1.2_典型结构受力分析——结构是怎样受力的

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建筑力学1知识点总结

建筑力学1知识点总结建筑力学是土木工程中的一门基础课程，它研究的是建筑结构在受力作用下的力学性能。

通过建筑力学的学习，可以掌握建筑结构的受力分析、设计和计算方法，为工程实践提供科学依据。

建筑力学的知识点涉及很广，包括静力学、结构分析、材料力学等方面。

本文将从静力学、结构分析和材料力学三个方面进行知识点总结。

一、静力学1.1 受力分析受力分析是建筑力学的基础，它主要研究物体在受力作用下的平衡状态。

受力分析包括平衡条件、力的合成与分解、力的作用点、力的传递等内容。

学习受力分析可以帮助我们理解建筑结构受力的特点和规律，为后续的结构分析和设计提供基础。

1.2 杆件受力杆件受力是指杆件在受外力作用下的变形和内力状态。

在建筑力学中，我们将杆件分为拉杆和压杆两种，分别对应拉力和压力状态。

学习杆件受力可以帮助我们理解结构中的受力情况，为后续结构设计提供依据。

1.3 荷载分析荷载分析是指对建筑结构所受外部荷载的评估和分析。

建筑结构在使用过程中会受到自重、活载、风载等多种荷载的作用，因此需要进行荷载分析以确定结构的承载能力。

学习荷载分析可以帮助我们理解结构承载能力的来源和计算方法，为结构设计提供依据。

1.4 统计分析统计分析是指对结构受力的概率分布和可靠度进行分析。

在建筑工程中，由于结构受力的不确定性，需要进行统计分析来评估结构的安全性。

学习统计分析可以帮助我们理解结构受力的概率分布和可靠度计算方法，为工程实践提供科学依据。

二、结构分析2.1 结构体系结构体系是指建筑结构中的组成部分和相互作用关系。

在建筑力学中，我们将结构体系分为框架结构、桁架结构、悬索结构、索塔结构等多种类型。

学习结构体系可以帮助我们理解结构的受力路径和受力传递规律，为结构设计提供依据。

2.2 静定系统静定系统是指结构中的部件数目与未知反力数目相等的系统。

在建筑力学中，我们将静定系统分为平面桁架、空间桁架、梁系、拱系等多种类型。

学习静定系统可以帮助我们理解结构的受力分析和计算方法，为结构设计提供依据。

1.2结构受力分析

5、梁的抗变形能力和材料有关，为防止混凝土梁、梁的抗变形能力和材料有关，裂变，通常将钢筋安排在梁受拉力一侧。裂变，通常将钢筋安排在梁受拉力一侧。 6、梁的变形与荷载位置有关。荷载越靠近中央，、梁的变形与荷载位置有关。荷载越靠近中央，变形量越大。变形量越大。
压力
压力压力能够将作用于拱上的荷载压力，荷载压力拱，能够将作用于拱上的荷载压力，传递到四周的支撑上。支撑上。所以，拱结构既利于承载，又美观。所以，拱结构既利于承载，又美观。一般应用于较大跨度的情况下。较大跨度的情况下。
后坡板梁
前坡面
后墙
立柱
拱结构的应用：拱结构即中间高四周低的弧形的曲面。这种结构对承受荷载有利，荷载作用于拱上，圆拱再把力传到其四周的支撑（梁）上。拱结构的屋面比平板形的屋面在承受风载或雪载时要有利。跨度较大的屋面，多采用拱结构。
棚室屋架结构示意图
构件
载荷
构件受力
构件变形
单杠受力分析过程构件：杠体、立柱、构件：杠体、立柱、拉杆载荷：结构自重、载荷：结构自重、人体质量构件受力：压力、弯曲力、构件受力：压力、弯曲力、拉力构件变形：压缩变形、构件变形：压缩变形、弯曲变形拉伸变形
反，且作用于同一物体上的平行的力。且作用于同一物体上的平行的力。
拧干衣服！拧干衣服！
扭转力：反方向向物体两端均匀施力，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。体发生扭转形变的力。
【观察与思考】观察与思考】
日常生活中，日常生活中，我们所见到的许多结构的构件都要承受相应的力，构的构件都要承受相应的力，请说说书包带、椅子腿、单杠横杆、螺丝刀、包带、椅子腿、单杠横杆、螺丝刀、剪刀剪的纸条各受什么力？刀剪的纸条各受什么力？

