极限荷载总结
单桩水平临界荷载和极限承载力
单桩水平临界荷载和极限承载力1. 引言说到单桩，大家可能会想起那些在工地上扎根的“大柱子”，对吧？不过，今天咱们不聊建筑的花里胡哨，而是聊聊那些看不见摸不着的东西——单桩的水平临界荷载和极限承载力。
简单来说，就是这些桩子能撑多大力气，不然就得“翻车”了！不急，让我慢慢给你讲清楚。
2. 单桩的基本概念2.1 什么是单桩？首先，得说说单桩是什么。
想象一下，咱们在沙滩上插个伞，伞杆就是单桩。
它的任务是把伞撑起来，让你在海滩上悠闲地享受阳光。
而在建筑上，单桩可不是光撑伞的，它承载着整个建筑的重量，简直是个“顶梁柱”。
没了它，建筑就得“瘫软”，可见其重要性。
2.2 荷载的概念说到荷载，大家可能想到的是背包的重量、购物车的负担。
没错，荷载就是指施加在单桩上的力量。
这里有个关键的概念，叫“水平临界荷载”。
这意味着如果施加的力量超过了这个临界值，单桩就会摇摇欲坠，甚至可能发生倾斜。
简直就像是人喝醉了酒，东倒西歪，完全失去控制！3. 单桩的承载力3.1 极限承载力接下来，我们得聊聊“极限承载力”。
简单来说，就是单桩能承受的最大荷载，超出这个范围，它就“受不了”了，可能会断裂、倾斜，甚至完全失去作用。
极限承载力就像是一个人的极限，没事别去挑战，挑战了就得吃苦头。
3.2 计算极限承载力那么，如何计算这个极限承载力呢？有不少方法，咱们这里不细说公式，毕竟，公式多了就像牛头不对马嘴，容易让人脑袋疼。
简单来说，常用的方法包括静力试验和动静结合法。
就像是你在健身房里，一方面举重，一方面跳绳，这两者结合起来，才能真正提升你的体能。
4. 水平临界荷载的影响因素4.1 土壤特性现在，我们来聊聊影响水平临界荷载的因素。
第一个就是土壤的特性。
不同的土壤性质，就像不同的面团，有的软，有的硬，影响桩的承载力。
比如，软土就容易“陷”，就像是穿了双新鞋走进泥潭，瞬间“沉底”。
而坚硬的土壤则能提供更好的支持。
4.2 桩的类型其次，桩的类型也很关键。
各种载荷试验要点总结
s/d=0.01-0.015 对应荷载，且不大于 0.5 极限荷载
值
Fak=min{比例界线、极限荷载/3}
试验点≥3，极差≤30%，fak=最小 值
1、陡降型，陡降段起点；2、s-lgt 曲线尾部明显下弯段前一级；3 左款 2 条 前级；4、不满足 1-3 时，取最大加载值 单桩竖向承载力特征值=0.5 极限承载力
试验点≥3，极差≤30%，fak=平均 值
1、有比例界线，fspk=min{比例界线、0.5 最大试验荷载}；2、缓变形，按表 5.4.3 相对变形取值，且所取承载力特征值≤0.5 最大试验荷载，原地基为高 压缩性土时， s/d（b）≤0.015。（ d（b）＞2 取 2）
试验点≥3，极差≤30%，fak=平均 值
1、有比例界线，fak=min{比例界线、0.5（1/3）极限荷载}；2、满足左第 5 款，且无比例界线，承载力又未达极限，取最大加载量的 0.5（1/3）；3、按 相对变形确定—按表 4.4.3 变形值确定，如地基土性质不明，取 s/d（b）=0.01， 且所取承载力特征值≤0.5（1/3）最大试验荷载。（ d（b）＞2 取 2）
1、有比例界线，fak=min{比例界线、0.5 极限荷载}；2、不满足上条，A=0.25～ 试验点≥3，极差≤30%，fak=平均
0.50,取 s/b=0.01-0.015 对应荷载，且不大于 0.5 最大加载量
值
1、有比例界线，fak=min{比例界线、0.5 极限荷载}；2、不满足上条取 试验点≥3，极差≤30%，fak=平均
1、有极限荷载，fspk= min{比例界线、0.5 极限荷载} 2、缓变形：沉管砂石、振冲碎石、柱锤冲扩 s/d（b）=0.01；灰土土挤密， s/d（b）=0.008；CFG 或夯实水泥土，卵石、圆砾、密实粗砂为主地基， s/d （b）=0.008，粘性土、粉土为主地基， s/d（b）=0.001；水泥土搅拌、旋 喷， s/d（b）=0.006-0.008，桩身强度大于 1MPa 且质量均匀可取高值；原 地基为高压缩性土， s/d（b）≤0.015； d（b）＞2 取 2；fspk≤0.5 最大 加载量
混凝土极限承载力计算原理
混凝土极限承载力计算原理一、引言混凝土结构工程设计中，混凝土极限承载力是一个非常重要的指标，它直接决定了结构的安全性和经济性。
本文将从混凝土材料的力学性质、混凝土的应力应变关系、混凝土的破坏形式等方面，详细介绍混凝土极限承载力的计算原理。
二、混凝土材料的力学性质混凝土是一种复合材料，由胶凝材料（水泥、石灰等）和集料（石子、沙子等）以及水按一定比例混合而成。
混凝土的力学性质主要包括抗压强度、抗拉强度、剪切强度、弹性模量等。
1. 抗压强度混凝土的抗压强度是指在规定的试验条件下，混凝土试样在受到垂直于试样上表面的压力作用下发生破坏时的最大应力值。
抗压强度是混凝土最基本的力学性能指标，也是设计混凝土结构时最为重要的参数之一。
