以保证整个桁架结构的稳定性和安全性。
三、板壳结构设计及计算方法板壳结构具有良好的刚度和承载能力，常用于屋面、墙面等部位的设计。
在板壳结构的设计中，需要确定板壳的尺寸、材料、支撑方式等，并采用适当的计算方法进行强度计算。
常用的板壳结构计算方法有理论计算法和试验计算法等。
理论计算法基于弹性理论，通过求解边界条件下的偏微分方程，得出板壳的强度和变形等参数。
而试验计算法则通过在试验台架上对板壳进行加荷试验，通过观察变形和破坏情况来评估板壳结构的强度。
四、基础设计及计算方法建筑的基础是支撑整个建筑结构的重要组成部分，在基础设计中必须考虑地基承载力、沉降控制和地震影响等因素。
常见的基础设计中的计算方法有经验公式法、有限元分析法和数值计算法等。
经验公式法适用于简单的基础设计，通过已有的实践经验和观测数据来估算基础的承载力。
而对于复杂的基础设计，一般采用有限元分析法或数值计算法，通过建立基础的数学模型，进行力学分析和计算。
钢结构设计计算方法
钢结构设计计算方法1. 引言钢结构是一种应用广泛的建筑结构形式，其具有高强度、高刚度和良好的可塑性等优点。
为了确保钢结构的安全性和可靠性，在设计过程中需要进行详细的计算。
本文将介绍钢结构设计计算的方法。
2. 信息收集与分析在进行钢结构设计计算之前，我们首先需要收集必要的信息，并进行详细的分析。
收集的信息包括建筑的平面布置图、结构图、荷载情况等。
分析的内容包括荷载的类型、大小和分布情况，以及结构的受力情况。
3. 荷载计算荷载计算是钢结构设计计算中非常重要的一部分。
根据国家相关规范和标准，我们可以计算出各种不同荷载的作用于结构上的大小。
常见的荷载包括自重、活载、风载和地震载等。
通过合理的计算方法，可以准确确定各种荷载的作用力。
4. 结构模型的选择与建立在进行钢结构设计计算之前，需要选择并建立合适的结构模型。
结构模型可以分为二维模型和三维模型两种。
对于简单的结构，二维模型已经足够精确；而对于复杂的结构，建议使用三维模型。
通过选择和建立合适的结构模型，可以更加准确地反映结构的受力情况。
5. 结构验算结构验算是钢结构设计计算中至关重要的一步，用来验证结构的安全性和可靠性。
通过结构验算，可以评估结构的承载能力是否满足设计要求。
通常，结构验算包括强度验算、稳定性验算和抗震验算等方面。
通过详细的计算和分析，可以确保设计的钢结构在使用过程中不会产生失稳、破坏或崩塌等安全问题。
6. 结构优化设计在完成初步的计算和验算之后，我们可以对钢结构进行进一步的优化设计。
优化设计旨在通过调整结构的材料、尺寸和布置方式等，以达到结构最优的性能和经济性。
通过合理的结构优化设计，可以减小结构的自重和荷载，提高结构的整体性能。
7. 结论钢结构设计计算方法是确保钢结构安全可靠的关键步骤。
在设计过程中，需要综合考虑多种因素，并采取合适的计算方法和验算标准。
通过详细的计算和分析，可以确保钢结构在使用过程中具有良好的性能和可靠性。
同时，结构优化设计也是提高结构经济性和性能的重要手段。
建筑设计中的结构分析与计算
建筑设计中的结构分析与计算建筑设计是一个综合性的工程，其中的结构设计在保证建筑安全和稳定性方面起着至关重要的作用。
结构分析与计算是建筑设计中必不可少的环节，它涉及到材料力学、力学计算等多个学科知识。
本文将就建筑设计中的结构分析与计算进行探讨。
一、结构分析结构分析是指对建筑结构进行力学分析，以研究其受力特性、变形和稳定性。
主要包括静力学分析和动力学分析两个方面。
静力学分析是一种力学分析方法，用于计算和研究建筑结构在静力平衡状态下的力学行为。
在结构力学的基础上，静力学分析考虑各种受力情况，包括重力、水平力、风力、地震作用等对结构的影响，通过设计合理的结构布局和选择适当的材料，确保结构在正常使用过程中的稳定性和安全性。
动力学分析是研究建筑结构在受到外界动力作用时的响应行为。
通过对结构的振动和响应特性进行分析和计算，能够准确评估建筑在发生地震、风灾等自然灾害时的抵抗能力。