装配式建筑的结构设计与受力分析

装配式建筑的结构设计与受力分析一、引言近年来，装配式建筑作为一种新型的建筑模式，已经逐渐受到人们的关注和重视。

相比传统建筑方式，装配式建筑具有快速、环保、经济等优势，但在结构设计和受力分析方面仍存在一些挑战。

本文将探讨装配式建筑的结构设计与受力分析的相关问题。

二、装配式建筑的结构设计要点1.1 综合考虑建筑形态特点装配式建筑通常采用标准化部件进行快速拼装，因此在结构设计时应充分考虑这些部件的尺寸、重量以及连接方式等因素。

合理选择并设计部件形态，能够提高施工效率和整体承载能力。

1.2 提高整体结构刚度由于装配式建筑大量使用轻质材料，其整体刚度较传统混凝土结构较低。

因此，在结构设计时需要采取相应措施提高整体刚度。

例如通过增加横向连接板或调整柱网布置来增强抗震性能。

1.3 考虑不同受力特点装配式建筑的受力特点与传统建筑有所不同，主要体现在两个方面：首先是部件之间的连接受力，其次是整体结构的变形。

在结构设计过程中，需要对这些特点进行充分考虑，并优化连接节点和梁柱布置。

三、装配式建筑结构的受力分析方法2.1 静力分析静力分析是一种常用的装配式建筑结构受力分析方法。

通过对构件和连接节点施加静态荷载，计算每个节点和构件的内力大小以及变形情况。

根据计算结果可以评估结构安全性，并进行必要的优化调整。

2.2 动力分析动力分析是一种更加精确的装配式建筑受力分析方法。

通过模拟地震等外部载荷作用下结构的动态反应，计算出各个节点和构件的振动频率、振型以及随时间变化的响应。

该方法能够更准确地评估结构抗震性能，并进行相应设计和改进。

2.3 数值模拟数值模拟是一种常用于复杂结构受力分析的方法，在装配式建筑中同样适用。

通过采用有限元分析等数值计算方法，可以模拟和计算出结构在不同工况下的受力情况。

这种方法能够更全面地分析结构的受力性能，并进行优化设计。

四、装配式建筑结构设计与受力分析的案例研究3.1 A项目A项目是一座装配式建筑，采用轻质钢结构和预制混凝土板拼装而成。

大学物理力学受力分析

件是：这两个力大小相等， | F1 | = | F2 | ；方向相反， F1 = –F2 ；作用线共线；作用于同一个物体上。
9
说明：① 对刚体来说，上面的条件是充分必要的； ② 对变形体来说，上面的条件只是必要条件；
③ 二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
二力杆
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公理2 加减平衡力系原理在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原
说明：三力平衡必汇交当三力平行时，在无限远处汇交，它是一种特殊情况。
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[例5] 尖点问题。
应去掉约束
应去掉约束
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[例6] 画出图示各构件及整体的受力图。
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三、画受力图应注意的问题
1.不要漏画力
除重力、电磁力外，物体之间只有通过接触才有相互机械作用力。分析时要分清研究对象（受力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触，只有接触处才会有约束反力，约束反力的方向由约束类型而定，不要漏画力。
力系对刚体的作用。推论1：力的可传性
作用于刚体上的力，可沿其作用线移到同一刚体内的任一点，而不改变该力对刚体的效应。
因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线。
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公理3 力的平行四边形法则作用在物体上同一点的两个力，可合
成为一个合力。此合力也作用于该点，合力的大小和方向，由这两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。
1
2
目录
第1章静力学公理和物体的受力分析第2章平面力系第3章空间力系
3
引言
一、静力学
是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。在静力学中所指的物体都是刚体。所谓刚体，是指在力的作用下，大小和形状都不变的物体。这是一个理想化的力学模型。

