简单结构计算
剪力墙结构简化计算-内力计算
绿色建筑的发展趋势
节能设计
在剪力墙结构的设计中，应充分考虑节能因 素，采用合理的建筑布局、朝向和窗墙比等 措施，降低建筑能耗，提高能源利用效率。
环保材料，降低建筑对环境的负荷，实
现绿色建筑的可持续发展。
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该方法能够处理复杂的几何形状和材料非线性问题，广泛应 用于工程实践中。
有限差分法
有限差分法是一种离散化的数值计算方法，通过将连续的 空间离散成有限个小的差分网格，并利用差分公式代替微 分方程进行求解。
该方法适用于求解偏微分方程，对于求解剪力墙的内力具 有一定的适用性。
边界元法
边界元法是一种基于边界积分方程的数值计算方法，通过将问题转化为边界积分 方程，并利用离散化的方式求解。
大跨度桥梁剪力墙结构优化设计
针对大跨度桥梁的特点，采用相应的优化设计方法，对剪力墙结构进行优化设计，降低 结构的自重和提高结构的稳定性。
05 剪力墙结构的发展趋势与 展望
新材料的应用
高强度钢材
高强度钢材具有更高的屈服点和抗拉 强度，能够减少钢材用量，减轻结构 自重，提高结构的承载能力和抗震性 能。
求解数学模型
选择合适的优化算法，对数学模型进行求解， 以获得最优解。
建立数学模型
根据问题定义，建立相应的数学模型，包括 目标函数和约束条件。
结果分析
对最优解进行分析，评估其可行性和有效性。
优化设计实例
高层建筑剪力墙结构优化设计
针对高层建筑的特点，采用相应的优化设计方法，对剪力墙结构进行优化设计，提高结 构的承载力和稳定性。
高层剪力墙的内力计算
总结词
高层剪力墙的内力计算需要考虑地震作 用和风荷载等动态因素，需要采用动力 分析方法。
简单结构承台木模板受力计算
模板支立采用人工进行，在垫层上事先用砂浆做出承台模板底口限位边线。
根据限位边线的位置将加工成片的模板安装就位，模板背后用80X 100木方做横肋，横肋背后用50X100木方做竖肋，竖肋背后通过斜撑和底口横撑固定于边坡。
模板底部与垫层接缝、模板与模板接缝均采用泡沫线填充防止漏浆，分块模板之间连接紧密，模板顶口用脚手杆作为临时支撑，浇筑完成后取出。
以北侧3000X 1200X700标准段承台为例，支模示意图如下：码D7.模板受力计算7.1荷载计算：在承台所有型号中，转角3处独立基础1.3m，受力最大，以此为例进行计算。
由公式F=0.22 Y c t°B 1 p V , Y c=25, 10=5, p 1、p 2均取 1.0 ,V=1.3，计算得F=31.4KN/m；由公式F=Y c H, Y c=25, H=1.3，计算得F=32.5KN/m2；取以上2式最小值得混凝土对模板侧压力 F=31.4KN/m ;考虑倾倒混凝土产生的水平荷载标准值 4KN/m ，分别取荷载分项 系数1.2和1.4，则作用于模板的荷载设计值为：q i =31.4 X 1.2+4 x 1.4=43.64KN/m 27.2模板强度验算木模板的厚度为 20mm W=100X 2076=6.67 x 104mrm设置 4 道横肋，跨度 l=0.4m, M^q i i 2二丄 X 43.64 x 0.42=0.7KN-m10 10木材抗弯强度设计值f m 取1.3 ,则模板截面强度(T =M/W=(0.7X 10 6) - (6.67 x 104)=10.49N/mm 2<f m =13N/mr i ,模板强度符合要求。
7.3模板刚度验算刚度验算米用标准荷载，且不考虑振动荷载作用，则模板的荷载 计算值q 2=31.4KN/卅模板长度4.3m ,厚度20mm 截面惯性矩：截 面 强 度 (T 二M/W=(1.32X 106) (13.33 x 104)=9.9N/mm 2vf n =13N/mm 内木楞强度符合要求。
箱梁和板梁支座计算公式
箱梁和板梁支座计算公式在工程结构设计中，箱梁和板梁是常见的结构形式，它们承担着桥梁、建筑等工程中的重要作用。
而支座则是连接结构和地基的重要部分，支座的设计和计算直接关系到结构的安全性和稳定性。
本文将介绍箱梁和板梁支座的计算公式，希望能对工程结构设计人员有所帮助。
一、箱梁支座计算公式。
1. 箱梁支座的承载力计算公式。
箱梁支座的承载力计算公式为：N=Q+P。
其中，N为支座的承载力，Q为箱梁自重，P为箱梁上的荷载。
在实际工程中，箱梁的自重和上部荷载可以通过结构分析计算得出，然后代入上述公式进行计算即可得到支座的承载力。
2. 箱梁支座的位移计算公式。
箱梁支座的位移计算公式为：δ=PL/EA。
其中，δ为支座的位移，P为箱梁上的荷载，L为支座的长度，E为弹性模量，A为支座的有效面积。
支座的位移计算可以通过上述公式进行简单的计算，得出支座在承载荷载下的位移情况。
3. 箱梁支座的刚度计算公式。
箱梁支座的刚度计算公式为：K=EA/L。
其中，K为支座的刚度，E为弹性模量，A为支座的有效面积，L为支座的长度。
支座的刚度计算可以通过上述公式进行简单的计算，得出支座的刚度情况。
二、板梁支座计算公式。
