弯曲变形剪切变形
梁的受力特点
梁的受力特点梁是一种常见的结构构件,用于支撑和传递荷载。
在工程中,梁的受力特点对于设计和分析具有重要意义。
本文将详细解释梁的受力特点,并从中心扩展下描述。
梁的受力特点可以从以下几个方面来说明:1. 受力类型:梁主要承受弯曲力和剪切力。
弯曲力是梁在受到荷载作用时沿着纵轴产生的内力,使梁产生弯曲变形;剪切力是垂直于纵轴方向的力,使梁产生剪切变形。
除此之外,梁还可能承受轴向力、弯矩力等其他受力类型。
2. 弯曲力分布:梁在受到荷载作用时,弯曲力沿梁的长度方向分布不均匀。
通常,弯曲力在梁的两端最大,在中间最小。
这是因为梁的两端受到的荷载较大,而中间受到的荷载较小。
3. 剪切力分布:梁在受到荷载作用时,剪切力沿梁的截面分布不均匀。
通常,剪切力在梁的支点处最大,在中间最小。
这是因为梁的支点处受到的力较大,而中间受到的力较小。
4. 弯曲变形:梁在受到弯曲力作用下会发生弯曲变形。
弯曲变形的大小取决于梁的材料性能、截面形状和受力情况。
梁的弯曲变形会导致梁的形状发生改变,可能会影响梁的使用性能。
5. 剪切变形:梁在受到剪切力作用下会发生剪切变形。
剪切变形的大小取决于梁的材料性能、截面形状和受力情况。
梁的剪切变形会导致梁的形状发生改变,可能会影响梁的使用性能。
6. 反力传递:梁在受到荷载作用时,会产生反力。
这些反力是梁受力平衡所必需的,用于支撑和传递荷载。
反力的大小和方向取决于梁的几何形状和受力情况。
7. 受力分析:为了设计和分析梁的受力情况,需要进行受力分析。
受力分析可以通过应力和应变理论、力学平衡原理等方法进行。
通过受力分析,可以确定梁的受力状态,进而确定梁的尺寸和材料。
梁的受力特点对于工程设计和分析具有重要意义。
了解梁的受力特点可以帮助工程师确定合适的梁的尺寸和材料,确保梁在使用过程中具有足够的强度和刚度。
此外,梁的受力特点还可以为工程师提供有关梁的使用限制和注意事项的参考。
在中心扩展下描述梁的受力特点,可以进一步讨论以下内容:1. 梁的截面形状对受力的影响:梁的截面形状会影响梁的受力特点。
杆件的基本变形形式
杆件的基本变形形式
杆件的基本变形形式有以下几种:
1. 拉伸和压缩:当杆件受到沿其轴向的力时,杆件会发生拉伸或压缩变形。
拉伸时杆件长度增加,压缩时杆件长度减小。
2. 剪切:当杆件受到垂直于其轴向的力时,杆件会发生剪切变形。
剪切变形表现为杆件的横截面发生相对错动。
3. 扭转:当杆件受到绕其轴线的力矩时,杆件会发生扭转变形。
扭转变形使得杆件的横截面绕轴线旋转。
4. 弯曲:当杆件受到垂直于其轴线的横向力时,杆件会发生弯曲变形。
弯曲变形导致杆件的轴线发生弯曲。
这些基本变形形式是杆件在不同加载条件下的主要响应方式。
在工程和力学领域中,了解杆件的基本变形形式对于设计和分析结构非常重要。
通过对这些变形形式的研究,可以确定杆件在负载下的应力、应变分布以及可能的破坏模式。
需要注意的是,实际工程结构中的杆件可能同时受到多种变形形式的组合作用。
例如,在一个梁的设计中,可能同时存在弯曲和剪切变形。
因此,在分析杆件的变形和应力时,需要综合考虑各种变形形式的影响。
希望这些信息对你有所帮助!如果你有其他问题,请随时提问。
简述几种工程中常见的组合变形
简述几种工程中常见的组合变形
在工程中,组合变形是指由多个形式不同的变形组合而成的变形形式,常见的组合变形有以下几种:
1. 弯曲和剪切组合变形:当物体同时受到弯曲和剪切的变形时,会出现这种组合变形形式。
在制造和使用过程中,这种变形会导致物体的强度和刚度下降。
2. 拉伸和压缩组合变形:当物体同时受到拉伸和压缩的变形时,会出现这种组合变形形式。
这种变形会影响物体的强度和刚度,严重时会导致物体的破坏。
3. 扭曲和弯曲组合变形:当物体同时受到扭曲和弯曲的变形时,会出现这种组合变形形式。
这种变形会影响物体的形状和尺寸,严重时还会影响物体的使用功能。
4. 压缩和剪切组合变形:当物体同时受到压缩和剪切的变形时,会出现这种组合变形形式。
这种变形会影响物体的强度和刚度,严重时还会导致物体的破坏。
以上是几种工程中常见的组合变形,工程师需要对这些组合变形进行分析和评估,以保证工程设计的可靠性和安全性。
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简述杆件变形的四种基本形式
简述杆件变形的四种基本形式杆件变形是指在外力作用下,杆件的长度、形状或尺寸发生改变的现象。
在工程学中,杆件变形是一个重要的研究内容,主要用于结构分析、设计和优化。
杆件变形的四种基本形式可以分为以下几类:1.延伸变形:延伸变形是指杆件在受到拉力作用时,其长度发生变化的形式。
在受到拉力作用时,杆件会发生“伸长”的现象。