2. 抗拉强度混凝土的抗拉强度很低，而且在受拉应力作用下容易发生裂缝。
因此，在混凝土结构设计中，一般不考虑混凝土的抗拉强度。
但是，在某些特殊情况下，如预应力混凝土结构中，混凝土的抗拉强度需要得到考虑。
3. 剪切强度混凝土的剪切强度指在规定的试验条件下，混凝土试样在受到水平剪切力作用下发生破坏时的最大应力值。
混凝土的剪切强度一般比抗压强度低，但在实际工程中，混凝土结构的受力状态往往是复杂的，需要考虑混凝土的剪切强度。
4. 弹性模量混凝土的弹性模量是指在弹性阶段内，混凝土应变与应力之间的比值。
弹性模量是混凝土结构设计中另一个重要的参数，它对结构的变形和刚度都有影响。
三、混凝土的应力应变关系混凝土的应力应变关系是指在外力作用下，混凝土的应力和应变之间的关系。
混凝土的应力应变关系是非线性的，通常可以分为三个阶段：弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段。
1. 弹性阶段当混凝土受到轻微的荷载时，其应变与应力之间的关系可以近似为线性关系，称为弹性阶段。
在弹性阶段中，混凝土的应力随着应变的增加而线性增加，弹性模量就是应力应变曲线的斜率。
2. 塑性阶段当荷载继续增大，混凝土的应力达到一定值时，混凝土开始产生塑性变形，应力应变曲线开始出现一定的非线性段，称为塑性阶段。
混凝土梁的极限承载力计算方法
混凝土梁的极限承载力计算方法一、引言混凝土梁是建筑中常见的结构构件，其承载能力是设计中必须考虑的关键因素。
本文将介绍混凝土梁的极限承载力计算方法，包括计算梁的截面性能、受力状态、极限状态设计、变形控制等方面。
二、计算梁的截面性能1. 混凝土强度的计算混凝土强度的计算需要知道混凝土的配合比和强度等级。
配合比可以通过实验室试验或参照相关国家标准计算得出。
强度等级则根据混凝土的28天抗压强度进行分类。
一般采用标准立方体试件进行试验，计算公式为：f_c=0.8f_t。
其中，f_c为混凝土的28天抗压强度，单位为MPa；f_t为混凝土的弯曲拉应力，单位为MPa。
2. 钢筋强度的计算钢筋的强度计算需要知道其钢号和直径。
一般采用国家标准规定的钢号和直径，按照标准进行计算。
钢筋的强度计算公式为：f_y=A_s/A_c*f_c。
其中，f_y为钢筋的抗拉强度，单位为MPa；A_s为钢筋的截面积，单位为mm²；A_c为混凝土梁的截面面积，单位为mm²；f_c为混凝土的28天抗压强度，单位为MPa。
3. 梁截面面积的计算梁截面面积的计算是混凝土梁设计的基础。
梁截面面积可以根据梁的几何尺寸计算得出，包括宽度、深度等。
梁截面面积的计算公式为：A=bh。
其中，A为梁的截面面积，单位为mm²；b为梁的宽度，单位为mm；h为梁的深度，单位为mm。
4. 梁截面惯性矩的计算梁截面惯性矩是计算梁的弯曲性能和扭曲性能的基础。
梁截面惯性矩可以根据梁的几何尺寸计算得出。
梁截面惯性矩的计算公式为：I=bh³/12。
其中，I为梁的截面惯性矩，单位为mm⁴；b为梁的宽度，单位为mm；h为梁的深度，单位为mm。
5. 梁截面受拉区和受压区的计算梁截面的受拉区和受压区是计算梁的弯曲性能的基础。
梁截面的受拉区和受压区可以根据梁的几何尺寸和受力状态计算得出。
当梁为矩形截面时，梁截面的受拉区和受压区的高度分别为：h_l=(h-α)/2，h_r=(h+α)/2。
(完整版)材料力学重点总结
(完整版)材料力学重点总结材料力学阶段总结一. 材料力学的一些基本概念 1. 材料力学的任务：解决安全可靠与经济适用的矛盾. 研究对象：杆件强度：抵抗破坏的能力 刚度:抵抗变形的能力稳定性：细长压杆不失稳。
2. 材料力学中的物性假设连续性：物体内部的各物理量可用连续函数表示。
均匀性：构件内各处的力学性能相同。
各向同性：物体内各方向力学性能相同。
3。
材力与理力的关系, 内力、应力、位移、变形、应变的概念材力与理力：平衡问题，两者相同； 理力：刚体，材力:变形体。
内力：附加内力。
应指明作用位置、作用截面、作用方向、和符号规定。
应力：正应力、剪应力、一点处的应力。
应了解作用截面、作用位置（点)、作用方向、和符号规定。
正应力⎩⎨⎧拉应力压应力应变：反映杆件的变形程度⎩⎨⎧角应变线应变变形基本形式：拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲。
4. 物理关系、本构关系 虎克定律；剪切虎克定律:⎪⎩⎪⎨⎧==∆=Gr EA Pl l E τεσ夹角的变化。
剪切虎克定律：两线段——拉伸或压缩。
拉压虎克定律：线段的适用条件：应力～应变是线性关系：材料比例极限以内。
5。
材料的力学性能（拉压）:一张σ-ε图，两个塑性指标δ、ψ，三个应力特征点：b s pσσσ、、,四个变化阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。
拉压弹性模量E ,剪切弹性模量G ，泊松比v ，）（V EG +=126. 安全系数、 许用应力、工作应力、应力集中系数安全系数：大于1的系数，使用材料时确定安全性与经济性矛盾的关键。