1. 板梁支座的承载力计算公式。
板梁支座的承载力计算公式为：N=Q+P。
其中，N为支座的承载力，Q为板梁自重，P为板梁上的荷载。
与箱梁支座类似，板梁支座的承载力也可以通过结构分析计算得出，然后代入上述公式进行计算即可得到支座的承载力。
2. 板梁支座的位移计算公式。
板梁支座的位移计算公式为：δ=PL/EA。
其中，δ为支座的位移，P为板梁上的荷载，L为支座的长度，E为弹性模量，A为支座的有效面积。
支座的位移计算可以通过上述公式进行简单的计算，得出支座在承载荷载下的位移情况。
3. 板梁支座的刚度计算公式。
板梁支座的刚度计算公式为：K=EA/L。
其中，K为支座的刚度，E为弹性模量，A为支座的有效面积，L为支座的长度。
支座的刚度计算可以通过上述公式进行简单的计算，得出支座的刚度情况。
简单桥梁结构计算公式
简单桥梁结构计算公式简单桥梁结构是指由简单的梁、桁架等构件组成的桥梁结构。
在设计和施工过程中，需要对桥梁结构进行计算，以保证其安全性和稳定性。
下面将介绍一些常用的简单桥梁结构计算公式。
1. 梁的受力计算公式。
在桥梁结构中，梁是承受荷载的主要构件之一。
梁的受力计算公式可以通过以下公式进行计算：M = -EI(d^2y/dx^2)。
其中，M为梁的弯矩，E为弹性模量，I为截面惯性矩，y为梁的挠度，x为梁的距离。
通过这个公式可以计算出梁在不同位置的弯矩，从而确定梁的受力情况。
2. 桁架的受力计算公式。
桁架是另一种常见的桥梁结构，其受力计算公式可以通过以下公式进行计算：F = σA。
其中，F为桁架的受力，σ为应力，A为受力面积。
通过这个公式可以计算出桁架在受力情况下的应力值，从而确定桁架的受力情况。
3. 桥墩的承载力计算公式。
桥墩是桥梁结构的支撑部分，其承载力计算公式可以通过以下公式进行计算：P = Aσ。
其中，P为桥墩的承载力，A为承载面积，σ为应力。
通过这个公式可以计算出桥墩在承载荷载时的承载能力，从而确定桥墩的稳定性。
4. 桥面板的受力计算公式。
桥面板是桥梁结构的行车部分，其受力计算公式可以通过以下公式进行计算：q = wL/2。
其中，q为桥面板的荷载，w为单位面积荷载，L为荷载长度。
通过这个公式可以计算出桥面板在受力情况下的荷载值，从而确定桥面板的受力情况。
5. 桥梁整体结构的受力计算公式。
桥梁整体结构的受力计算是指对整个桥梁结构进行受力分析，其计算公式可以通过有限元分析等方法进行计算，得出桥梁结构在受力情况下的应力、变形等参数，从而确定桥梁结构的受力情况。
在实际的桥梁设计和施工过程中，需要综合运用以上的计算公式，对桥梁结构进行全面的受力分析和计算，以保证桥梁结构的安全性和稳定性。
同时，还需要考虑桥梁结构的材料、施工工艺等因素，进行合理的设计和施工，从而确保桥梁结构的质量和可靠性。
总之，简单桥梁结构的计算公式是桥梁设计和施工过程中的重要工具，通过合理的计算和分析，可以确保桥梁结构的安全性和稳定性，为人们的出行和物资运输提供良好的保障。
圆柱凸轮机构设计结构计算
圆柱凸轮机构设计结构计算本章介绍凸轮机构的类型、特点、应用及盘形凸轮的设计。
凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，它通过与从动件的高副接触，在运动时可以使从动件获得连续或不连续的任意预期运动。
在第4章介绍中，我们已经看到。
凸轮机构在各种机械中有大量的应用。
即使在现代化程度很高的自动机械中，凸轮机构的作用也是不可替代的。
凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成，结构简单、紧凑，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任意的运动规律。
在自动机械中，凸轮机构常与其它机构组合使用，充分发挥各自的优势，扬长避短。
由于凸轮机构是高副机构，易于磨损；磨损后会影响运动规律的准确性，因此只适用于传递动力不大的场合。
图12-1为自动机床中的横向进给机构，当凸轮等速回转一周时，凸轮的曲线外廓推动从动件带动刀架完成以下动作：车刀快速接近工件，等速进刀切削，切削结束刀具快速退回，停留一段时间再进行下一个运动循环。
图12-1 图12-2图12-2为糖果包装剪切机构，它采用了凸轮—连杆机构，槽凸轮1绕定轴B转动，摇杆2与机架铰接于A点。
构件5和6与构件2组成转动副D和C，与构件3和4（剪刀）组成转动副E和F。
构件3和4绕定轴K转动。
凸轮1转动时，通过构件2、5、和6，使剪刀打开或关闭。
图12-3为机械手及进出糖机构。
送糖盘7从输送带10上取得糖块，并与钳糖机械手反向同步放置至进料工位Ⅰ，经顶糖、折边后，产品被机械手送至工位Ⅱ后落下或由拨糖杆推下。
机械手开闭由机械手开合凸轮（图中虚线）1控制，该凸轮的轮廓线是由两个半径不同的圆弧组成，机械手的夹紧主要靠弹簧力。
图12-6图12-4所示为由两个凸轮组合的顶糖、接糖机构，通过平面槽凸轮机构将糖顶起，由圆柱凸轮机构控制接糖杆的动作，完成接糖工作。