延伸变形可以通过胡克定律来描述,即拉力与伸长量成正比。
具体而言,如果拉力作用于杆件上,则杆件产生的伸长量与拉力的比例为常数,该比例常数称为弹性模量。
延伸变形的产生原因主要有杆件被拉伸、受到温度变化引起的热应变和径向引力等。
2.压缩变形:压缩变形是指杆件在受到压力作用时,其长度发生变化的形式。
与延伸变形类似,杆件在受到压力作用时会发生“缩短”的现象。
压缩变形可以通过胡克定律来描述,即压力与压缩量成正比。
压缩变形的原因主要有杆件被压缩、受到温度变化引起的热应变和径向引力等。
3.弯曲变形:弯曲变形是指杆件在受到弯矩作用时,沿长度方向发生弯曲的形式。
当外力作用在杆件的中部时,中部会发生弯矩,使得杆件在这一区域产生弯曲变形。
弯曲变形可以通过伯努利梁理论来描述,该理论基于假设杆件在变形过程中横截面的变形很小,可以近似为平面内曲线的弯曲变形。
弯曲变形的产生原因主要有集中载荷、均匀分布载荷和温度变化引起的热应变等。
4.扭转变形:扭转变形是指杆件在受到扭矩作用时,沿长度方向发生扭转的形式。
当外力作用在杆件的两端时,两端产生扭矩,使得杆件在这一区域产生扭转变形。
扭转变形可以通过剪切应力与剪切变形之间的关系来描述。
扭转变形的产生原因主要有转矩、剪切力和温度变化引起的热应变等。
除了以上四种基本形式外,杆件还可能发生复杂的组合变形,如弯曲-延伸变形、扭转-延伸变形等。
不同形式的杆件变形在工程设计中都需要进行准确的分析与计算,以确保结构的稳定性和安全性。
弯曲与剪切变形的计算
弯曲与剪切变形的计算弯曲和剪切变形是材料力学中非常重要的概念。
在许多工程领域中,了解和计算弯曲和剪切变形对于设计和分析结构的性能至关重要。
本文将介绍弯曲和剪切变形的计算方法,并探讨它们的应用。
一、弯曲变形的计算弯曲是指材料在受力作用下沿弯曲轴线产生的变形。
弯曲变形的计算可以通过弯曲应变和弯曲应力来实现。
1. 弯曲应变的计算弯曲应变是材料在弯曲变形中的应变量。
假设材料长度为L,弯曲后的曲率半径为R,那么弯曲应变可以通过以下公式计算:ε = ρ / R其中,ε表示弯曲应变,ρ表示材料上某点的位置与原始中心线的偏移量,R表示弯曲后的曲率半径。
2. 弯曲应力的计算弯曲应力是材料在弯曲变形中的应力量。
弯曲应力可以通过以下公式计算:σ = M / S其中,σ表示弯曲应力,M表示弯矩,S表示抵抗弯曲变形的截面形状。
二、剪切变形的计算剪切变形是指材料在受力作用下平面内的切变变形。
剪切变形的计算同样可以通过剪切应变和剪切应力来实现。
1. 剪切应变的计算剪切应变是材料在剪切变形中的应变量。
剪切应变可以通过以下公式计算:γ = δ / h其中,γ表示剪切应变,δ表示平面内相邻点的位移,h表示两点间的距离。
2. 剪切应力的计算剪切应力是材料在剪切变形中的应力量。
剪切应力可以通过以下公式计算:τ = F / A其中,τ表示剪切应力,F表示应力面上的剪切力,A表示应力面的面积。
三、弯曲和剪切变形的应用1. 结构设计通过计算弯曲和剪切变形,可以评估结构在受力下的变形程度,从而进行结构设计的优化。
例如,在桥梁设计中,计算桥梁的弯曲和剪切变形可以确保结构的安全性和稳定性。
2. 材料选择了解材料在弯曲和剪切变形下的性能可以帮助工程师选择适合特定应用的材料。
不同材料的弯曲和剪切性能可能会有所不同,因此需要根据应用需求进行合适的选择。
3. 结构分析通过计算弯曲和剪切变形,可以对结构进行全面的分析。
这有助于理解和预测结构在受力下的行为,为结构的维护和优化提供依据。
材料力学之四大基本变形
WZ
IZ ymax
一、变形几何关系
( y)d d y
d
d
y
z
y
dx
y
CL8TU3-2
bh3
bh2
I Z 12 , WZ 6
d4
I Z 64
d3
, WZ 32
IZ
(D4 d 4)
64
D4
64
(1 4 )
WZ
D3
32
(1 4 )
(1)求支座反力
M A 0, M 0 RBl 0 M B 0, RAl M 0 0
(2)列剪力方程和弯矩方程
RB
M0 l
RA
M0 l
AC段 :
Q1
RA
M0 l
M1
RA x
M0 l
x
(0 x a)
CB段 :
Q2
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例3-1: 传动轴如图所示,转速 n = 500转/分钟,主动轮B输入功率NB= 10KW,A、 C为从动轮,输出功率分别为 NA= 4KW , NC= 6KW,试计算该轴的扭矩。
先计算外力偶矩
A
B
C x
mA
9550
NA n
9550 4 500
76.4Nm
mB
9550 NB n
9550 10 500
四大基本变形复习
1.轴向拉伸与压缩 2.剪切 3.扭转 4.弯曲