过小，使构件安全性下降；过大，浪费材料。
许用应力：极限应力除以安全系数.塑性材料[]ssn σσ=s σσ=0脆性材料[]bbn σσ=b σσ=07. 材料力学的研究方法1) 所用材料的力学性能：通过实验获得。
2) 对构件的力学要求：以实验为基础,运用力学及数学分析方法建立理论，预测理论应用的未来状态。
3) 截面法：将内力转化成“外力”。
河南大学2021年《结构力学》期末复习知识点及重点总结
一、绪论 （略）二、平面体系机动分析1. 自由度概念和计算自由度公式{ )2(3W r h m +-=，或)(2W r b j +-= } ；2. 弄清楚0W ≤与几何不变体系的关系（必要不充分条件）；3. 熟记几何不变体系三个组成规则；（刚片，链杆，二元体，虚铰等概念）4. 灵活运用组成规则进行体系的判别（常变，瞬变，几何不变无多余联系，几何不变有多余联系 ）；5. 了解超静定结构的几何构造特征。
(几何不变有多余联系)三、静定梁和静定刚架1． 会选取隔离体，列平衡方程；(最最基本的东东)2. 熟练掌握截面法求任意截面内力；3. 熟记由直线杆件内力微分关系式(S F dx dM = , )(x q dxdF s -= )判断各区段的内力图形状特征;4. 了解线弹性体的叠加原理，掌握由叠加法作区段的弯矩图；5. 内力图作图的标准和要求；6. 能对多跨结构区分基本部分和附属部分，清楚各部分之间力的相互传递；7. 静定刚架结构内力的表示方法，灵活运用刚结点力矩平衡方程和刚结点投影平衡方程；8. 快速准确地作出静定多跨梁或静定刚架的弯矩图；9. 会利用已知的弯矩图做剪力图，利用已知的剪力图求支座反力或轴力；10. 熟记静定结构的主要性质（静力解答唯一性，无荷载则无内力等）。
四、静定拱1. 拱结构各部分名称；2. 三铰拱结构支座反力的计算，内力（主要是弯矩）计算；3. 了解静定拱受力特点；4. 了解合理拱轴线的概念,清楚常见荷载情况下三铰拱合理拱轴线形式。
五、 平面静定桁架和组合结构1. 桁架各部分名称；2. 结点类型以及特点；3. 零杆的概念和零杆数目的确定；(注意对称结构在对称或反对称荷载作用下某些杆件可判别为零杆)4. 用结点法和截面法求静定桁架中某些指定杆件的轴力；5. 组合结构中梁式杆弯矩和链杆轴力计算。
六、结构位移计算1. 变形和位移的区别；2. 虚功的概念；（力状态，位移状态）3. 变形体系虚功原理的表述（内力虚功=外力虚功）；4. 单位荷载法，如何虚拟单位荷载？5. 图乘法的公式、适用条件、注意事项；6. 运用图乘法计算结构的位移；7. 灵活运用静定结构发生支座位移时的位移计算公式（C F R ⨯-=∆∑k ），8. 了解功的互等定理及其推论。
荷载与结构设计方法重点概念总结
荷载与作用荷载一由各种环境因素产生的直接作用在结构上的各种力。
如重力、土压力、水压力、风压力。
作用一能使结构产生效应的各种因素总称为作用。
效应一结构的内力、变形，应力、应变，速度、加速度等。
作用：直接作用一（狭义）荷载：广义荷载间接作用直接作用一一直接作用在结构上的各种荷载间接作用一一能引起结构内力、变形等效应的非直接作用因素如地震、温度变化、地基不均匀沉降等。
作用的分类：1.按随时间的变异分类。
（1）永久作用：在结构设计基准期内其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计。
（2）可变作用：在结构设计基准期内其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用。
（3）偶然作用：在结构设计基准期内不一定出现，而一旦出现其量值很大且持续时间很短的作用。
如地震、爆破。
2.按随空间位置的变异性分类（1）固定作用：在结构空间位置上具有固定的分布。
如结构自重、固定设备的荷载等。
（2）可动作用：在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布。
如房屋中的人员、家具荷载，桥梁上的车辆荷载等。
3•按结构的反应分类（1）静态作用：对结构或构件不产生加速度或其加速度可以忽略不计。
如结构自重、土压力、温度变化等。
（2）动态作用：对结构或构件产生不可忽略的加速度。
如地震、风、冲击和爆炸等。
重力1结构自重自重——由地球引力产生的组成结构的材料的重力。
2 土的自重应力土是由土颗粒、水和气组成的三相非连续介质。
土的自重应力为自身有效重力在土体中引起的应力。
雪荷载1雪压：单位地面上积雪的自重。
2基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录资料经统计得到的在结构使用期间可能出现的最大雪压值。
2.影响屋面雪压的因素。
（1）风对屋面的影响一漂积作用。
（2）屋面坡度对积雪的影响。
（3）屋面温度对积雪的影响。
