结构是怎样受力的详解

梁的受力
• 如平衡木，桥等都是梁的一种类型。
梁的抗变形能力和材料有关
• 混凝土和石材，较能抵抗压力，却无法抗拉力。木材 和钢材，都能够抵抗压力和拉力适合做梁。
• 如果我们楼房的梁只采用混凝土做梁能行吗？
不行，梁的上部受到的是压力，下部受到的 是拉力。所以我们一般会在梁的底部加钢筋，来抵 抗拉力。
拉 力 物体所承受的拉拽力
压 力 挤压物体的力
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力
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
弯曲力 作用于物体 ,使它产生弯曲的力
课堂小结：
•
单杠结构分析
单杠的结构：杠体，立柱 拉杆
杠体的受力与变形
立柱、拉杆的受力与变形
1.2典型结构案例分析
-----结构是怎样受力的
• 课前五分钟提问
• 1、结构的定义，什么是构件？ • 2、结构的本质是什么？ • 3、结构分为哪三种常见类型？
4、实心，框架，壳体结构的特征和受力特点
阅读材料
• 构件受外力作用时，要发生形状或大小的改变，这 种改变称为变形。
• 吊车的吊绳承受的力是拉力，拉力所产生的形 变为拉伸，组成材料的粒子被拉开；板凳腿承受的 外力是压力，压力所产生的变形为压 缩，组成材料 的粒子被推近。拉力和压力都是荷载作用的结果。
• 杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体 作用于立柱，将可能发生弯曲变形,如果要向前 发生弯曲，请问同学们有什么方法可以抵消这 种弯曲呢？
立柱埋深一点、用一个力从反方向拉， 都可以帮助立柱抵抗变形
思考题2：立柱、拉杆是如何受力与 变形的？
•
当人体静挂在杠体上
时，两根立柱只承受压力
当人体回转时，立柱
• 例如，桥的荷载有人、车及载重物、冰雪、大 风等。因此桥除了承受拉力、压力、弯曲力之 外，还要承受因荷载分布不均、不对称而产生 的扭力
• 又如，梯子的横梁，除了承受压力、弯 曲力之外，载横梁与支柱的两个交接处
还要承受剪切力。大坝与此类似，除承
受河水作用的压力外，由于水深的变化 还要承受剪切力
构件的受力形式
梁的受力 拱结构的应用
上端产生的外力将会对立 柱产生弯矩M1，此时拉 杆和地基对立柱的反作用 力，要产生一个与M1方 向相反的弯矩M2来平衡， 以保持单杠整体的稳定。
M1
M2
2、梁的受力情况
• 梁的上部，受压力，材料被挤压；下部，受 张力，材料被拉伸。
• 阻止梁过分弯曲的最简单方法，是在梁的下 面增加支撑点，这样梁传递下来的力就被分 摊了
一、单杠结构分析
你能分析出它有哪些构件么？
• 构件有：杠体、立柱、拉杆。
2、杠体的受力与变形
思考题1Байду номын сангаас杠体的受力与变形如 何？杠体变形的方向
运动员在杠体上做动作，如回环等通过握 杠体的手，对杠体施加了外力，包括人体质量 和回转运动产生的离心力，使得杠体发生弯曲 变形。这种外力称为弯曲力。
杠体弯曲变形的方向：杠体总是朝着人体 所在的瞬间位置的方向发生弯曲
• 当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时， 杆件产生的变形为弯曲，发生弯曲变形的构件，称 为梁，使其发生弯曲变形的外力称为弯曲力。
• 当杆件受到与杆纵轴线相垂直的外力作用时， 杆件产生的变形为弯曲，发生弯曲变形的构 件，称为梁，使其发生弯曲变形的外力称为 弯曲力。
• 当板凳很长时，櫈面可视为梁。此种櫈面在 人的体重等外力的作用下，会发生弯曲变形。 只是这种变形可能很小，肉眼不易看出来。 而跳水的跳板发生的弯曲变形，却是非常明 显。弯曲变形如图：
赵州桥
3、拱结构的应用
分析为什么要采用拱结构（从受力角度 分析）
拱结构：中间高四周低呈弧形的曲面。 拱结构对承受荷载有利，荷载压力作用于拱 上，圆拱再把力传到其四周的支撑上。
拱结构优点;利于承载，美观
拱形结构和梁结构在相同荷 载的情况下，谁的抗压力强？
阅读材料
• 单杠和棚室屋架，其结构所承受的外力主要有 拉力、压力和弯曲力。实际上，结构因其所负 荷载形式的不同，相应承受的外力还有很多其 他的力