1.2 典型结构受力分析(1)——结构是怎样受力的

人体在运动状态时，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，请问有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？
*立柱埋深一点 *用一个力从反方向拉
思考：
运动员从单杠前侧向后侧运动，起削弱和平衡作用的是哪些拉杆？拉杆4和6
小结： 1、介绍了几种常见的力及其变形； 2、单杠结构分析； 3、单杠构件的受力与变形情况分析。 4、理解结构的本质。
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。常见的力与变形：
拉力所产生的变形为拉伸
常见的力与变形
压力所产生的变形为压缩
常见的力与变形
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。如：使用弓、使用臂力器、撑杆跳高
长凳要求既牢固又稳定，凳面在使用时要求不能发生明显的变形。设计时要求凳面有一定的厚度和宽度跳板是悬臂梁受力变形，运动员在板端起跳，跳板在压力的作用下，产生明显的弯曲变形，促进运动员完成空中的动作。
结论：物体的结构是由物体的功能和需要决定的。
一、单杠结构分析
1、单杠的结构
奥运小知识
奥运会男女体操单项比赛项目分别是什么？男子单项：自由操、跳马、吊环、双杠、单杠、鞍马女子单项：自由操、跳马、平衡木、高低杠
常见的力与变形
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的力。
常见的力与变形
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。
问题思考：
长条板凳的凳面和跳板，同视为梁，然而，在使用中，对前者不让它发生明显变形，对后者却让它发生明显变形，这是基于什么考虑而设计的？

结构计算简图物体受力分析

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【例1.3】重量为FW 旳小球放置在光滑旳斜面上，并用绳子拉住，如图所示。画出此球旳受力图。
【解】（1）取小球为研究对象，画出分离体；（2）画小球受重力(主动力)；（3）画小球受到约束反力；绳子旳拉力和斜面旳约束反力
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例1-4
作图示轧路机轧轮旳受力图。
F
AP
B
F
AP
B
FA
FB
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例1-5 屋屋架架受重均为布P，风画力出q（屋N架/旳m受）力，图．解：取屋架画出简图
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2-3 构造旳计算简图
作用：造成建筑物整体或局部发生变形、位移甚至破坏旳原因。直接作用：建筑物旳自重、人和设备旳重力、风力等作用。间接作用：地震，温度变化、支座沉降等作用。
1、构造计算简图
（1）支座简化示例预制混凝土柱置于杯形基础。
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（2）结点简化示例屋架端部和柱顶构成旳结点钢筋混凝土框架顶层梁与柱构成旳结点
梯子右边部分受力图如图（d）所示
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整体受力图如图（e）所示
提问：左右两部分梯子在 A处，绳子对左右两部分梯子都有力作用，为何在整体受力图没有画出？
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思索与练习
1、力能够沿着作用线移动而不变化它对物体旳运动效应。（√ ）
2、刚体受任意三个力作用而平衡，则该三力必在同一平面内且交
于一点。
（×）
FCx
FAy 图（a）
F'Cy C F'Cx
FBx B 图（b） FBy
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物体旳受力分析和受力图
没画对受力图旳主要原因是：没有事先判断出BC 是满足二力平衡条件旳。
二力构件：受二力作用处于平衡旳构件

利用拉_压杆模型进行结构的受力分析和设计_郭卫民

利用拉-压杆模型进行结构的受力分析和设计郭卫民　赵学军(辽宁省交通勘测设计院,沈阳110005) 摘　要　拉-压杆模型方法是结构的概念性设计中对结构进行内力分析和设计的一种有效的工具。

本文简要介绍了拉-压杆模型的原理和建立方法,并利用该模型通过对工程中常见的基桩承台的内力分析和设计的实例来进一步介绍该方法在结构工程设计中的应用。

关键词　拉-压杆模型　力流轨迹　线弹性体　B区　D区1　概述我们知道,结构物中的内力和应力可以被描述为有一定轨迹的力流线,而且这种力的轨迹的形式总是从受荷载的位置通过整个的结构体达到承载点,因此我们从这轨迹图中不但很容易了解结构内的应力分布情况,而且可以指导我们对结构进行加筋设计。

然而,结构中力流的轨迹是很复杂的,很难进行定量的分析,因此必须进行概念性的简化,而拉-压杆模型就是一个近似的力流轨迹简化模型,它把拉力流简化成拉杆,压力流简化成压杆。

其简化的前提是结构物是线弹性体,并且没有塑性变形产生。

当然这是一种比较理想的简化,但在工程设计中,尤其是在结构的概念性设计中是可以满足要求的。

2　拉-压杆模型方法的基本原理(1)　结构受力区域的划分一般来讲,结构受力时其内部的力流的分布是极不均匀的,受力点局部区域力流密度大,分布不均;而远离受力点区域的力流密度小,分布均均,因此我们可以近似地把受力结构内部划分为两个不同的力流区,即:B区和D区。