楼面和屋面活荷载由于楼面均布活荷载可理解为楼面总活荷载按楼面面积平均，因此一般情况下，所考虑的楼面面积越大，实际平摊的楼面活荷载越小。
故计算结构或构件楼面活荷载效应时，如引起效应的楼面活荷载面积超过一定的数值则应对楼面均布活荷载折减。
混凝土与砌体结构知识点总结2
(1)单层厂房设计中,内力组合应该注意哪些问题单层厂房设计中,内力组合应该注意:(1)永久荷载在任何一种内力组合下都存在。
(2)吊车竖向荷载Dm a x可分别作用在一跨的左柱或右柱,对于这两种情况,每次只能选择一种情况参加内力组合。
(3)在考虑吊车横向水平荷载时,该跨必然作用有吊车竖向荷载,但在考虑吊车竖向荷载时,该跨不一定作用有吊车横向水平荷载。
(4)风荷载的作用方向有向左和向右两种,只能考虑其中一种参与组合(2)单层厂房的钢筋混凝土柱(带牛腿)有哪些构造要求?单层厂房的钢筋混凝土柱(带牛腿)构造要求有:(1)纵向受力钢筋直径不宜小于12mm,通常在12~32mm范围内选用。
(2)深入牛腿纵向受力筋的下弯位置,不应与上下柱的纵向受力筋相重合。
同时为了避免牛腿钢筋过密,牛腿的纵向受力筋与弯筋宜放置在上下两排。
(3)柱内箍筋应为封闭式,箍筋间距不应大于400mm,且不应大于构件截面的短边尺寸。
(4)当柱截面高度h≧600mm,在侧面应设置纵向构造钢筋,并相应设置附加箍筋,纵向构造筋间距不应大于500mm.(5)柱与外纵墙用预留拉筋连接,预留拉筋沿柱高每500mm 设置一根。
(3)混合砂浆、水泥砂浆各自的优缺点是什么?混合砂浆:和易性好,强度高水泥砂浆:防水性好(2)楼板中分布钢筋的作用是什么?(回答两点就可)答:①浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置。
②承受混凝土收缩和温度变化所产生的内力。
③承受并分布板上局部荷载产生的内力。
④对四边支承的板,可承受在计算中未考虑但实际存在的长跨方向的弯距。
4分(3)单层厂房设计中,荷载组合方法有哪几种?(回答两点就可)答:①由可变荷载效应控制的组合:a、恒荷载+任一种活荷载b、恒荷载+0.9(任意两种或两种以上的活荷载)②由永久荷载效应控制的组合以上回答两点即可(4分)(4)砌体结构设计中,构造柱通常布置在哪些部位?答:①房屋四大角。
②楼梯间四大角。
③内外墙交接处。
承载能力极限状态荷载设计值
承载能力极限状态荷载设计值承载能力极限状态荷载设计值是结构工程中的重要概念之一，它是用来确定建筑物或其他结构在设计寿命内所能承受的最大荷载的数值。
在本文中，我将深入探讨承载能力极限状态荷载设计值的定义、计算方法以及其在结构设计中的重要性。
让我们来理解承载能力极限状态荷载设计值的定义。
承载能力是指结构系统在正常使用和一定的破坏条件下所能承受的荷载。
极限状态是指结构系统在特定的承载能力条件下，即即将或已经失效的状态。
荷载设计值是为了保证结构在设计使用寿命内使用安全的要求而确定的。
在计算承载能力极限状态荷载设计值时，工程师通常会根据结构的特点和荷载情况使用不同的计算方法。
常见的计算方法包括极限状态设计法和概率设计法。
极限状态设计法是基于结构在极限状态下的失效行为进行设计的方法，其目标是保证结构在设计寿命内不会发生失效。
概率设计法则是基于概率论的原理，通过对结构在使用寿命内可能承受的荷载进行统计分析，确定适当的设计值。
承载能力极限状态荷载设计值在结构设计中具有重要的意义。
它可以确保建筑物或其他结构在正常使用条件下具备足够的安全性。
通过合理确定承载能力设计值，工程师可以确保结构的稳定性和完整性，降低结构失效的风险。
承载能力极限状态荷载设计值还可以为结构的施工提供指导。
合理设计的荷载值可以保证施工过程中所施加的荷载不会超过结构的承载能力，从而避免结构的过度变形或破坏。
承载能力极限状态荷载设计值还为结构的检测和评估提供了基准。
在结构的使用寿命内，工程师可以通过定期检测和评估结构的荷载情况，进一步验证结构的可靠性和安全性。
如果结构的荷载值超过了设计值，就需要采取相应的维修和加固措施，以确保结构的正常使用。
总结起来，承载能力极限状态荷载设计值是结构工程中至关重要的概念。
通过合理确定承载能力设计值，工程师可以确保结构的安全性和稳定性，为结构的设计、施工、检测和评估提供指导。
在未来的结构设计中，我们需要更加注重承载能力极限状态荷载设计值的计算和应用，以确保建筑物和其他结构的长期使用安全。
简述承载能力极限状态的内容
简述承载能力极限状态的内容承载能力极限状态是指结构体系在受到外部荷载作用下，达到其安全和可用阶段的最大极限状态。
简单来说，就是结构能够承受的最大荷载。
1. 引言承载能力极限状态是结构力学中一个重要的概念，对于建筑、桥梁等工程结构的设计和验证具有重要意义。
了解和研究承载能力极限状态有助于提高结构的安全性和可靠性。
2. 承载能力定义和测量承载能力是指结构在某种特定的工作条件下能够承受的最大荷载。
这个荷载可以是静态、动态甚至是人为的。
承载能力极限状态由结构的强度和稳定性两个方面来决定。