1.轴向拉压
受力特征:受一对等值、反向的纵向力,力的作用线与杆轴线 重合。 变形特征:沿轴线方向伸长或缩短,横截面沿轴线平行移动
杆件变形的基本形式()。
杆件变形的基本形式()。
杆件变形:概述、原理及其应用
杆件变形的基本形式:
1、伸缩变形:
伸缩变形是最常见的杆件变形形式,通过限制杆件的活动性来进行变形处理,这种变形不需要外力作用就能实现变形效果。
变形分为内伸缩和外伸缩。
外伸缩是将杆件端部延伸后使其变形,而内伸缩是分割杆件端部,使整个杆件发生扁平变形。
2、弯曲变形:
弯曲变形就是使用外力使杆件在三维空间内发生弯曲变形,一般有内弯与外弯两种变形方式,当一端杆件处于静态弯曲变形时,另一端必须处于移动状态,以保证工作的成功。
3、拉伸变形:
拉伸变形就是使用外力把杆件的端部拉伸使其改变原来的形状,一般被拉伸的杆件会有较大的变形应力,当它们达到一定大小时就会发生
拉伸变形。
4、剪切变形:
剪切变形是一种特殊的变形处理方式,一般是把杆件的中部或端部割
开使其发生变形,通过外力的作用使其形变,在室外的空气中发生的
剪切变形也可以用来处理杆件变形。
5、压缩变形:
压缩变形是一种常用的变形处理方式,一般是将杆件的两端部增加外
力作用使其发生变形,常见的压缩变形包括外压缩和内压缩两种,外
压缩是当外力作用在杆件的外部时,发生变形;而内压缩是当外力作
用在杆件的内部时,发生变形。
6、旋转变形:
旋转变形是一种特殊的变形,一般是把整个杆件围绕某一轴进行旋转,使整个杆件发生静态变形。
它可以使杆件达到曲线形状,也可以使其
发生斜状变形,也可以用来处理杆件的直线性变形。
以上就是杆件变形的基本形式,每种变形方式都有其特点和应用范围,根据不同的需求来选择适当的变形方法,以达到最佳的效果。
剪切变形、弯曲变形
剪切变形、弯曲变形弯曲变形、剪切变形:这两个是材料力学和结构力学中的概念,分别指构件中的某一个截面的弯矩、剪力产生的变形,可以由弯矩和抗弯刚度EI、剪力和抗剪刚度GA计算得到。
框架结构、剪力墙结构和框剪结构在侧向力作用下的水平位移曲线的特点:(1)框架结构抗侧刚度较小,其位移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的位移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线呈弯曲型,自下而上层间位移增大。
第一部分是主要的,第二部分很小可以忽略,所以框架结构在侧向力作用下的侧移曲线以剪切型为主,故称为剪切型变形,如下图1。
图1(a)剪切型变形图1(b)剪切型曲线(2)剪力墙结构抗侧刚度较大,剪力墙的剪切变形产生位移,侧向位移呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大,相当于一个悬臂梁,故称为弯曲型变形,如下图2。
图2(a)弯曲型变形图2(b)弯曲型曲线(3)框剪结构位移曲线包括剪切型和弯曲型,由于楼板的作用,框架和墙的侧向位移必须协调。
在结构的底部,框架的侧移减小;在结构的上部,剪力墙的侧移减小,侧移曲线呈弯剪型,层间位移沿建筑物的高度比较均匀,改善了框架结构及剪力墙结构的抗震性能,也有利于减少小震作用下非结构构件的破坏,此变形称为弯剪型变形,如下图3。
图3 弯剪型曲线弯曲型或剪切型可由构件是否有反弯点来判别。
(1)由位移曲线与弯矩的关系可知道,弯曲型构件变形曲线连续,越往上曲率越大(y轴曲率为0),比如剪力墙、梁、悬臂构件;(2)剪切型构件,反弯点在构件高度或长度范围内,变形曲线有变化、不连续的,比如框架柱、连梁,当然有的框架柱反弯点不在层高范围内,但《抗规》第6.2.2条规定,就算不在层高范围内柱端弯矩也要乘以增大系数。
对于结构来说,主要构件为剪切型组成的结构就为剪切变形为主的结构;主要构件为弯曲变形组成的结构就为弯曲变形为主的结构。
简述杆件基本变形的类型及内力和应力的特点。
简述杆件基本变形的类型及内力和应力的特点。
杆件是指在它的横截面上允许受力,而沿杆轴方向的变形很大的构件。
杆件受外力作用时会产生应力和变形,在静力学中,可以分为以下基本变形类型:拉伸变形、压缩变形、弯曲变形、剪切变形、扭转变形。
拉伸变形是指杆件沿轴向受拉力作用,导致杆件整体拉长,这种变形引起的应力称为拉应力。
拉伸变形容易观察和测量,对钢材来说,拉伸应力可以很好地近似表达为复合应力。
压缩变形是指杆件沿轴向受压力作用,导致杆件整体缩短,这种变形引起的应力称为压应力。
压缩变形对杆件的强度会产生不利影响,因为它往往容易造成杆件失稳。
弯曲变形是指杆件在轴向沿一定力臂受力下弯曲,这种变形引起的应力称为弯曲应力。
杆件在弯曲时会产生剖面矩形,控制剖面矩形是理解弯曲变形的关键。