下面就对这两个力流区的概念作进一步的解释。

　B区:这里“B”代表“梁”,或伯努力弯曲理论,进一步说是对于B区,伯努力的平截面假定在结构承弯后是成立的,因此常规的弯曲理论是适用的。

另外,B区的特点是结构的断面尺寸沿高度方向变化均匀(没有突变点),结构的外荷载是连续不间断的,因此结构内部任意断面的内力和应力都可以由初等梁理论求导出。

　D区:“D”代表“不连续的”,也就是该区内力流分布极不均匀,构件截面有突变,外力荷载也是不连续的。

实际工程中的如深梁,锚固构件,框架节点和随集中力的构件等都是典型的D区构件。

典型案例分析-结构是怎样受力

2 力的传递
力在结构的各个部分之间传递，确保力的平衡和稳定。
3 应力和应变
受力后，结构的材料会发生应力和应变，这需要根据材料的性质进行合理的设计。
典型案例一：桥梁结构
悬索桥
特点是主梁悬挂在主塔上，通过悬索支撑。
拱桥
通过拱形结构均匀分配力，能够承受大跨度的荷载。
梁桥
由梁和支撑结构组成，适合较小跨度和荷载。
典型案例分析-结构是怎样受力
在这个演示中，我们将探讨结构受力的基本原理，并通过典型的桥梁、建筑和机械结构案例来展示这些原理。
引言
结构是指由不同部分组合而成的整体，它们通过相互作用和受力来保持稳定。了解结构受力的基本原理对于设计和维护安全可靠的结构至关重要。
结构受力的基本原理
1 力的作用
结构受到来自外部和内部的力的作用，如重力、风力、荷载等。
3
滑轨结构
使用滑动轨道来达到精密控制和平滑运动。
结构受力的重要因素
1 荷载类型
不同类型的荷载会对结构产生不同的影响，如静载、动载和自重等。
2 材料特性
结构的材料特性如强度、刚度、脆性等会影响其受力性能。
3 环境因素
温度变化、湿度、风力等环境因素也会对结构的受力产生影响。
总结和展望
通过对典型案例的分析，我们了解了结构受力的基本原理和重要因建造更安全、可持续的结构。
典型案例二：建筑结构
钢结构
使用高强度钢材建造的结构，轻巧且能够承受巨大的重量。
混凝土结构
由混凝土块、板或柱组成的结构，具有优异的抗压强度。
木结构
使用木材构建的结构，具有良好的耐震性和环保性。
典型案例三：机械结构
1
齿轮传动

结构力学知识

（5）结点：结构中杆件相互联结处称为结点 1）铰结点：特征--各杆可绕结点中心自由转动。 2）刚结点：特征--各杆端之间不能发生任何相对转
动，结构变形时各杆端切线之间夹角保持不变。例：木屋架端结点的构造，其各杆端不能绕结点任意转动，但由于联结不可能很严密、牢固，因而杆件之间有发生相对微小转动的可能，所以简化为铰结点。
在学习理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握杆件结构的计算原理和方法了解各类结构的受力性能习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打好力学基础
课程的性质和任务：
本课程是土建专业的一门主要技术基础课，本课程的任务是: 在学习理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握杆件结构的计算原理和方法，了解各类结构的受力性能，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打好力学基础。培养学生进行结构分析与计算方面的能力。
(4).按分布情况分
分布荷载：面荷载（KN/m2）线荷载（ KN/m）
集中荷载：点荷载（KN） (5)．其它温度变化、支座移动、制造误差、砼收缩、砼徐变等也会引起结构产生内力或位移，广义地讲，这些因素也可视为静力荷载。
1.3结构的计算简图
(1) 计算简图——简化了的代替原结构的计算图示。 (2) 简化原则——从实际出发，表现主要特点，略去次要因素。
1.2 荷载分类荷载——是作用在结构上的主动力。
(1) 按作用时间久暂分
恒载：长期作用在结构上的不变荷载。如：自重、土压力等。活载：暂时作用在结构上的，大小或位置可以改变的荷载。如：列车、人群、风、雪等。
(2)按位置是否变化分
固定荷载：如：恒载、某些活载，风、雪等。移动荷载：如：列车、汽车、吊车、人群等。