为了评估承载能力极限状态，工程师需要对结构的材料特性和构件的几何形状进行深入研究。
这些信息将用于计算结构的强度和稳定性，并确定结构能够承受的最大荷载。
3. 影响承载能力的因素承载能力极限状态受到许多因素的影响，包括结构的材料、几何形状、荷载类型和荷载大小等。
以下是几个主要的影响因素：3.1 材料特性：不同材料具有不同的强度和刚度特性。
在混凝土结构中，混凝土的强度和密度将直接影响承载能力。
3.2 几何形状：结构的几何形状对承载能力的影响也很大。
在悬臂梁中，梁的长度和横截面形状将直接影响其承载能力。
3.3 荷载类型和大小：不同类型和大小的荷载对结构的承载能力产生不同的影响。
静态荷载和动态荷载会对结构的强度和稳定性提出不同的要求。
4. 承载能力极限状态的重要性承载能力极限状态对于工程结构的设计和验证非常重要。
只有确保结构在工作过程中不会超出其承载能力极限状态，才能保证结构的安全和可用。
如果结构的荷载超过了其承载能力极限状态，可能会导致结构的破坏甚至倒塌。
在设计和施工过程中，必须确保结构的承载能力可以满足实际工作条件下的要求。
5. 个人观点和理解在我的理解中，承载能力极限状态是指结构能够承受的荷载的最大极限。
它对于任何建筑工程来说都非常重要，包括大型桥梁、高层建筑和地铁隧道等。
通过充分了解和评估结构材料和几何形状，我们可以确保结构在安全和可靠的范围内运行。
abaqus弧长法求极限荷载 解释说明及使用场景
abaqus弧长法求极限荷载解释说明及使用场景1. 引言1.1 概述本文将介绍abaqus弧长法在求解极限荷载中的解释说明及使用场景。
在结构力学分析领域，确定结构在加载过程中所能承受的最大荷载是一个重要且关键的问题。
abaqus弧长法作为一种常见的数值计算方法，被广泛应用于求取结构的极限荷载。
通过该方法，可以模拟实际工程中复杂形状和非线性特性的结构在极限状态下的行为，并对其进行合理预测。
1.2 文章结构本文主要包含以下部分：引言、正文、Abaqus弧长法求极限荷载解释说明、使用场景和结论。
引言部分对文章进行了概述，并提出了研究目的。
接下来的正文部分将详细介绍相关背景知识，为读者提供建立起对问题本质认识所需的基础知识。
然后，在Abaqus弧长法求极限荷载解释说明部分，我们将简要介绍Abaqus 软件以及弧长法原理和步骤，并详细讨论其在求解极限荷载中的应用。
使用场景部分将探讨结构力学分析领域中的应用场景，并通过实际工程案例加以说明。
最后，在结论部分对讨论的结果进行总结。
1.3 目的本文的目的是介绍abaqus弧长法在求解极限荷载中的原理和步骤，并阐述它在结构力学分析领域中的使用场景。
通过对该方法的深入理解，读者将能够了解如何利用abaqus软件进行极限荷载计算，并在实际工程中应用该方法。
同时，我们还会对该方法的优点和局限性进行分析，帮助读者更好地评估其适用性和可行性。
最终，本文旨在为工程师和研究人员提供一个全面而深入的指南，帮助他们有效地利用abaqus弧长法求解复杂结构的极限荷载。
2. 正文在结构力学分析领域中，求解极限荷载是一个重要的问题。
极限荷载是指结构或零件所能够承受的最大荷载，在设计和评估工程结构时起到至关重要的作用。
为了准确地求解极限荷载，研究者们提出了各种方法和技术。
其中一种被广泛应用的方法是使用Abaqus软件进行弧长法求解。
Abaqus是一种常用于有限元分析的商业软件，在结构力学领域具有广泛的应用。
土力学经典问题的极限分析上、下限解
@A?B CD:ED
21)$,%/$： 9"* :*("+1’ +, ’;#0*’ 5#(" <*.(#0%; %$1 #$0;#$*1 #$(*.,%0*’ 1*’0.#=*1 #$ ("#’ 4%4*. %.* =%’*1 +$ ("* )44*. =+)$1 %$1 ;+5*. =+)$1 ("*+.*:’ +, 4;%’(#0#(3 .*’4*0(#<*;3 F 9"* :*("+1 +, <*.(#0%; ’;#0*’ 0%$ =* *>(*$1*1 (+ ("* %.*% +, %0(#<* *%.(" 4.*’’).*，5"#;* ("%( +, #$0;#$*1 ’;#0*’ 0%$ =* %44;#*1 #$ =*%.#$8 0%4%0#(3 %$%;3’#’ F 9"* $):*.#0%; %4? 4.+%0"*’ #$0;)1*1 #$ ("#’ :*("+1 ,+. ,#$1#$8 ("* 0.#(#0%; ,%#;).* :+1*’ %;;+5’ ("* :*("+1 (+ =* %44;#*1 (+ 4.+=;*:’ 5#(" 0+:4;#0%(*1 8*+:*? (.3，;%3*.*1 0.+’’ ’*0(#+$ %$1 8.+)$1 5%(*. 0+$1#(#+$’ F 3.( 4+,5)： ’;+4* ’(%=#;#(3； ’+#; 4.*’’).*； =*%.#$8 0%4%0#(3 +, 8.+)$1； ;#:#( %$%;3’#’
1、静定结构与超静定结构静力计算公式（总结）