动力学分析需要考虑结构的质量、刚度、阻尼等因素，以确定结构的共振频率和最大响应等重要指标。
二、结构计算结构计算是通过数学计算方法，对建筑结构进行力学和力学变形计算。
结构计算不仅仅是一个简单的数值算法，更是结合建筑材料的物理性能及各种力学假设，进行合理的力学计算过程。
结构计算主要包括负载计算、受力计算和变形计算。
负载计算是指根据建筑结构所受到的外部荷载，进行逐级计算和分布计算，确定结构所受到的荷载大小和作用位置。
常见的外部荷载有重力荷载、风荷载、地震荷载等。
受力计算是指根据外部荷载的大小和作用位置，确定结构中各个构件的内力大小和分布。
在进行受力计算时，需要考虑材料的强度和刚度等因素，确保结构在承受荷载时的安全性。
变形计算是指根据外部荷载和受力情况，利用结构变形理论进行计算和分析。
通过对结构变形的了解和研究，可以评估结构在荷载作用下产生的变形情况，并进行合理调整和优化设计。
三、结构分析与计算的重要性结构分析与计算在建筑设计中具有重要的意义和作用。
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2.1 机械结构的计算简图
(3)固定支座
这种支座的特点是，当部件或零件用这种支座与基础或其他部件相 连接后，支座所支撑的部件或零件不能转动或移动。固定支座的实例见 图2-3(a)所示。图中上部分用焊接方法固接于基础上，支座简图见图23(b)。支座反力除具有支反力外还有支反力矩。
以上为刚性支座的3种基本形式，当支座的位移和支反力不处于同 一平面时，称为空间支座。
用，可以承受绕垂直轴的弯矩，一般可以作为固定端处理，整个臂架就
是悬臂梁 [如图2-4(b)所示]。
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2.1 机械结构的计算简图
即使对同一平面的支座，有时针对分析对象的不同，也有可能取两 种支承形式。对于图2-5(a)龙门起重机，在分析时可以取图2-5(b)和图 2-5(c)两种支承形式，它们在实际中都可能出现，结构的内力分布是不 一样的。在图2-5(b) 的情况下，横梁的弯矩较大。在图2-5(c)的情况 下，支腿中的弯矩较大。所以对以上两种情况都应进行计算。
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2.1 机械结构的计算简图
(2)动载荷
当载荷的大小、方向和作用点随时间变化时，称为动载荷。其中， 如仅仅是载荷的作用点随时间而变时，又常常称为移动载荷。动载荷作 用在结构上时一般都是一个过程，如起重机吊重的离地起升过程。吊重 由地面到离地、直到平稳上升，臂架结构将承受一个十分复杂的动载荷 。又如汽车在正常行驶过程中突然制动，在制动过程中，汽车结构也将 承受很复杂的动载荷。桥式类型起重机的起重小车的移动对主梁而言是 典型的移动载荷。
构，其主要承重结构和力的传递路线，大多是由若干平面组合形成的。
由于平面力系的计算要比空间力系简单得多，所以通常总是尽可能地把
它简化为平面结构来计算。
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2.1 机械结构的计算简图
对桁架结构，在计算简图中杆件通常以其轴线来代表，曲率不大的 微曲杆件可以用直的轴线或折线段来代替。
结构中各杆件相互之间是通过“结点”连接的，结点本身往往是很 复杂的。但在计算时通常都简化为“铰结点”和“刚结点”两种。铰结 点是指连接杆件的节点时光滑无摩擦的理想铰，各杆可绕此铰结点作相 对转动，因此铰结点上的弯矩为零。当然无摩擦的理想铰在实际结构中 是不存在的。但是当杆件的长度与直径之比较大时，可以将结构中的结 点简化为理想铰结点，这样可使计算大大简化，而所求得的主要内力基 本上是符合实际受力情况的。由于真实结点与铰结点的差异，发生在结 点附近的附加弯应力与轴向应力想必是很小的，在一般情况下可忽略不 计。