剪切变形是指杆件沿截面剪切受力,这种变形引起的应力称为剪切应力。
杆件在剪切变形时,杆件截面的形状会改变。
剪切变形不会引起杆件的长度变化,而是改变杆件截面的形状。
扭转变形是指杆件在轴向沿一定力臂受扭力作用下发生扭转,这种变形引起的应力称为剪应力。
扭转变形主要对薄壁的圆柱形杆件有影响,对杆件横截面上的应
力会形成主剪应力,对杆件轴向则会形成附剪应力。
总之,不同的基本变形类型在不同的情况下都会对杆件产生应力和变形。
了解不同基本变形类型的特点对于设计杆件或者判断其受力状况都至关重要。
混凝土梁的变形标准
混凝土梁的变形标准混凝土梁是建筑结构中常用的承载构件,其主要作用是通过承受外部荷载来分散和传递荷载,保证建筑结构的稳定性和安全性。
然而在使用过程中,混凝土梁的变形不可避免,因此需要制定相应的变形标准,以保证结构的正常使用和安全。
一、混凝土梁的变形类型混凝土梁的变形类型主要包括弯曲变形、剪切变形和挠曲变形。
1.弯曲变形弯曲变形是指混凝土梁在受到荷载作用下,由于其自身的刚度和材料特性,产生的挠曲变形。
弯曲变形会导致混凝土梁在纵向方向上发生拉伸和压缩,从而影响其承载力和稳定性。
2.剪切变形剪切变形是指混凝土梁在受到剪力作用下,产生的剪切形变。
剪切变形会导致混凝土梁产生剪切破坏,从而影响其承载力和稳定性。
3.挠曲变形挠曲变形是指混凝土梁在受到荷载作用下,由于其自身的刚度和材料特性,产生的整体弯曲变形。
挠曲变形会导致混凝土梁在横向方向上发生位移,从而影响其使用性能和安全性。
二、混凝土梁的变形标准在设计和使用混凝土梁时,需要制定相应的变形标准,以保证其使用性能和安全性。
混凝土梁的变形标准主要包括弯曲变形、剪切变形和挠曲变形。
1.弯曲变形标准弯曲变形的标准主要分为两种:(1)限制挠度标准限制挠度标准是指对混凝土梁的挠度进行限制,以保证其在使用过程中不会产生过大的挠度,影响其使用性能和安全性。
一般来说,混凝土梁的挠度应满足以下要求:①混凝土梁的挠度不得超过跨度的1/250;②混凝土梁的挠度不得超过跨度的1/500,但是对于重要的建筑结构,其挠度应满足更加严格的要求,一般不得超过跨度的1/800。
(2)限制应变标准限制应变标准是指对混凝土梁的应变进行限制,以保证其在使用过程中不会产生过大的应变,影响其使用性能和安全性。
一般来说,混凝土梁的应变应满足以下要求:①混凝土梁的应变不得超过0.003;②混凝土梁的应变不得超过0.0025,但是对于重要的建筑结构,其应变应满足更加严格的要求,一般不得超过0.0015。
2.剪切变形标准剪切变形的标准主要分为两种:(1)限制倾覆标准限制倾覆标准是指对混凝土梁的倾覆进行限制,以保证其在使用过程中不会产生倾覆,影响其使用性能和安全性。
材料力学剪力弯曲为什么可以忽略的例题
在材料力学中,当研究某些结构的弯曲行为时,有时可以合理地忽略剪力的影响。
这通常发生在以下情况:
1.细长梁:对于细长梁(即长度远大于其横截面尺寸的梁),剪切变形通常比弯曲变
形小得多。
因此,在分析细长梁的弯曲时,可以忽略剪切变形的影响。
2.均匀截面梁:对于具有均匀横截面的梁,剪切应力和剪切变形在横截面上是均匀分
布的。
这意味着剪切变形对梁的整体弯曲行为的影响较小,因此可以忽略。
3.弹性范围内的小变形:在弹性范围内,如果梁的变形相对较小,剪切变形的影响也
会相应减小。
在这种情况下,可以合理地忽略剪切变形,而只考虑弯曲变形。
下面是一个简单的例题,说明了在什么情况下可以忽略剪力弯曲的影响:
例题:考虑一个均匀细长的悬臂梁,其长度为L,横截面面积为A,弹性模量为E,受到一个集中力F的作用在自由端。
求梁的挠度。
解:由于梁是细长的,并且受到的是集中力,剪切变形的影响相对较小。
因此,我们可以忽略剪切变形,只考虑弯曲变形。
根据材料力学的基本原理,梁的挠度可以通过以下公式计算:
挠度= (F * L^3) / (3 * E * I)
其中,I是梁的截面惯性矩。
这个公式只考虑了弯曲变形,没有考虑剪切变形的影响。
因此,对于这个问题,我们可以忽略剪力弯曲的影响,使用上述公式来计算梁的挠度。
需要注意的是,这个例题仅适用于特定的情况(如细长梁、均匀截面、弹性范围内的小变形等)。
在其他情况下,剪切变形可能不能忽略,需要更全面的分析。
弯曲变形和剪切变形的区别
分别指构件弯曲变形、剪切变形:这两个是材料力学和结构力学中的概念,、剪力和中的某一个截面的弯矩、剪力产生的变形,可以由弯矩和抗弯刚度EI 计算得到。