图12-5所示的机构中，应用了四个凸轮机构的配合动作来完成电阻压帽工序。
内燃机中的阀门启闭机构（图12-6），缝纫机的挑线机构（图12-7）等，都是凸轮机构具体应用的实例。
竖向荷载计算(弯矩二次分配法)实例
05
结论
竖向荷载计算的重要性
确保结构安全
竖向荷载计算是结构设计中的重要环节，准确计 算竖向荷载对于保证结构安全至关重要。
提高结构性能
合理的竖向荷载计算有助于优化结构设计，提高 结构的承载能力、稳定性和抗震性能。
降低成本
竖向荷载计算的误差可能导致结构加固或重建， 准确计算可降低不必要的成本。
弯矩二次分配法的限制条件
01
假定楼板为刚性，不考虑楼板的变形和位移。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ02
仅适用于规则的结构，对于不规则的结构需要进行 特殊处理。
03
对于节点平衡条件，仅考虑节点左右两侧的平衡， 不考虑上下平衡。
弯矩二次分配法的优化建议
01 考虑楼板的变形和位移，采用有限元法或其他数 值方法进行计算。
02 对于不规则的结构，采用特殊处理方法，如引入 弹性支座或采用有限元模型进行模拟。
弯矩二次分配法的优势与局限性
优势
局限性
弯矩二次分配法计算过程较为复杂，需要耗费较多 时间和计算资源，对于大型复杂结构可能不适用。
弯矩二次分配法能够考虑各杆件之间的相互 作用和影响，计算结果相对准确，适用于多 种结构形式。
适用范围
弯矩二次分配法适用于梁、柱等杆系结构， 但对于板、壳等连续介质，需要采用其他方 法进行计算。
03
竖向荷载计算实例
实例一：简单框架结构
总结词
简单框架结构适用于跨度较小、层数较少的建筑，其竖向荷载计算相对简单。
详细描述
简单框架结构通常由梁和柱组成，竖向荷载通过梁传递至柱，再由柱传递至基 础。弯矩二次分配法在此类结构中应用广泛，能够快速准确地计算出各构件的 弯矩值。
薪资结构计算模板
薪资结构计算模板以下是几个简单的薪资结构计算模板举例，你可以根据具体需求进行修改和扩展。
1.固定工资+绩效奖金：- 固定工资（$）：[员工的固定月薪金额]- 绩效奖金（%）：[绩效奖金占固定工资的比例]- 绩效评估得分（满分100 分）：[员工的实际绩效评估得分]- 绩效奖金=固定工资×绩效奖金比例×绩效评估得分/100- 总薪资=固定工资+绩效奖金例如，员工的固定工资为$5000，绩效奖金比例为20%，绩效评估得分为85 分。
那么，绩效奖金为$5000×20%×85/100=$850，总薪资为$5000+$850=$5850。
2.基本工资+岗位津贴+提成：- 基本工资（$）：[员工的基本月薪金额]- 岗位津贴（$）：[根据员工岗位确定的津贴金额]- 个人业绩（$）：[员工的实际业绩金额]- 提成比例（%）：[根据业绩金额确定的提成比例]- 提成=个人业绩×提成比例- 总薪资=基本工资+岗位津贴+提成例如，员工的基本工资为$4000，岗位津贴为$500，个人业绩为$10000，提成比例为10%。
那么，提成金额为$10000×10%=$1000，总薪资为$4000+$500+$1000=$5500。
3.时薪制：- 时薪（$/小时）：[员工的每小时工资]- 工作小时数（小时）：[员工实际工作的小时数]- 总薪资=时薪×工作小时数例如，员工的时薪为$20/小时，工作了40 个小时。
那么，总薪资为$20/小时×40 小时=$800。
4.年薪制：- 年薪（$）：[员工的年度总薪酬]- 月薪（$）：[年薪÷12]- 季度奖金（$）：[根据公司业绩和个人表现发放的季度奖金]- 年终奖金（$）：[根据公司年度业绩和个人表现发放的年终奖金]- 总薪资=年薪+季度奖金+年终奖金例如，员工的年薪为$100000，月薪为$8333.33（$100000÷12）。
简单晶体结构
致密度 : v
V
4
4 3
π
2 4
3
2π 6
ak
aj
ai
V a3 v N 4 πR 3
3
4R 2a
典型的晶体结构
结构型
fcc
(Cu)
bcc
(W)
单胞中的 原子在单胞 最近邻 原子个数 中的位置 距离
4
(000)( 1 1 0 )
22
2a
(10 2
1) 2
(0
1 2
1) 2
2
2
(000)
(1 1 1) 22 2
第二层：占据1,3,5空位中心。
第三层：在第一层球的正上方形成ABABAB······排列方式
。 六角密积是复式晶格，其布拉维晶格是简单六角晶格。
有12个最近邻，配位数为12
基元由两个原子组成，一个位于
(0,0,0)，另一个原子位于
2 3
,
1 3
,
1 2
即: r2a1b1c 332
(2)立方密积 (见放映动画）
简单晶体结构
1.2.1 几种晶格的实例 (1)一维原子链 一维单原子链
a
x n a x 0 x a
一维双原子链
b a
(2)二维
(a)
(b)
a2 a1
a4 a3
a6
a5
固体物理学原胞
a8 a7
维格纳--塞茨单胞
(3)三维
立方晶系(cubic) ab bc ca abca
取 i , j , k为坐标轴的单位矢量,
则有 aa i,baj,ca k