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2.1 机械结构的计算简图
2.1.2载荷及其组合
大多数情况下，产品的结构是承受载荷的。根据载荷的性质可划分 为自重载荷、工作载荷、惯性载荷、冲击载荷、自然载荷以及其他载荷 。根据载荷作用的概率可划分为基本载荷、附加载荷和特殊载荷。所有 载荷并非始终作用在结构上，因此，在设计结构时通常根据各类机械的 实际工况，将载荷先组合，然后进行结构计算。
在实际结构中，经常会遇到支座结构在外载荷作用下产生较大的弹 性变形，这种情况下的支座称为弹性支座。
同一空间支座，在分解成平面结构进行分析时，支座的形式有可能
是不一样的。如塔式起重机臂架的根部通过转轴与塔架相连[如图2-4
(a)所示]。在臂架起升平面，由于臂架根部可以绕轴O点转动，不能承
受弯矩，这时就可以认为是固定铰支座。而在回转平面，由于两铰点作
机械结构承受的动载荷，其大小与变化情况不仅与施加的载荷本身 有关，而且与承受载荷的结构刚度有关。在动载荷作用下的结构分析方 法完全不同于静载荷作用时的分析方法。结构在动载荷作用下，经常发 生结构振动现象，因此，动载荷作用下的分析比静载荷作用时要复杂得 多。
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2.1 机械结构的计算简图
在形成计算模型时，计算载荷组合一定要根据相应规范、标准所规 定的计算工况来确定。对同一结构进行分析时，可以有多种计算工况， 如对汽车起重机车架进行有限元分析时，臂架位置可以位于正侧方、正 后方和在后支腿上方，这三种工况都应进行计算。因为它们都有可能使 车价的应力分布出现最不利情形。
对同一结构进行分析时，针对不同部件的考核又有不同的载荷组合 。如龙门起重机，在对主梁进行考核时，应把载荷作用在主梁跨中，这 时主梁受力最大。而对支腿进行考核时，则应把载荷作用在支腿附近( 自然应是小车能够行驶到的位置)。对这两种不同的载荷组合都应计算 。
机械非作业时，自重载荷为静态。当机械作业时，因结构振动自重 载荷将产生动载效应。在结构设计时习惯上计入动载系统来考虑，即自 重载荷乘上相应的载荷增长系数以反映自重载荷的动载效应。动载系数 根据各种机械作业时振动状况而定，由相应机械设计手册查取。
(2)工作载荷
机械结构在工作状态中承受的载荷称为工作载荷。工作载荷是结构 主要承受的载荷。
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2.1 机械结构的计算简图
有的机械 (如起重运输机)金属结构的自重载荷也可根据类似结构 的自重表查阅获取。经过估算或查阅后的自重载荷，在初步设计计算后 再作修正。一般要求理论计算值与实际重量误差小于柑10%，若误差较 大必须复算。
自重的分布根据结构形式而定。通常，板梁实体结构的自重视为均 布载荷，桁架结构的自重可假定为均匀分布作用在桁架的结点上，机械 装置及电气设备等的自重视为集中载荷作用在相应部位上。
2.载荷的简化 对机械与汽车结构进行分析时，载荷通常是给定的。根据不同的计 算工况确定载荷，是保证分析计算结果反映工程结构实际情况的前提。 由于计算上的需要，载荷可以按不同的方法分类。 根据载荷在结构上的分布情况，可以分为以下两种。
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2.1 机械结构的计算简图
(1)集中载荷
当外载荷作用在结构上的区域很小时，可以认为这种载荷是集中载 荷，如龙门起重机的轮压，塔式起重机臂架上变幅小车的轮压、吊重， 挖掘机的挖掘阻力等。在载重汽车中，发动机的重力也是以集中载荷的 形式作用在车架上的。
1.支座的简化
支座是用来支撑其他部件或零件的结构件。在传递力的过程中，支 座将承受支反力，同时也阻止所支撑部件在支座方向上的位移。
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2.1 机械结构的计算简图