抗剪刚度GA ,框架结构剪力墙结构和框剪结构在侧向力作用下的水平位移曲线的特点:,1、框:抗侧刚度较小,其位移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的位移侧移曲线侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小柱的轴向变形产生的侧移,;所第二部分很小可以忽略,.自下而上层间位移增大第一部分是主要的,呈弯曲型,.以框架结构在侧向力作用下的侧移曲线以剪切型为主,故称为剪切型变形即层剪力墙的剪切变形产生位移,侧向位移呈弯曲型,:2、剪抗侧刚度较大,;间位移由下至上逐渐增大,相当于一个悬臂梁框架和墙的侧向位由于楼板的作用,:3、框剪位移曲线包括剪切型和弯曲型,侧;.移必须协调在结构的底部,框架的侧移减小在结构的上部,剪力墙的侧移减小,改善了框架结构及剪力墙结移曲线呈弯剪型,,层间位移沿建筑物的高度比较均匀.也有利于减少小震作用下非结构构件的破坏构的抗震性能, 剪切滞后在受剪力作用的薄壁梁中,距剪力作用点较远的突缘上的正应力(见应力)。
力小于按平截面假设求得值的现象。
剪切滞后取决于结构中力的扩散(传播)的扩散是指作用在结构某一部分上的非自身平衡的力系,向结构其他部分传递,直至与外力或约束反力相平衡的过程。
它由上下各五根细长突缘杆、上下各四块突1图为一宽突缘工字形悬臂梁,的作用下,梁中出现剪切滞后现象,这在剪力Q 缘板和中间一块薄腹板组成。
,在杆仅受正应力而板仅受剪应力的简化假设下可由下面的力的扩散过程来说明。
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.此剪应力直接作用于τ。
当剪力Q作用于腹板的自由端时,整个腹板具有剪应力杆中有正应A1B1所以在自由端附近的截面上仅与腹板相连的中心杆A1B1上,杆的正应变A1B1力和正应变。
而A2B2杆和A3B3杆均无正应力和正应变。
但产生正应此剪应力又使突缘杆引起突缘板A1B1B2A2的剪应变和剪应力, A2B2中在工,通过同样方式又使A3B3图1杆受力。
拉压、弯曲、扭转和剪切变形的特点以及应力分布
拉压、弯曲、扭转和剪切变形的特点以及应
力分布
当外力作用于物体时,会产生各种各样的变形,其中包括拉压、弯曲、扭转和剪切变形。
这些变形都有其独特的特点和应力分布。
拉压变形是物体受到同向作用力的影响,导致物体沿着作用力方向伸展或收缩的变形。
这种变形的特点是杆件的截面积保持不变,而两端的长度发生变化。
在拉压变形时,应力的分布是均匀的,且沿整个杆件都是一致的。
在拉伸中,物体的应力分布会呈现出正比例增加的趋势,而在压缩中则是反比例增加的趋势。
弯曲变形是物体受到偏向作用力的影响,导致物体的一端上升而另一端下降的变形。
这种变形的特点是杆件的截面形状会发生变化,截面面积也会影响变形特点。
弯曲变形的应力分布最大的一点位于中心面,并逐渐向两端递减。
扭转变形是物体受到两个对称作用力的影响,在轴线周围旋转的变形。
这种变形的特点是杆件的截面形状会发生变化,且扭曲会使得截面形状变得不规则。
扭转变形的应力分布最大的一点位于中心轴线上,逐渐向周围递减。
剪切变形是物体受到两个垂直于轴线方向的作用力的影响,导致物体在不同平面上发生剪切变形。
这种变形的特点是物体的形状变得
不规则,且在两个平面上的应力不同。
在剪切变形时,应力的分布均匀,沿着切面方向的应力最大,而切面下方没有应力。
以上几种变形及其应力分布特点,在实际工程及生产中都有着广泛的应用。
在设计和制造过程中,要考虑到不同变形及其应力分布的特点,选择合适的材料和结构,以保证物体的稳定性、可靠性和安全性。
钢结构梁变形标准
钢结构梁变形标准
钢结构梁变形标准主要涉及到三种变形:弯曲变形、挤压变形和剪切变形。
1. 弯曲变形:是指钢梁在承受负荷后出现的弯曲变形。
根据标准要求,弯曲变形应符合L/300的标准,其中L为跨度。
也就是说,在台阶承载时,钢梁的弯曲变形不应超过跨度的1/300,否则可能会影响结构的正常使用。
2. 挤压变形:是指钢梁在受压力作用下的长轴方向出现的压缩变形。
根据标准要求,挤压变形应符合L/150的标准,其中L为跨度。
即在台阶承载时,钢梁的挤压变形不应超过跨度的1/150,否则会危及结构的安全。
3. 剪切变形:是指钢梁在承受横向力时发生的剪切变形,一般表现为上下翘起或者下垂。
根据标准要求,剪切变形应符合1/150的标准,即在台阶承载时,钢梁的剪切变形不应超过跨度的1/150,否则会影响结构的正常使用。
另外,对于钢梁平面弯曲,也有明确的允许偏差标准。
根据《建筑钢结构制作和安装技术规范》中的规定,钢梁平面弯曲允许偏差的标准为梁长的1/200或50mm,取其中较小值。
以上信息仅供参考,具体的钢结构梁变形标准可能因不同的设计规范、使用环境和结构要求而有所差异。
在实际应用中,需要参考相关的设计规范和标准,结合实际情况进行判断和评估。
弯曲变形和剪切变形的区别
弯曲变形、剪切变形:这两个是材料力学和结构力学中的概念,分别指构件中的某一个截面的弯矩、剪力产生的变形,可以由弯矩和抗弯刚度EI、剪力和抗剪刚度GA计算得到。