单胞的体积:
V a3
cb
a
对于立方晶系又可以分为以下几种情况(简单、体心、面心)：
简单桁架内力的计算方法
25您的位置：在线学习—>在线教程—>教学内容上一页返回目录下一页3.4 静定平面桁架教学要求掌握静定平面桁架结构的受力特点和结构特点，熟练掌握桁架结构的内力计算方法——结点法、截面法、联合法3.4.1 桁架的特点和组成3.4.1.1 静定平面桁架桁架结构是指若干直杆在两端铰接组成的静定结构。
这种结构形式在桥梁和房屋建筑中应用较为广泛，如南京长江大桥、钢木屋架等。
实际的桁架结构形式和各杆件之间的联结以及所用的材料是多种多样的，实际受力情况复杂，要对它们进行精确的分析是困难的。
但根据对桁架的实际工作情况和对桁架进行结构实验的结果表明，由于大多数的常用桁架是由比较细长的杆件所组成，而且承受的荷载大多数都是通过其它杆件传到结点上，这就使得桁架结点的刚性对杆件内力的影响可以大大的减小，接近于铰的作用，结构中所有的杆件在荷载作用下，主要承受轴向力，而弯矩和剪力很小，可以忽略不计。
因此，为了简化计算，在取桁架的计算简图时，作如下三个方面的假定：（1）桁架的结点都是光滑的铰结点。
（2）各杆的轴线都是直线并通过铰的中心。
（3）荷载和支座反力都作用在铰结点上。
通常把符合上述假定条件的桁架称为理想桁架。
3.4.1.2 桁架的受力特点桁架的杆件只在两端受力。
因此，桁架中的所有杆件均为二力杆。
在杆的截面上只有轴力。
3.4.1.3 桁架的分类（1）简单桁架：由基础或一个基本铰接三角形开始，逐次增加二元体所组成的几何不变体。
（图3-14a）（2）联合桁架：由几个简单桁架联合组成的几何不变的铰接体系。
（图3-14b）（3）复杂桁架：不属于前两类的桁架。
（图3-14c）3.4.2 桁架内力计算的方法桁架结构的内力计算方法主要为：结点法、截面法、联合法结点法――适用于计算简单桁架。
截面法――适用于计算联合桁架、简单桁架中少数杆件的计算。
联合法――在解决一些复杂的桁架时，单独应用结点法或截面法往往不能够求解结构的内力，这时需要将这两种方法进行联合应用，从而进行解题。
钢结构重量计算公式
钢结构重量计算公式钢结构在现代建筑中可是相当常见的，从高楼大厦到工厂厂房，都能看到它的身影。
要搞清楚钢结构的重量，那可得好好研究一下计算公式。
咱们先来说说钢结构重量计算的基本原理。
其实很简单，就是把组成钢结构的各个部分的重量加起来。
这就好像你吃水果拼盘，要知道整个拼盘的重量，就得把每种水果的重量加起来一样。
那具体咋算呢？一般来说，钢结构主要由钢梁、钢柱、钢板这些家伙组成。
对于钢梁和钢柱，通常按照它们的截面形状和尺寸来计算。
比如说，常见的H 型钢梁，咱们得先算出它的截面积，然后乘以长度，再乘以钢材的密度，就能得出重量啦。
就拿我之前参与的一个工厂厂房建设项目来说吧。
当时，我们要搭建一个巨大的钢结构厂房，其中有一根钢柱的设计是方形的。
这根柱子边长是30 厘米，长度是8 米，钢材的密度大概是7.85 克/立方厘米。
那咱来算算它的重量。
先算出柱子的截面积，也就是 30×30 = 900 平方厘米。
然后乘以长度 800 厘米，得到体积 720000 立方厘米。
最后乘以密度 7.85 克/立方厘米，得出这根柱子的重量约为 5652000 克，也就是5652 千克，差不多 5.65 吨。
再来说说钢板。
计算钢板的重量就更直接了，只要知道它的长、宽、厚，然后同样乘以钢材的密度就行。
比如说有一块钢板，长 5 米，宽 2米，厚度是 10 毫米，也就是 1 厘米。
那它的体积就是 500×200×1 = 100000 立方厘米。
乘以密度 7.85 克/立方厘米，这块钢板的重量就是785000 克，也就是 785 千克。
还有一些特殊形状的钢结构部件，比如槽钢、角钢啥的，计算方法也类似，只不过要先搞清楚它们的截面特性。
在实际计算中，可不能马虎。
哪怕一点点的误差，都可能会给工程带来不小的麻烦。
我记得有一次，计算钢结构重量的时候，有个小伙伴把一个数据写错了一位数，结果导致采购的钢材数量不够，工程进度受到了影响，大家可着急了，后来费了好大劲才把问题解决。
钢结构简易计算
钢结构简易计算
钢结构简易计算包括以下几个步骤：
1. 确定所需计算的结构元素，例如梁、柱、桁架等。
2. 确定结构的几何参数，例如梁的长度、截面形状和尺寸等。
根据
结构的受力情况，可以考虑采用压杆、拉杆或其他特殊形状的截面。
3. 计算结构的内力，根据结构所受载荷和相关支座条件，可以通过
静力学等方法计算结构的内力分布。
4. 根据内力分布和材料的力学性能，计算结构元素的承载力。
这包
括两个方面：首先，根据结构截面的材料特性和几何尺寸，计算承
载力；其次，根据结构的受力状态，根据拉压构件的计算公式和相
应的抗弯、抗剪能力计算截面的承载力。
5. 进行结构稳定性分析，例如对柱、桁架等构件的稳定性进行检查。
通过计算结构稳定性的计算公式，确定结构的稳定性等级。
6. 根据计算结果，可以进行结构的优化和设计调整。
例如增大结构