静定结构与超静定结构静力常用计算公式一、短柱、长柱压应力极限荷载计算公式1、短柱压应力计算公式荷载作用点轴方向荷载AF =σ bhF =σ 偏心荷载)1(21xY i ye A F W M A F -=-=σ )1(22xY i ye A F W M A F +=+=σ )61(2,1hebh F ±=σ 偏心荷载)1(22xy y x xx y Y i ye i xe A FI xM I x M A F ±±=⨯±⨯±=σ )661(beh ebh F yx ±±=σ长短柱分界点如何界定？2、长柱方程式及极限荷载计算公式 支座形式图 示方 程 式极限荷载 一般式 n=1两端铰支 β=1y a dxy d ∙=222 ax B ax A y sin cos +=y F M EIFa ∙==,2 EI ln 222π EI l 22π一端自由他端固定β=2y a dxyd ∙=222 ax B ax A y sin cos +=EI l n 2224)12(π-EI l 224πy F M EIFa ∙==,2 两端固定 β=0.50)(22=-+F M y a dxyd A FM ax B ax A y A++=sin cos A M y F M EIFa +∙-==,2 EI l 224π EI l 224π 一端铰支他端固定 β=0.75)(222x l EI Q y a dx y d -=∙+)(sin cos x l FQax B ax A y -++=水平荷载-=Q EIFa ,2 ——EI l227778.1π注：压杆稳定临界承载能力计算公式：EI l P cr 22)(βπ=二、单跨梁的反力、剪力、弯矩、挠度计算公式 1、简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度计算公式荷载形式M 图V 图反力 2F R R B A == L Fb R A =L Fa R B =2qL R R B A == 4qL R R B A == 剪力V A =R A V B =-R B V A =R A V B =-R B V A =R A V B =-R BV A =R A V B =-R B弯矩4max FL M =LFabM =max 82maxqL M = 122maxqL M = 挠度EIFL 483max=ω 若a ＞b 时，3)2(932maxab a EIL Fb +=ω（在)2(3b a ax +=处） EIqL 84max=ω EIqL 1204max=ω 注：1、弯矩符号以梁截面下翼缘手拉为正（+），反之为负（—）。
工程实验报告
工程实验报告工程实验报告引言：工程实验是工程学科中非常重要的一环，通过实验可以验证理论，提高技术水平，为实际工程应用提供依据。
本文将以某工程实验为例，探讨实验目的、实验过程、实验结果以及对实验的总结与展望。
实验目的：本次实验旨在研究某建筑结构材料的强度和变形特性，以评估其在实际工程中的可靠性和适用性。
通过实验，我们希望能够了解该材料在不同载荷下的应力-应变关系，并找出其破坏点和极限荷载。
实验装置与方法：实验所使用的装置包括压力机、应变计、荷载传感器等。
首先，我们将待测材料切割成标准试样，并在试样上粘贴应变计。
然后，将试样放置在压力机上，逐渐施加荷载，记录下对应的应变和荷载值。
在不同荷载下，重复进行实验，以获取一系列数据。
实验过程：在实验过程中，我们按照预定的荷载步进值逐渐增加荷载，每次增加后等待一段时间，以使材料达到平衡状态。
同时，通过应变计采集试样上的应变数据，并通过荷载传感器记录下施加在试样上的荷载值。
在每次荷载增加后，我们还会观察试样的变形情况，并记录下来。
实验结果：通过实验数据的处理与分析，我们得到了一组应力-应变曲线。
从曲线中可以看出，在小荷载下，材料的应变与荷载呈线性关系，即符合胡克定律。
随着荷载的增加，材料开始出现非线性变形，应变增加的速率逐渐加快。
当荷载达到一定程度时，材料出现明显的应力集中现象，应变急剧增加，直至破坏。
实验总结与展望：通过本次实验，我们深入了解了某建筑结构材料的强度和变形特性。
实验结果表明，该材料具有较高的强度和韧性，在实际工程应用中具备良好的可靠性。
然而，本次实验仅对材料的静态力学性能进行了研究，对于其在动态载荷下的响应和耐久性等方面还需进一步研究。
我们希望未来能够通过更多的实验和分析，深入探究该材料的性能，并为实际工程提供更加准确的设计和施工依据。
结语：工程实验是工程学科中不可或缺的一环，通过实验我们可以验证理论，提高技术水平，为实际工程应用提供依据。
本次实验为我们提供了一个了解某建筑结构材料性能的机会，通过实验数据的处理与分析，我们得到了一组应力-应变曲线，从中我们可以看出材料的强度、韧性以及破坏点等重要参数。
1地基极限承载力
机 理 为 本
4、规范—高层建筑岩土工程勘察规程
地基极限承载力
概 ＜L(图7.4.4)时，抗挤出的安全系数应按下式计算： 念 为 先
式中：γ——坡土容重(kN/m3)；