框架结构,剪力墙结构和框剪结构在侧向力作用下的水平位移曲线的特点:1、框:抗侧刚度较小,其位移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的位移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线呈弯曲型,自下而上层间位移增大•第一部分是主要的,第二部分很小可以忽略,所以框架结构在侧向力作用下的侧移曲线以剪切型为主,故称为剪切型变形•2、剪:抗侧刚度较大,剪力墙的剪切变形产生位移,侧向位移呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大,相当于一个悬臂梁;3、框剪:位移曲线包括剪切型和弯曲型,由于楼板的作用,框架和墙的侧向位移必须协调•在结构的底部,框架的侧移减小;在结构的上部,剪力墙的侧移减小,侧移曲线呈弯剪型,层间位移沿建筑物的高度比较均匀,改善了框架结构及剪力墙结构的抗震性能,也有利于减少小震作用下非结构构件的破坏•剪切滞后在受剪力作用的薄壁梁中,距剪力作用点较远的突缘上的正应力(见应力)小于按平截面假设求得值的现象。
剪切滞后取决于结构中力的扩散(传播)。
力的扩散是指作用在结构某一部分上的非自身平衡的力系,向结构其他部分传递,直至与外力或约束反力相平衡的过程。
图1为一宽突缘工字形悬臂梁,它由上下各五根细长突缘杆、上下各四块突缘板和中间一块薄腹板组成。
在剪力Q的作用下,梁中出现剪切滞后现象,这可由下面的力的扩散过程来说明。
在杆仅受正应力而板仅受剪应力的简化假设下当剪力Q作用于腹板的自由端时,整个腹板具有剪应力T此剪应力直接作用于与腹板相连的中心杆A1B1上,所以在自由端附近的截面上仅A1B1杆中有正应力和正应变。
而A2B2杆和A3B3杆均无正应力和正应变。
但A1B1杆的正应变引起突缘板A1B1B2A2的剪应变和剪应力,此剪应力又使突缘杆A2B2产生正应力。
材料力学的四种基本变形
材料力学的四种基本变形以材料力学的四种基本变形为标题,我们来探讨一下这四种变形分别是什么。
一、拉伸变形拉伸变形是指材料在受到拉力作用下发生的长度增加的变形。
当外力作用于材料上时,材料内部的原子或分子之间的键结构会发生改变,从而导致材料发生形变。
拉伸变形是材料力学中最常见的一种变形方式。
例如,当我们拉伸一块金属棒时,金属棒会逐渐变长。
二、压缩变形压缩变形是指材料在受到压力作用下发生的长度减小的变形。
与拉伸变形相反,压缩变形是材料在受到压力作用下发生的。
例如,当我们用手压一块海绵时,海绵会逐渐变厚。
三、剪切变形剪切变形是指材料在受到剪切力作用下发生的形状变化。
当外力作用于材料的表面时,材料内部的原子或分子会发生滑动,从而导致材料的形状发生变化。
例如,当我们用剪刀剪断一张纸时,纸张会发生形状的改变。
四、弯曲变形弯曲变形是指材料在受到弯矩作用下发生的形状变化。
当外力作用于材料的一侧时,材料会发生弯曲,使得受力一侧的材料被拉伸,另一侧的材料被压缩。
例如,当我们将一根木棍两端固定在支架上,然后在中间施加力,木棍就会发生弯曲。
这四种基本变形是材料力学中非常重要的概念,对于我们理解材料的性能和力学行为具有重要意义。
在工程实践中,我们经常需要考虑材料在受力时会发生的这些变形,以便能够设计出更加安全和可靠的结构。
拉伸变形和压缩变形是材料在承受拉力或压力时发生的变形,其主要区别在于拉伸变形是材料的长度增加,而压缩变形是材料的长度减小。
这两种变形是材料力学中最基本也是最常见的变形形式。
例如,当我们拉伸一根橡皮筋时,橡皮筋会逐渐变长;而当我们用手指压橡皮筋时,橡皮筋会逐渐变短。
剪切变形是材料在受到剪切力作用时发生的变形。
与拉伸变形和压缩变形不同,剪切变形是材料内部的原子或分子发生滑动,导致材料的形状发生变化。
例如,当我们用剪刀剪断一张纸时,纸张会发生形状的改变,这就是剪切变形。
弯曲变形是材料在受到弯矩作用下发生的形状变化。
剪切变形和弯曲变形
[讨论] 为框架结构以剪切变形为主,剪力墙结构以弯曲变形为主?很简单,因为一个是剪切破坏,一个是弯曲破坏。
剪力墙看成一个悬臂杆,水平力作用之后会弯曲,弯曲破坏;框架是梁板柱结构,于层高处刚度突然加大,此时刚度突然变大处由于剪力很大容易破坏。
剪力墙顾名思义是主要承受水平剪力的而水平剪力在宏观上对剪力墙结构产生了弯矩。
所以就由类似悬臂梁的弯曲受力模式。
通俗解释:框架抗弯不抗剪,故剪切变形为主,剪力墙抗剪不抗弯,故弯曲变形为主。
力学解释:主要是压缩变形和剪切变形较量。
哪个多那个占主导地位。
书中解释详见高层建筑结构设计(方鄂华、钱稼茹、叶列平编著)或李国胜的书。