截面的宽度、增加梁的支撑等，以提高结构的承载能力或稳定性。
需要注意的是，这只是一个简单的计算流程，实际的钢结构计算需
要考虑更多的因素，例如材料的实际强度、结构的变形和屈曲限制等，并且需要进行详细的计算和分析。
因此，在进行钢结构计算时，应该遵循相关的设计规范和标准，以确保结构的安全和可靠。
简单桁架内力的计算方法
25您的位置：在线学习—>在线教程—>教学内容上一页返回目录下一页3.4 静定平面桁架教学要求掌握静定平面桁架结构的受力特点和结构特点，熟练掌握桁架结构的内力计算方法——结点法、截面法、联合法3.4.1 桁架的特点和组成3.4.1.1 静定平面桁架桁架结构是指若干直杆在两端铰接组成的静定结构。
这种结构形式在桥梁和房屋建筑中应用较为广泛，如南京长江大桥、钢木屋架等。
实际的桁架结构形式和各杆件之间的联结以及所用的材料是多种多样的，实际受力情况复杂，要对它们进行精确的分析是困难的。
但根据对桁架的实际工作情况和对桁架进行结构实验的结果表明，由于大多数的常用桁架是由比较细长的杆件所组成，而且承受的荷载大多数都是通过其它杆件传到结点上，这就使得桁架结点的刚性对杆件内力的影响可以大大的减小，接近于铰的作用，结构中所有的杆件在荷载作用下，主要承受轴向力，而弯矩和剪力很小，可以忽略不计。
因此，为了简化计算，在取桁架的计算简图时，作如下三个方面的假定：（1）桁架的结点都是光滑的铰结点。
（2）各杆的轴线都是直线并通过铰的中心。
（3）荷载和支座反力都作用在铰结点上。
通常把符合上述假定条件的桁架称为理想桁架。
3.4.1.2 桁架的受力特点桁架的杆件只在两端受力。
因此，桁架中的所有杆件均为二力杆。
在杆的截面上只有轴力。
3.4.1.3 桁架的分类（1）简单桁架：由基础或一个基本铰接三角形开始，逐次增加二元体所组成的几何不变体。
（图3-14a）（2）联合桁架：由几个简单桁架联合组成的几何不变的铰接体系。
（图3-14b））3-14c复杂桁架：不属于前两类的桁架。
（图）3（．3.4.2 桁架内力计算的方法桁架结构的内力计算方法主要为：结点法、截面法、联合法结点法――适用于计算简单桁架。
截面法――适用于计算联合桁架、简单桁架中少数杆件的计算。
联合法――在解决一些复杂的桁架时，单独应用结点法或截面法往往不能够求解结构的内力，这时需要将这两种方法进行联合应用，从而进行解题。
第11章 结构的计算简图
第三篇结构力学第十一章结构的计算简图学习目标：1．了解结构的概念、构件的基本类型及荷载的分类；2．掌握结构计算简图的概念及结点、支座、荷载的计算简图；3．了解平面杆系结构的分类。
第一节结构及其类型一、结构建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构，简称为结构。
房屋中的梁柱体系，水工建筑物中的闸门和水坝，公路和铁路上的桥梁和隧洞等，都是工程结构的典型例子。
狭义的结构往往指的就是杆系结构，而通常所说的建筑力学就是指杆系结构力学。
二、结构的类型建筑力学研究的直接对象并不是实际的结构物，而是代表实际结构的计算简图。
因此，所谓结构的类型，也就是实际结构物计算简图的类型。
根据不同的观点，结构可分为各种不同的类型，这里只介绍两种最常用的分类方法。
(一)按照空间观点，结构可分为平面结构和空间结构。
组成结构的所有杆件的轴线和作用在结构上的荷载都在同一平面内，则此结构称为平面结构；反之，如果组成结构的所有杆件的轴线或荷载不在同一平面内的结构称为空间结构。
实际工程中的结构都是空间结构，但大多数结构在设计中是被分解为平面结构来计算的。
不过在有些情况下，必须考虑结构的空间作用。
(二)按照儿何观点，结构可分为杆系结构、板壳结构、实体结构1.杆系结构长度方向的尺寸远大于横截面尺寸的构件称为杆件。
由若干杆件通过适当方式连接起来组成的结构体系称为杆系结构。
如图11-1所示为一单层工业厂房中的一个横向承重排架，即为杆系结构。
梁、拱、框架、刚架都是杆系结构的典型形式。
如果组成结构的所有各杆件的轴线都位于某一平面内，并且荷载也作用于此同一平面，则这种结构称为平面杆系结构，否则便是空间杆系结构。
2.板壳结构厚度方向的尺寸远小于长度和宽度方向尺寸的结构。
其中：表面为平面的称为板(如图11-2(a)所示)，表面为曲面的称为壳(如图11-2(b)所示)。
例如一般的钢筋混凝土楼面均为平板结构，一些特殊形体的建筑如悉尼歌剧院的屋面就为壳体结构。
4.1、平面简单桁架的内力计算
或将自重平均分配到杆端铰链销钉上；
这种简化处理降低了实际桁架结构中各杆内力的 计算难度,而且计算结果与杆件的实际受力非常吻合；
(刚化公理的应用)
6
平面简单桁架：以三角形框架为基础,每增加一个节点 就要增加两根杆,而且所有的杆件都在同一平面内；
4.1、平面简单桁架的内力计算
4.1、平面简单桁架的内力计算
桁架: 由二力杆件铰接而成,以三角形为基本框架单元 节点：桁架的杆端铰链销钉 桁架结构的特点: 充分发挥材料的承载能力，
节约材料， 减轻系统整体重量
2
FE 实际桁架:刚性“铰接”
理想桁架：光滑5铰接