机 理 为 本
5、总结
地基极限承载力
概 念 为 1、地基失稳；可能有水平力和竖向力引起； 先 2、地基失稳，可能在平地，也可能在边坡；
3、地基极限承载力，是计算地基承载力特征值的根本参数。
机 理 为 本
L.普朗特在1920年首先根据极限平衡理论导出了条形基础的极限承载力计算公式。普朗特在推导公
机 理 为 本
式时，假定基础底面与土之间是光滑的、基础下土是无重量的介质，这样得到的滑动面是由两组平 面及中间过渡的对数螺旋曲面组成。 40年代K.太沙基根据普朗特的基本理论，提出了考虑基础下土自重的极限承载力公式。 50年代G.G.迈耶霍夫提出了适用于深基础的极限承载力公式，他认为土中滑动面可以延伸到基础底 面以上的土中，但在求解时还存在着数学上的困难。只能采用简化方法求解。
天然地基承载力
1：地基极限承载力
邱明兵 2019年6月
3、机理
地基极限承载力
建筑地基基础术语标准 GB／T 50941-2014 > 6 天然地基 > 6.2 地基承载力
概 6.2.2 地基极限承载力 ultimate bearing capacity of subsoil 念 地基在保持稳定状态时所能承受的最大荷载。 为 先 理论上：
荷载的知识点总结
荷载的知识点总结荷载是指结构承受的外部作用力或负荷，在工程结构设计中起着至关重要的作用。
荷载的大小和性质对结构的安全和可靠性有着直接影响，因此对荷载的认识和计算是结构设计中的重点和难点。
本文将对荷载的相关知识点进行总结，包括荷载的分类、荷载的计算方法、荷载的影响因素等内容。
一、荷载的分类1.1 按产生原因划分根据荷载产生的原因，荷载可分为静态荷载和动态荷载。
静态荷载是指作用于结构上的恒定不变的荷载，如自重、外荷载等；动态荷载是指作用于结构上的变化的荷载，如风荷载、地震荷载等。
1.2 按荷载性质划分根据荷载的性质，荷载可分为均布荷载和集中荷载。
均布荷载是指均匀分布在结构上的荷载，如自重、雪荷载等；集中荷载是指集中作用在结构某一点或轴线上的荷载，如人员、设备等。
1.3 按作用时间划分根据荷载作用的时间长短，荷载可分为永久荷载和临时荷载。
永久荷载是指在结构使用寿命内始终存在的荷载，如自重、建筑物的使用荷载等；临时荷载是指在特定时间内存在的荷载，如风荷载、雪荷载等。
1.4 按荷载变化规律划分根据荷载的变化规律，荷载可分为静态荷载和动态荷载。
静态荷载是指在结构设计使用阶段变化缓慢的荷载，如自重、建筑物使用荷载等；动态荷载是指在结构使用阶段变化较快的荷载，如风荷载、地震荷载等。
二、荷载的计算方法2.1 静态荷载的计算方法静态荷载的计算方法主要包括荷载的大小计算和荷载的分布计算两个方面。
荷载的大小计算需要根据结构的用途和设计要求确定不同部位的荷载大小，如自重、使用荷载等；荷载的分布计算需要根据荷载作用的位置和范围确定荷载的分布规律，如均布荷载、集中荷载等。
2.2 动态荷载的计算方法动态荷载的计算方法主要包括风荷载的计算和地震荷载的计算两个方面。
风荷载的计算需要考虑风速、风向、结构形状等因素，采用风荷载标准和规范进行计算；地震荷载的计算需要考虑地震烈度、土层性质、结构所处地理位置等因素，采用地震荷载标准和规范进行计算。
混凝土承载能力极限状态和正常使用极限状态
混凝土承载能力极限状态和正常使用极限状态下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!引言混凝土结构在使用过程中需要满足一系列设计要求和安全标准，其中包括其在极限状态和正常使用状态下的性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
l/3 l/3 l/3
例1: 求等截面梁的极 限荷载,Mu=常数.
解法1：试算法
A
4P C
3P D
2P E
B
l/4
l/4
l/4
l/4
①取一破坏机构求 其对应的破坏荷载
M
4P
3P
2P
u
M E Pl 0.25M u M u
P1
5M u 4l
②检验内力状态是否
0.05Mu 4P
M 1.375Muu
①再取破坏机构求 其对应的破坏荷载
M D 1.5Pl 0.5M u M u
P2
Mu l
②检验内力状态是否 满足内力局限条件.
A
4P C
3P D
2P E
B
l/4
l/4
l/4
l/4
M
4P
3P
2P
u
0.5Mu 4P
M
u
3P
0.75Mu 2P
MC
1.25
Mu l
l
0.75M u
5P
1.25Pl 1. 5Pl Pl
Δ
2θ
2
l
极限平 静力法根据塑性铰截面的弯矩Mu，由平衡方程求出. 衡法求Pu 机动法利用机构的极限平衡状态，根据虚功方程求得。
试算法:任选一机构，求出与其对应的荷载，作出弯矩图，若M图
满足内力局限条件，则该荷载即为极限荷；若不满足，另选机构重
试例。如上例：
P
（1）取机构(a)
pa
21 l
M
u
0.8P q=P/a
PP
A
B
CE F D
解：先分别求出各跨独自破坏时的 可破坏荷载.