在工程实际中，支座分为刚性支座和弹性支座，刚性支座又分为3 类。
(1)活动铰支座 其特点是在支撑部分有一个铰结构或类似于铰结构的装置，其上部 结构可以绕铰点自由转动，而铰结构又可沿一个方向自由移动。如桥式 起重机横梁与车轮用轴相接，可以绕轮轴转动，车轮则可以在轨道上自 由滚动[如图2-1(a)引所示]。这种支座可以简化为活动铰支座[如图2-1 (b)所示，它产生垂直方向的支反力，其作用线沿着支座链杆方向。 (2)固定铰支座 它与活动铰支座的区别在于整个支座不能移动，但是被支撑的部件 可以绕一固定轴线自由转动[如图2-2(a)所示]，制作简图见图2-2(b)。 支座反作用力通过支座铰点，其大小和方向由作用在所支撑的部件上的 载荷所决定。
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2.1 机械结构的计算简图
另外，在实际结构中，由于钢板弹簧的前端为固定铰链，后端可在 支架内纵向移动，所以图2-6(c)中，模拟钢板弹簧的变截面梁在A和B两 端的转动自由度均应释放，同时在B端的轴向位移自由度也应释放。这 样处理基本可以反映车架前端的支承情况。
确定支承形式后，一般可以直接沿相应的坐标轴方向加约束(包括 弹性约束)。但是对与坐标轴不平行的斜支座和弹性斜支座，则不能简 单地用坐标轴方向的约束替代，而应以等效杆单元来模拟。
(3) 质性载荷和冲击载荷
机械的惯性载荷和冲击载荷均属于动力载荷。惯性载荷又称惯性力 。通常包括机械的变幅机构非稳定运动时作变速运动的质量惯性力、回 转机构工作时回转质量的法向惯性力和回转机构非稳定运动时回转质量 的切向惯性力、机械自身质量等的水平惯性力。冲击载荷是指运行机构 沿道路或轨道行驶时，由于道路不平或轨道接头的影响，对结构产生的 垂直方向的最大振动惯性力。
在对结构加约束时，还应该注意分析约束对结构所产生的反力特 征。如载重汽车的车架中，与前车轮相连的前悬挂采用纵向滑轮式结构 的钢板弹簧。见图2-6(a)，前车轮和钢板弹簧都表现为弹性元件。由于 前悬挂的对称性，A与B处所受垂直反力基本相等。在计算车架时，若简 单地如图2-6(b)所示在A, B两点加弹性支座，这样，A处和B处的垂直反 力不可能相等。这时，可以如图2-6(c)所示加约束，即前悬挂 (钢板弹 簧) 用变截面梁来模拟，轮胎则在垂直方向用弹性支座模拟，纵向与横 向可以用活动铰支座模拟。
一般说来，在进行结构简化和假设时，应当符合以下两条原则：第 一，结构计算简图必须能够反映实际结构的主要受力特性，确保计算结 果可靠;第二，在满足计算精度要求的条件下，结构计算简图应当尽量 简单，使得计算方便可行。
2.1.1结构体系、构件以及构件间联系的简化
严格讲，实际的结构都是空间结构，然而，对于绝大多数的空间结
第2章 结构设计的计算方法
2.1 机械力
2.1 机械结构的计算简图
实际的结构一般都很复杂，想要完全按照结构的真实情况去进行分 析，往往很难办到，对于少数问题也许有可能，但从实际观点来看是没 有必要的。因此，对实际结构进行力学分析时，总是需要做出一些简化 和假设，略去某些次要因素，保留其主要受力特性，从而使计算切实可 行。这种把实际结构作适当简化，用作力学分析的结构图形，就称为结 构计算简图，或叫做结构计算模型。
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2.1 机械结构的计算简图
比如起重机的起升载荷、挖掘机的挖掘阻力和物料重量、装载机的 铲装阻力和物料重量等。
由于机械作业时都存在较大振动，使结构产生附加的动应力，因此 ，在计算工作载荷时往往应考虑动载效应。比如，起重机械的起升载荷 ，在起重质量突然离地起升或下降制动时，结构将产生冲击振动，从而 增大了起升载荷的静力值。计算时常用一个大于1的动载系数乘以起升 载荷静值来表示，该动载系数可由理论计算和试验研究获得。