钢筋混凝土过梁的受力分析与计算方法

钢筋混凝土过梁的受力分析与计算方法钢筋混凝土过梁是一种常见的结构形式，广泛应用于建筑和桥梁工程中。

它通过钢筋的延伸和混凝土的受压，实现了受力的平衡和结构的稳定。

本文将对钢筋混凝土过梁的受力分析与计算方法进行介绍。

一、受力分析钢筋混凝土过梁在使用过程中需要承受各种静力和动力的荷载，因此需要进行受力分析，确保结构能够稳定安全地承载荷载。

在进行受力分析时，需要考虑以下几个方面的受力情况：1. 弯矩受力分析过梁在使用过程中会受到弯矩的作用，产生梁的弯曲变形。

在进行弯矩受力分析时，可以使用弯矩图进行分析，根据梁的几何形状和受力条件，计算出不同位置处的弯矩数值，确定梁的受力情况。

2. 剪力受力分析过梁还会受到剪力的作用，产生梁的剪切变形。

在进行剪力受力分析时，可以使用剪力图进行分析，根据梁的几何形状和受力条件，计算出不同位置处的剪力数值，确定梁的受力情况。

3. 横向受力分析过梁在承受荷载作用时，还需要考虑横向受力的问题。

横向受力主要包括横向剪力、横向弯矩和横向挠度等。

通过对梁的横向受力进行分析，可以确定梁在横向方向上的受力情况和变形情况。

二、计算方法在进行钢筋混凝土过梁的受力计算时，通常采用强度设计法或极限状态设计法。

其中，强度设计法是根据材料的强度和构件的强度来进行设计，以保证梁的强度符合规定的要求；而极限状态设计法是根据结构在荷载作用下的极限状态进行设计，以确保梁在承受极限荷载时不会发生失稳和破坏。

钢筋混凝土过梁的受力计算采用工程力学原理和材料力学原理进行，具体的计算方法如下：1. 强度设计法计算方法强度设计法主要包括以下几个步骤：确定荷载作用下的受力形态；计算截面的抗弯承载力和抗剪承载力；根据受力平衡条件进行受力分析，确定钢筋的布置形式和数量；验证构件的受力性能是否满足设计要求。

2. 极限状态设计法计算方法极限状态设计法主要包括以下几个步骤：确定荷载作用下的极限状态；计算截面的抗弯承载力和抗剪承载力；根据极限状态下截面的破坏形态，确定钢筋的布置形式和数量；验证构件在极限荷载作用下的稳定性和破坏性能是否满足设计要求。

自动控制原理(Ⅰ型二阶系统的典型分析与综合设计)课程设计

指导教师评定成绩：审定成绩：重庆邮电大学移通学院自动化系课程设计报告设计题目：Ⅰ型二阶系统的典型分析与综合设计学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：设计时间：2010 年 12 月重庆邮电大学移通自动化系制重庆邮电大学移通学院《自动控制原理》课程设计（简明）任务书-供08级自动化专业、电气工程与自动化专业本科生用引言：《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，它有别于毕业设计，更不同于课堂教学。

它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面的分析和综合。

一、设计题目：Ⅰ型二阶系统的典型分析与综合设计二、系统说明：该Ⅰ型系统物理模拟结构如下图：其中R0=100KΩ; C1=C2=10-5F；R2=1/2 R0R f为线性滑动电位器，可调范围为：10-1R0~ 104R0 ，设计过程中可忽略各种干扰，比如：运算放大器的零点漂移，环节间的负载效应，外界强力电力设备产生的电磁干扰等，均可忽略。