实际桁架中各杆之间都是铆接、焊接或螺栓连接等 刚性连接形式；我们这里讲述的桁架都是二力杆件 用光滑铰链铰接而成，这种桁架称为理想桁架
设1/2/3杆都处于“受压”状态,用mn面同时截断杆1、2和杆3,取右半部
分M 为FiG 研(F 究0i)对0象 (F F F 图1 3 2 * cbaF )oc23cso0 3o6sF 0s B 0 F Y H F3 F * H aF sE0 i 3n00FBY *(aasi3n0)0
F31.2 3(1 kN ) F22.8(2kN ) F18.72(kN)
10
课堂练习题1 求图4.1-6a/b所示桁架结构中带数字 编号的各杆件内力。
I
F
I
11
课堂练习题2，图4.1-7a所示桁架结构中 Fp 10KN 求JO杆、FK杆的内力
12
各图桁架中带有编号 的杆是否都是零力杆？
13
零杆作用：可以把处 于受压状态的细长杆 “割断”成“短粗杆 ”，避免其“突然变 形”
拱桥简易受力计算公式
拱桥简易受力计算公式拱桥是一种古老而又美丽的建筑结构，它以其独特的造型和稳固的结构受到了人们的喜爱。
拱桥的建造需要考虑到各种受力情况，以确保其稳固性和安全性。
在设计拱桥时，工程师需要对拱桥的受力情况进行计算，以确定其结构是否能够承受各种外力的作用。
本文将介绍拱桥的简易受力计算公式，帮助读者了解拱桥受力计算的基本原理。
拱桥的受力分析是一项复杂的工程学问题，需要考虑到拱桥的几何形状、材料特性、外力作用等多个因素。
在实际工程中，通常会采用有限元分析等复杂的数值计算方法来进行拱桥的受力分析。
但是，在一些简单的情况下，我们可以通过一些简易的受力计算公式来对拱桥的受力情况进行初步的估算。
拱桥的受力分析可以分为静力分析和动力分析两种情况。
静力分析是指在拱桥受到静止外力作用时的受力情况，而动力分析是指在拱桥受到动态外力作用时的受力情况。
在本文中，我们将重点介绍拱桥的静力分析，简要介绍拱桥的动力分析。
静力分析是指在拱桥受到静止外力作用时，通过平衡方程和材料力学原理来计算拱桥的受力情况。
拱桥的受力分析需要考虑到拱脚的受力情况、拱肋的受力情况以及拱圈的受力情况。
在进行拱桥的受力分析时，我们需要首先确定拱桥的几何形状和材料特性，然后根据静力平衡方程和材料力学原理来计算拱桥的受力情况。
拱桥的受力分析需要考虑到多个因素，其中最重要的是拱脚的受力情况。
拱脚是拱桥的支撑点，它承受着拱桥的整体重力和外力作用。
在进行拱脚的受力分析时，我们需要考虑到拱脚的水平受力和垂直受力。
水平受力是指拱脚受到的水平方向的外力作用，而垂直受力是指拱脚受到的垂直方向的外力作用。
通过平衡方程和材料力学原理，我们可以计算出拱脚的受力情况，从而确定拱桥的稳定性。
除了拱脚的受力情况，我们还需要考虑到拱肋的受力情况。
拱肋是拱桥的主要受力构件，它承受着拱桥的整体重力和外力作用。
在进行拱肋的受力分析时，我们需要考虑到拱肋的弯曲和剪切受力情况。
通过材料力学原理和结构力学原理，我们可以计算出拱肋的受力情况，从而确定拱桥的稳定性。
天正结构 构件计算
天正结构构件计算天正结构是由负担墙、框架梁和板组成的一种建筑结构体系。
它具有结构简单、施工方便、强度高等特点，被广泛应用在各种建筑中，尤其适用于多层和高层建筑。
本文将针对天正结构的构件计算进行详细讨论。
首先，我们来看天正结构的构件。
在天正结构中，负担墙是承受垂直荷载的主要构件，它分为内墙和外墙。
内墙主要承受自重和局部横向荷载，外墙主要承受风荷载。
框架梁负责承受梁上荷载和横向荷载，并将其传递给负担墙。
框架梁一般由钢筋混凝土构成。
板是负担墙和框架梁之间的水平结构，承受梁上荷载并传递给负担墙。
天正结构的构件计算主要包括以下几个方面：负担墙的受力计算、框架梁的受力计算、板的受力计算以及连接件的计算。
负担墙的受力计算是天正结构构件计算的基础。
根据结构设计图纸中的荷载信息和墙体材料的力学性能，可以计算出负担墙受力的情况。
负担墙主要受到水平荷载、垂直荷载和自重荷载的作用。
根据荷载的大小和作用位置，可以计算出负担墙的弯矩、剪力和轴力等。
结合墙体材料的强度和刚度，可以进行负担墙截面尺寸的设计。
框架梁的受力计算是天正结构构件计算的关键。
框架梁承受梁上荷载和横向荷载，并将其传递给负担墙。
在计算框架梁的受力时，需要考虑梁的自重、梁上荷载的大小和作用位置、横向荷载的大小和作用位置等因素。
根据这些信息，可以计算出框架梁的弯矩、剪力和轴力等。
结合梁的材料的强度和刚度，可以进行框架梁截面尺寸的设计。
板的受力计算是天正结构构件计算的一项重要内容。
板承受梁上荷载并传递给负担墙。
在计算板的受力时，需要考虑梁上荷载的大小和作用位置、板的厚度、板的材料以及板和梁之间的连接方式等因素。
根据这些信息，可以计算出板的弯矩、剪力和轴力等。
结合板材料的强度和刚度，可以进行板的尺寸设计。
连接件的计算是天正结构构件计算的一个重要环节。
连接件包括钢筋、箍筋、焊缝、螺栓等。
连接件的计算需要考虑连接件的强度和刚度。
根据连接件的材料和连接方式，可以计算连接件的强度和刚度，从而选择合适的连接件。
结构力学计算自由度