剪力墙定义:主要承受风荷载或地震作用所产生的水平剪力的墙体。
剪力墙(shear wall)又称抗风墙或抗震墙、结构墙。
房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。
防止结构剪切破坏。
弯曲型变形和剪切型变形的产生原因是什么?最近看高层建筑结构,框架结构在水平力作用下产生侧移变形,一种是梁柱弯曲变形产生,即剪切型侧移,另一种是柱的轴向变形产生,即弯曲型侧移。
一直想不通这两种侧移具体形成过程,希望大牛能通俗易懂的指点。
这叫剪切型这叫弯曲型至于原因么,其实剪切变形和弯曲变形肯定是同时存在的,如果抗剪能力弱,剪切变形就是主要因素,如果抗弯能力弱,弯曲变形就是主要因素。
例如在悬臂梁端施加一个集中力,和施加一个均布荷载的变形一样吗?那个是弯曲变形,那个是剪切变形。
这是个伪命题,变形与荷载形式与杆件自身材料性质相关,相同的荷载形式下,不同的材料性质,位移计算结构不同。
在局部荷载下,杆件抗弯刚度大,抗剪刚度小,变形以剪切变形为主(框架),抗弯刚度小,抗剪刚度大,变形以弯曲变形为主(剪力墙结构)。
混凝土的塑性变形与极限状态
混凝土的塑性变形与极限状态混凝土作为一种常用的建筑材料,在工程结构中扮演着重要的角色。
在设计和施工中,混凝土的塑性变形和极限状态是必须要考虑的因素之一。
本文将探讨混凝土的塑性变形过程、塑性变形的影响因素以及混凝土的极限状态。
一、混凝土的塑性变形过程混凝土的塑性变形是指在一定荷载或外力作用下,混凝土由初始状态逐渐发生塑性变形的过程。
混凝土的塑性变形包括压缩变形、剪切变形和弯曲变形。
1. 压缩变形混凝土在受到纵向压力时,会发生压缩变形。
这是由于混凝土内部的颗粒间隙被逐渐填充,颗粒之间的接触面积增加,导致体积缩小。
此外,混凝土的填充剂也会发生压缩。
压缩变形主要表现为垂直方向的缩短和体积的减小。
2. 剪切变形混凝土在受到剪切力时,会发生剪切变形。
这是由于混凝土内部的颗粒在剪切力的作用下发生相对位移,导致混凝土发生剪切变形。
剪切变形主要表现为平面内的位移差异和扭曲变形。
3. 弯曲变形混凝土在受到弯曲力矩时,会发生弯曲变形。
这是由于混凝土在弯曲力矩作用下的上部受压区和下部受拉区产生相对位移,导致混凝土发生弯曲变形。
弯曲变形主要表现为上部受压区的内缩和下部受拉区的拉长。
二、混凝土塑性变形的影响因素混凝土的塑性变形受到多种因素的影响。
主要的影响因素包括混凝土的水灰比、配合比、龄期以及外界环境等。
1. 混凝土的水灰比混凝土的水灰比是指混凝土中水的质量与水泥的质量之比。
水灰比越大,混凝土的流动性越好,塑性变形能力也越大。
2. 配合比混凝土的配合比是指混凝土中水、水泥、骨料等各成分的比例关系。
合理的配合比能够使混凝土的塑性变形能力达到最佳状态。
3. 龄期混凝土的龄期是指混凝土的年龄。
随着龄期的增长,混凝土的塑性变形能力逐渐降低。
4. 外界环境外界环境的温度、湿度和气压等因素也会对混凝土的塑性变形产生影响。
温度的变化会导致混凝土的膨胀或收缩,湿度的变化会影响混凝土中的水分含量,从而影响混凝土的塑性变形能力。
三、混凝土的极限状态混凝土的极限状态是指混凝土在受到荷载或外力作用下的最大变形程度。
杆件变形的基本形式及受力情况
杆件变形的基本形式有五种,包括拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲和组合变形。
1.拉伸或压缩:主要是在轴向受到力的作用,使杆件沿着轴线方向伸长或缩
短。
例如,拉杆、压杆和传动轴等。
2.剪切:主要是在垂直于轴线的平面内,由一对反向内力引起的杆件相对位
置的改变。
例如,房屋结构的梁在剪力作用下发生剪切变形。
3.扭转:主要是在垂直于轴线的平面内,由一对大小相等、方向相反且作用
线与杆轴线重合的外力偶引起的杆件各横截面间的相对转动。
例如,汽车方向盘的转动。
4.弯曲:主要是在垂直于轴线的平面内,由一个或多个大小相等、方向相反
且作用线与杆轴线垂直的外力偶引起的杆件各横截面间的相对转动。
例
如,桥梁和建筑物的梁在重力作用下发生弯曲变形。
5.组合变形:以上四种基本变形中的两种或两种以上的组合。
例如,在机械
制造和建筑领域中,常常会遇到各种复杂的组合变形情况。
混凝土梁变形标准
混凝土梁变形标准一、前言混凝土梁是建筑物中常用的一种结构形式,其作用是承载楼板及其它负荷并传到支座上。
在使用过程中,混凝土梁会出现一定的变形,本文将介绍混凝土梁变形标准。
二、混凝土梁变形类型混凝土梁的变形类型有以下几种:1.弯曲变形:梁在承受荷载时,由于受到弯矩的作用,梁产生的变形称为弯曲变形。
2.剪切变形:梁在受到剪力作用下,产生的变形称为剪切变形。
3.挠度变形:梁在受到荷载作用下,产生的整体弯曲变形称为挠度变形。