三、系统参量：系统输入信号：r（t）；系统输出信号：y（t）；四、设计指标：设定：输入为r（t）=a+bt（其中：a=5rad/secb=4rad/sec）在保证静态指标K v=5（e ss≤0.8）的前提下，要求动态期望指标：σp% ≤8.5% ；t s≤2sec五、基本要求：1. 建立系统数学模型——传递函数；2. 利用频率特性法分析和综合系统（学号为单号同学做）；3. 利用根轨迹法分析和综合系统（学号位双号同学做）;4. 完成系统综合前后的有源物理模拟（验证）实验；5. 完成系统综合前后的计算机仿真（验证）实验;六、设计缴验：1. 课程设计计算说明书一份；2. 原系统组成结构原理图一张（自绘）；3. 系统分析，综合用BODE图（或根轨迹图）各一张；4. 系统综合前后的模拟图各一张（附实验结果图）各一张；5. 计算机仿真程序框图一张；6. 计算机仿真程序清单一份（附仿真实验结果图）；7. 封面装帧成册；移通学院自动化系指导教师：汪纪峰2010-12-15目录引言 (2)一、系统概述 (7)1.1 设计目的 (7)1.2 系统的工作原理 (7)1.3 系统设计基本要求 (8)二、系统建模 (9)2.1 各环节建模 (9)2.1.1 比较器 (9)2.1.2 比例环节 (9)2.1.3 积分环节 (10)2.1.4 惯性环节 (11)2.1.5 反馈环节 (12)2.2 系统模型 (12)2.2.1 系统框图模型 (12)2.2.2 系统等价框图 (12)2.2.3 系统频域模型 (13)2.2.4 小结 (13)三、系统分析 (14)3.1 稳定性分析 (14)3.1.1 时域分析 (14)3.1.2 根轨迹映证 (14)3.1.2.1 绘制根轨迹 (15)3.2静态精度分析 (16)3.2.1Ⅰ型系统的典型分析 (16)3.2.1.1 跟踪能力 (16)3.2.1.2 ess计算 (16)3.2.2 根轨迹映证 (16)3.3 动态分析K 1 (17)3.3.1 作根轨迹 (18)3.3.2 指标分析 (19)四、系统综合 (20)4.1 校正方案的设计 (20)4.2 ts问题 (20)4.3τ的确定 (21)4.3.1 绘制校正后系统—τ参数根轨迹 (21)4.3.2 绘制τ参数根轨迹 (22)4.3.3 确定满足的σp%的ξ (24)4.3.4 做等ξ线 (24)4.4 确定τA (24)五、系统模拟 (25)5.1 原系统的物理模拟 (25)5.2校正后系统的物理模拟 (26)六、设计小结 (27)6.1心得体会 (27)6.2致谢 (28)七、参考文献 (29)《自动控制原理》课程设计第一章系统概述1.1设计目的主要是培养学生的统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和方法，对工程实际系统进行完整全面分析和综合。

2014年高中通用技术 1.2典型结构案例分析教案地质版

第二节典型结构案例分析学习目标理解结构是为了承受力和抵抗变形的本质，能概括分析结构受力的方法，知道基本构件的特点，理解荷载与结构受力间的关系学习内容一、回忆㈠作用在结构上的载荷（力）工程结构承受的外力有各种各样，但以它们对结构的影响来说，主要有以下几种。

⒈拉力：结构承受拉伸时，作用在结构（经常称为拉杆）上的力是一对方向相反，作用拉力受力模型)⒉压力：结构承受压缩时，作用在结构（习惯上称为压杆）上的力是一对方向相反，作用线与压杆轴线重合的集中力，方向指向杆的底面。

如液压机的顶杆工作时就是受压。

⒊剪力：结构在受剪切时，结构所承受的力是分别作用在构件相对的两个面上，方向相反，作用线错开微小距离的两个平行力。

连接剪刀两个部分的销钉在剪刀工作时就是承受的剪切力，其受力模型如图。

⒋扭转力：承受扭转的构件一般都称为轴。

它承受的外力是一对作用在轴两端面内，转⒌弯曲力：承受弯曲载荷的构件，一般称为梁。

梁在承受弯曲时，受力情况比较复杂，其中一种载荷叫做弯矩。

它是作用在过梁的轴线且与横截面垂直的平面内的力偶矩。

其作用力是使梁产生弯曲变形。

㈡结构受载荷实例任何结构承受的外载荷，都是拉、压、剪、扭、弯中的一种或几种的组合。

工程结构的主要功能就是承受和传递各种形式的外载荷，保证结构的可靠工作。

⒈秋千的吊索，主要承受拉力；⒉桥梁的桥墩，主要承受压力；⒊连接齿轮和轴的键，主要承受剪力；⒋汽车方向盘的轴，主要承受扭力；⒌单杠的杠体（上面的横杠），主要受弯力；⒍吊扇旋转，吊杆主要受扭力和拉力；为了保证结构的正常工作，这些构件必须有对于主要载荷的足够的承载能力。