结构力学计算自由度
结构力学中的自由度是指结构在空间中能够自由移动的独立方向或者变形模式的数量。
在进行结构力学计算时，需要考虑结构的自由度以便正确地描述和分析结构的行为。
首先，让我们考虑一个简单的梁结构。
对于一个简支梁而言，它在空间中有两个自由度，即沿着梁的长度方向的位移和绕梁轴的转动。
这两个自由度描述了梁在空间中的运动和变形。
当我们考虑更复杂的结构时，比如框架结构或者三维结构，结构的自由度会更加复杂。
在计算结构的自由度时，通常会采用刚度矩阵的方法来分析结构的自由度数量。
刚度矩阵描述了结构中各个节点之间的位移和受力关系，通过对刚度矩阵进行分析可以确定结构的自由度数量。
另外，在有限元分析中，结构的自由度也是一个重要的概念。
有限元分析将结构离散为有限个单元，每个单元有一定数量的自由度，通过对所有单元的自由度进行组合，可以得到整个结构的自由度数量。
总的来说，结构力学计算中的自由度是一个重要的概念，它描述了结构在空间中的运动和变形方式，对于正确分析和计算结构的行为具有重要意义。
在实际工程中，准确地确定结构的自由度数量是进行结构分析和设计的关键步骤之一。
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荷载标准 值
⑸根据抗弯、抗剪和挠度计算，模板最大跨度（即内楞最大 间距）取三者的最小值，即323mm（由刚度控制），但考虑到 内楞宽50mm，最终取值300mm。
3.计算外横楞的间距,即内竖楞的跨度L2 (通过对内竖楞的抗弯、抗剪和挠度计算)。
q
l2
l2
l2
⑴内竖楞上线载设计值和标准值： q=62.54×0.30=18.76kN/m(承载力验算） q′=53.24×0.30=15.97kN/m(刚度验算)
⑴楼板模板及支架自重标准值（kN/m2 ) G1k
序号 1 2 3 模板构件名称 平板的模板及小楞 楼板模板（其中包括梁的模板） 楼板模板及之间支架（层高<4） 木模板 组合钢模 板 0.30 0.50 0.75 0.50 0.75 1.10 钢框胶合 板模板 0.40 0.60 0.95
⑵新浇筑混凝土自重标准值 G2k 普通混凝土为24kN/m3 ⑶钢筋自重标准值G3k 楼板：1.1 kN/m3 ；梁：1.5 kN/m3 ⑷施工人员及设备荷载标准值 Q1k a计算模板和直接支承模板的小楞： 按均布荷载2.5kN/m2计算，集中活荷载2.5kN进 行验算，最后应取较大的弯矩值。 b计算直接支承小楞的构件：1.5kN/m2； c计算支架立柱及其他支承结构构件：1kN/m2 ⑸振捣混凝土时产生的荷载标准值Q2k 水平模板：2.0kN/m2 ——即梁底模 垂直模板：4.0kN/m2 ——梁侧模 注意：作用在新浇混凝土的有效压头高度之内。
常见截面的惯性矩和惯性半径：
y
h b z
bh Iz 12
iz h
3
hb Iy 12
iy b
3
2 3
2
2 3
2
bh Wz 6
Iz Wz y max
hb Wy 6
Wz 抗弯截面系数
常见截面的惯性矩和惯性半径：
y
d z
Iz
d
4
64 d iz 4
I y Iz i y iz Wy Wz
44
4
Iz Wz y max
Wz 抗弯截面系数
结构：工程中担负预定任务、支承荷载的建
筑物。房屋、塔架、桥梁、隧道、挡土墙、 水坝等。 荷载：作用在结构上的主动力。 支座：把结构与基础联系起来的装置。 结点：结构中杆件相互联结处。 可变体系和不变体系
简支梁的反力、剪力、弯矩、扰度计算公式
材料的弹性模量E：根据胡克定律，一般工
程材料在正应力σ未超过某一极限应力时， 杆的伸长（缩短）与外力F及杆的原长L成正 比，而与横截面面积A成反比，即△L∝FL/A 用此式表示△L =FL/EA，式中E为弹性模量 钢材的弹性模量是2.06×10^5MPa 惯性矩I:指一个物体抵抗扭动，扭转的能 力 。 截面抵抗矩W：指截面对其形心轴惯性矩与 截面上最远点至形心轴距离的比值。
案列：边墙模板设计计算
已知条件
l
1
L3
1)墙模板计算高度为2.65m 2)木胶合板面板厚18mm,内竖楞为 50mm100mm方木fw=20MPa，fv=1.7MPa ， E=104MPa。外楞采用2483.5钢管 ， fw=205MPa,fv=120MPa， E=206000MPa,I=243800mm4， W=10160mm3 3)砼墙不粉刷（确定允许变形），厚 度为200mm，采用 内部振捣器 振捣，料斗斗容量为0.6m3（确定活载 对销螺栓 ）。 4)浇筑速度V=1.2m/h，砼温度T=15C （确定砼初凝时间t0） 5)掺外加剂（确定β1），塌落度为 140mm（确定β2）
⑻风荷载的标准值 对于风压较大的地区或较高处的模板，应考虑 模板在风荷载作用下的抗倾覆的问题---即模板的 稳定问题。
2.荷载分项系数
荷 载 类 别
永 久 荷 载 模板及支架自重（G1k） 新浇筑混凝土自重（G2k） 钢筋自重（G3k） 新浇筑混凝土对模板侧面的压 力（G4k）
分 项 系 数