（1）AB跨破坏时
a a 2a
0.8P q=P/a
a aa
PP D
0.8P a M u 2 M u
P 3.75M u / a
（2）BC跨破坏时
2
0.8P
q=P/a
2
PP
P a
1 2a a 2
Mu
根据刚体虚位移原理，主动力虚功总和为零
FPu
l
2
Mu
Mu
2
0
FPu
6Mu l
虚功法或机动法
例:求图示简支梁的Pu。
P
静力法：根据平衡条件
l
l
M
u
Pu l 4
得：
Pu
4M l
u
机动法：采用刚塑性假设 画机构虚位移图
虚功方程：
Pu M u 2 0
Pu
Mu
2
4M u l
M
u
Pu 4
l
θ
Mu P Mu
3P
2P
满足内力局限条件.
MD
1.5
5M u 4ll来自.5M u5P1.25Pl 1. 5Pl Pl
4P
1.375 M u
MC
5M u 4l
l
0.75Mu
0.5M u
③内力状态M不C 满1.足25内Pl力 0局.75限M条u 件
P1
5M4MMl uED
1.5Pl 0.5Mu
PPul 0.25Mu
Mu 2
Mu
4P
0.5M u
ME
Mu l
l
0.25Mu
0.75M u
③内力状态满足内力局限条件
Pu
P2
Mu l
解法3：穷举法 ①考虑A、C出现塑性
A
4P C
3P D
2P E
B
l/4
l/4
l/4
l/4
铰而形成的破坏机构
M
MC 1.25Pl 0.75Mu u
Mu
P1
7Mu 5l
②考虑A、D出现塑性 M
4P
2P
M
4P
3P u 2P
1.25Pl 1. 5Pl Pl 4P
§6. 连续梁的极限荷载
连续梁的破坏机构
一跨单独破坏
在各跨等截面、荷 载方向相同条件下， 破坏机构只能在各 跨内独立形成。
相邻跨联合破坏 不会出现
例：求图示连续梁的极限荷载。各跨分别是等截面的,AB、BC跨的极限 弯矩为Mu ，CD跨的极限弯矩为3Mu 。
结构的极限荷载
b
s
e
p
o
s
s
p －比例极限
e －弹性极限 s －屈服极限
b －强度极限
s －屈服极限
4.极限平衡法及比例加载时的若干定理
结构达极限状态时应该满足以下条件：
平衡条件 结构整体或任何部分均应是平衡的。
内力局限条件 极限状态时结构中任一截面弯矩绝
对值不可能超过其极限弯矩Mu，亦即|M|≤ Mu 。
M u 4P
3P
2P
3P
2P
铰而形成的破坏机构 u
M D 1.5Pl 0.5M u M u M
P2
Mu l
P3
5M u 4l
u
③M考C 虑1.A25、PEl 出0.现75塑Mu性
铰M D而形1.5成P的l 破0.5坏M机u 构
M E Pl 0.25Mu M u
Pu
P2
Mu l
5P
M
4P u 3P
A
B
C
再增加荷载 MC 5Pl / 32 Pl / 4
l/2 l/2
令 MC Mu
3Pl /16 P
A
B
Mu 5Pl / 32 Pl / 4
C
将P代入，得
极限平衡法
Mu
5 16 32 3l
Mul
Pl /
4
5Pl / 32
A
P
B
C
P l / 4
P 2M u / 3l
Pu P P 6M u / l 逐渐加载法（增量法）
从受力情况，可判断出塑性铰发生的位置应为A、C。利用极
限状态的平衡可直接求出极限荷载。
MA 0
RB
1 l
(
Pu
l 2
Mu)
MC 0
Mu
RB
l 2
Pul 4
Mu 2
A Mu
Pu
B
C Mu
2 RB
Pu
4 l
(Mu
1 2
Mu)
6 l
Mu
P
A
B
C
或列虚功方程
l/2 l/2
Pu
l 2
Mu
2
M u
0
6 Pu l M u
单向机构条件 结构达极限状态时，对梁和刚架必 定有若干（取决于具体问题）截面出现塑性铰，使 结构变成沿荷载方向能作单向运动的机构（也称破 坏机构）。
§3.单跨超静定梁的极限荷载
超静定梁有多余约束，出现一个塑性铰后仍是几何不变体系。
A截面先出现塑性铰，这时 M A 3Pl /16 Mu
P
P 16M u / 3l
3Pl /16 A
P B
C
5Pl / 32
极限平衡法
P
A
B
P 2M u / 3l Pu P P 6M u / l
C
P l / 4
逐渐加载法（增量法）
4-1）极限平衡法—从极限状态由平衡求FPu
试求等截面单跨超静定梁的极限荷载
弹性解得弯矩图
3FP l 16
FP
5FP l 32
C A
B
A处出现塑性铰时：
2M u
A
DC
B
2M u
Mu
l/3 l/3 l/3
Mu
4Mu
2 D A
Pa
B
3
（2）取机构(b) 2M u
Mu
p b
7.5 l Mu
P
A DC B
2M u
Mu
l/3 l/3 l/3
Pb
C
2
B
A
3
(b)
（3）取机构(c)
pc
9 l
Mu
3M u
Mu Mu
A
D
Pc
B
2
(c)
P
A DC B
2M u
Mu
A Mu
FP1
C
B
能继续承荷
l/2
Mu
l/2
FP1l 4
A、C处都出现塑性铰：
AMu Mu
FPuM u
B
Mu
C
FPu l 4
Mu
列静力平衡方程，可得
FPu l 4
Mu 2
Mu
FPu
6Mu l
静力法
极限状态
Mu
FPu Mu
A
Mu
C
B
l/2
l/2
沿加载方向虚位移
l
FPu
A
2
Mu
C
Mu
Mu
2
B
l/2
l/2