三、混凝土梁变形标准混凝土梁的变形标准主要分为以下两个方面:1.弯曲变形标准:混凝土梁的弯曲变形标准应符合以下规定:(1)梁的中间挠度应不超过跨径的1/250。
(2)在荷载施加后,梁的挠度应在1小时内稳定下来。
(3)在荷载施加后,梁的挠度应不大于0.003L,在荷载移除后,梁的挠度应不大于0.002L,其中L为梁的跨度。
(4)梁的挠度应均匀分布,不应出现局部变形。
2.剪切变形标准:混凝土梁的剪切变形标准应符合以下规定:(1)梁的切线应符合直线或者近似直线,不应出现明显的曲线;(2)梁的剪切变形应符合规范要求,不应出现明显的裂缝;(3)梁的剪切变形应均匀分布,不应出现局部变形。
四、混凝土梁变形测试方法混凝土梁变形测试方法有以下几种:1.物理测试法:通过安装应变计等测试仪器,对梁的变形进行实时监测,获得精确的数据。
2.可视化测试法:通过安装梁的形变标记或者使用全息摄影等技术,对梁的变形进行观测和记录。
3.计算机模拟法:通过使用计算机模拟软件,对梁的变形进行数值模拟,获得梁的变形情况。
五、混凝土梁变形控制方法混凝土梁的变形控制方法主要有以下几种:1.选用合适的混凝土材料和钢筋材料,以及优化的结构设计,使梁的变形最小化。
2.加强施工质量控制,确保混凝土的均匀性和密实性,避免出现局部变形造成整体变形。
3.进行定期的检查和维护,及时发现并解决问题,避免梁的变形超出标准。
六、结论混凝土梁的变形标准和控制方法在建筑中起着至关重要的作用,通过合理的设计和施工以及定期的检查和维护,可以有效地控制混凝土梁的变形,确保建筑物的结构安全和稳定。
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很常见的四个概念,但是一定要小心~ 弯曲变形、剪切变形,弯曲型变形、剪切型变形。
注意,一个字之差,意思却大不相同。
弯曲变形、剪切变形:这两个是材料力学和结构力学中的概念,分别指构件中的某一个截面的弯矩、剪力产生的变形,可以由弯矩和抗弯刚度EI、剪力和抗剪刚度GA计算得到。
框架结构,剪力墙结构和框剪结构在侧向力作用下的水平位移曲线的特点:1、框:抗侧刚度较小,其位移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的位移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线呈弯曲型,自下而上层间位移增大.第一部分是主要的,第二部分很小可以忽略,所以框架结构在侧向力作用下的侧移曲线以剪切型为主,故称为剪切型变形. 2、剪:抗侧刚度较大,剪力墙的剪切变形产生位移,侧向位移呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大,相当于一个悬臂梁;
3、框剪:位移曲线包括剪切型和弯曲型,由于楼板的作用,框架和墙的侧向位移必须协调.在结构的底部,框架的侧移减小;在结构的上部,剪力墙的侧移减小,侧移曲线呈弯剪型,层间位移沿建筑物的高度比较均匀,改善了框架结构及剪力墙结构的抗震性能,也有利于减少小震作用下非结构构件的破坏
框架结构抗侧刚度小,在水平力作用下产生较大侧向位移该位移变形包括1、由柱子的拉压变形产生水平位移而引起的整体弯曲,该部份所占比例小而被忽略了2、梁柱杆件发生弯曲变形后产生的水平位移而引起的剪切变形。
底部的剪力大剪切变形就大,楼层增高该变形逐渐减小.
而剪力墙结构就是2楼说的它是一根下部嵌固的悬臂深梁
剪力墙结构的侧向刚度较大,在水平力作用下其结构类似于一根竖向悬臂构件,
可以把地球理解成这根竖向悬臂构件的支座,地面就是它的固定端,
它的变形当然是离固定端近的就比较小了,好象挑梁一样.
弯曲变形对应弯曲破坏,是延性破坏,剪力墙刚度大,对应的是弯曲变形,
给一个单位力施加在结构上,所产生的位移对应是柔度,
框架结构变形较剪力墙变形大,是相对其剪力墙较柔,刚度较差。
剪切变形对应剪切破坏,是脆性破坏,结构中尽量避免,延迟。
有些概念,只是概念,结构中很多是试验得到的,有时太深入,反而把自己搞晕了。
2#楼的好像说的也不是很清楚。
我试着说说。
根据结构力学我们知道结构在荷载作用下的位移包括三部分:弯矩引起的、剪力引起、轴力引起。
一般多层框架结构的变形主要是由梁柱的弯曲变形产生的,层间剪力除以层抗侧刚度,高层的话轴力变形也是不容忽略的。
这种变形的形状和悬臂梁在剪力作用下的相似,所以叫剪切变形。
而剪力墙结构的变形主要由弯曲和剪切变形,变形的形状和悬臂梁的弯曲变形相似,所以称为弯曲变形。
为什么都是和悬臂梁的变形做比较,每个建筑从整体上看都是坐落在大地上的悬臂梁。
老庄结构总提的老子的思想,一生二,从悬臂梁转化简支梁、固端梁等等。