1、当其荷载效应应对结构不利时 ⑴对由可变荷载效应控制的组合 ，应取1.2； ⑵当由永久荷载效应控制的组合 ，应取1.35； 2、当其荷载效应应对结构有利时 ⑴一般情况应取1.0； ⑵对结构的倾覆、滑移验算应取 0.9
工地常用结构计算
一、碗扣式脚手架计算 2.1.1 荷载及其组合 ⑴ 荷载分类 ① 永久荷载(恒荷载) ②可变荷载(活荷载) ⑵ 荷载的分项系数 ① 计算强度时 a永久荷载的分项系数，取1.2； b计算结构倾覆稳定时，取0.9。 c可变荷载的分项系数，取1.4。 ② 计算刚度(挠度)时 各类荷载分项系数，均取1.0。
2 max 1 2
2 2 2 w w 1
q
l1
l1
l1
w
满足模板抗弯 承载力的内楞 允许最大间距
l1
2 fw b h2 1.67 f w b h 2 1.67 20 1000 18 416mm 0.6 q q 62.54
⑶按抗剪能力计算 由于：Vmax=0.6×q×L1 τmax=1.5×Vmax/(bh)≤fv 设计 所以： fv b h 1.11 f v b h
求解 1.计算荷载
⑴计算新浇混凝土的侧压力标准值G4k
F1 0.22 C t0 1 2 V
0.22 24 200 1.2 1.15 1.2 53.24 kN / m 15 15
2
2
F H 24 2.65 63.6 kN / m
Wz
Iz Wz y max
d
3
32
Wz 抗弯截面系数
常见截面的惯性矩和惯性半径：
y
D d z
Iz
64
(D d )
4 4
I y Iz i y iz
4
iz
圆环
D d 4
2
2
D) d ) Wz Wy Wz Wz ( D ( d 32 D 32 D
⑹新浇筑混凝土对模板侧面压力的标准值 G4k a 新浇混凝土的影响因素： 混凝土的密度、初凝时间t、浇筑速度V、坍落 度、入模温度T、加外加剂、浇筑高度等。 b 新浇混凝土侧压力的计算
F 0.22 t V 或F H
），可按实测确定。当缺乏 试验资 料时，可采用to=计算（T为混凝土的温度，℃） t0=200/(T+15) V——混凝土的浇筑速度（m/h）； H——砼侧压力计算位置所至新浇筑砼顶面的总高度（m）； 1——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺有缓凝 作用外加剂时取1.2； 2——砼坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取 0.85； 50~90mm时，取1.0；110~150mm时，取1.15。
2.计算内竖楞间距，即模板跨度L1
q
（计算模板承载力和变形，确定内楞布置）
l1 l1 l1
⑴单位板带上线载设计值和标准值： q=62.54×1.0=62.54kN/m(承载力验算） q′=53.24×1.0=53.24kN/m(刚度验算)
一般按实际计算，超过三跨则计算取三跨
q=62.54kN/m
（2）按抗弯能力计算 ——查结构计算手册得： 2 由于： M 01 . q l max 1 所以： M 0.1 q l f 得： 1 W b h 6 f b h f b h l 0.1 6 q 0.6 q
l1 1.5 0.6 q q
值
得：
1.111.7 1000 18 l 543mm 62.54
1
满足模板抗剪 承载力的内楞 允许最大间距
⑷按刚度计算 由于：
f
q l14 0.677 100 E I
100 E I 400
4 所以： f 0.677 q l1 l1
惯性矩、惯性积和惯性半径
1 、定义
I y z 2dA
A
I z y dA
2 A
iy iz
Iy A Iz A
I yz yzdA
A
Iy 、 Iz分别称为截面面 积对y轴和z轴的惯性矩， Iyz 称为截面面积对y轴和z轴的惯性积。 iy 、 iz分别称为截面对y轴和z轴的惯性半径。
可 施工人员及施工设备荷载（Q1k） 一般情况下应取1.4； 变 对标准荷载大于4kN/m2的活荷载应 荷 振捣混凝土时产生的荷载(Q2k ) 取1.3 载 倾倒混凝土时产生的荷载（Q3k） 风 荷 载 1.4
恒+活载
3. 模板及支架荷载效应组合的各项荷载
参与组合的荷载类别
项 目 计算承载能力 G1k + G2k + G3k + Q1k G1k + G2k + G3k + Q2k G4k + Q2k
施工技术管理培训
简单结构计算
授课人：查小林
一. 力学一些概念 ⑴刚度、强度、稳定性 刚度：指构件在外力作用下抵抗变形或位
移的能力。 强度：指构件在外力作用下抵抗破坏（断 裂）或显著变形的能力。 稳定性：指承压构件保持其稳定平衡的能 力。 杆件：指纵向尺寸远大于横向尺寸的构件。 杆：承受轴向拉伸和压缩的杆件。 轴：承受扭转变形的杆件。 梁：承受弯曲变形的杆件。
当为l/400时 k=0.37 当为l/250时 k=0.59
100 E I l 0.677 400 q '
1 3
3
kEI 0.37 E I ' q' q'
3
得：
l
1
3
0.37 10000
1 1000 18 12 323mm 53.24