这是结构设计中必须考虑的重要问题。

二、典型结构分析⒈单杠结构分析⑴各部分名称：杠体，立柱和拉杆。

（为什么做成这样的结构？）⑵杠体的受力与变形：杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。

——弯曲力⑶立柱、拉杆的受力与变形：立柱：静止时受压力；当人在运动时，对立柱产生弯矩M，使立柱弯曲变形。

四川通用技术教学标准及学业评价

一、知识性水平及标准1、了解：说出、知道、了解、认识、熟悉2、理解：说明、理解、解释、比较、权衡、找出、选择、识别、调查3、迁移应用：掌握、分析、归纳、概括、确定、判断、优化、改进二、技能性水平及标准1、模仿：模仿、尝试2、独立操作：会、能、学会、进行、完成、识读、绘制、画出、检测、安装、操作、运用、使用、选择1.1 架构：物体的主体框架与构造形式，一般称为架构。

（教材P4）结构：结构是指物体的各组成部分之间的他配合排列，确定的搭配和排列决定了物体的性质和形态。

结构的各组成部分，通常称为构件。

（教材P6，结构的涵义）结构是可承受一定力的架构形态，它可用来抵抗引起形态和大小改变的力。

简单地说，结构是为了承受力和抵抗形变，这便是结构的本质。

（教材P6，从力学的角度理解）结构的分类：1、从力学的架构与形态来分⑴实心结构⑵框架结构⑶壳体结构。

（教材P6）2、从结构的几何形态来分⑴缆索结构⑵桁架结构⑶空间桁架结构⑷球形空间桁架结构。

（教材P9）注：牚——读“撑”或“称”,在教材中应读作“称”桁——读“横”1.2 构件受外力作用发生形状或大小的改变称变形，拉力产生的变形称拉伸，压力产生的变形称压缩，杆件受与杆纵轴线垂直的外力作用产生的变形称弯曲，发生弯曲变形的构件称梁单杠：使杠体发生弯曲变形的外力称弯曲力，经杠体传到立柱上端将会对立柱产生弯矩M，使立柱产生弯曲变形的趋势，此时地基和拉杆对立柱的反作用力产生一个平衡的弯矩M’结构承受的负荷称荷载，荷载有恒载与活载之分，荷载不随时间变化而变化的叫永久性荷载，荷载随情况变化而变化的叫可变性荷载。

例如，房屋的屋顶与雪载、风载等结构在承受荷载时：因荷载分布不均匀、不对称而产生的力称扭力，如桥等；在结构的交接处承受的剪切力，如梯子的横梁与支柱、大坝因水深变化而要承受的剪切力关于粱：梁受力与形变的拉应力和压应力的表示是“+”和“-”，梁的中性面；梁受力时弯矩最大的截面上应力也最大，该截面称危险截面梁受力时：梁越长变形越大，梁的变形和它的剖面尺寸有关，梁抗变形的能力和材料有关，梁的变形和材料的弹性系数成反比，越靠近梁的中央变形量就越大关于拱：拱是一种曲线形结构，拱在竖向荷载作用下的水平反力方向是指向内的（称为推力），拱结构一般比梁结构经济，拱结构可以跨越较大的跨度，并且美观拱的结构形式有三种①三铰拱②两铰拱③无铰拱；常见拱多为圆弧拱、抛物线拱；拱的应用有拱门、拱桥、棚室顶盖等1.3 内力：是用来抵抗外力与形变，并力图使变形部分复原的力。

典型结构受力分析结构是怎样受力的

回顾
1、结构的含义及本质 2、结构的基本分类有哪些，分类的标准
是什么？
结论：不同结构，具有不同的功能，能承受不同的力，抵抗不同的变形。结构如何受力？如
何抵抗住变形呢？
第二节典型结构案例分析
－－结构是怎样受力的
1、单杠受力和变形分析
• 看一段视频
杠体
名词解释
立
外力柱
拉杆
荷载
（1）杠体的受力
同一荷载在静态、动态下，结构承受的外力往往不同
杠体受到的力的方向
• 弯曲力：人对杠体施加的外力，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
杠体受力变形总结：
• 运动员对杠体施加了外力，使得杠体发生弯曲变形
• 杠体弯曲变形的方向：随人体回转所到的空间位置的变化而变化，即杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向发生弯曲
单摆实验示意图
我们的观察首先从鸡蛋，特别是从蛋壳开始。蛋壳是由94% 的碳酸钙（以方解石晶体的形式）、1%的碳酸镁、1%的磷酸钙和4%的蛋白质构成的。方解石晶体基本上是随意排列的，因此在晶体之间形成了许许多多的小孔，这些蛋孔可以让空气和湿气能通过，而空气和湿度对于雏鸡，当然还有细菌（比如沙门氏菌）的生存来说是必不可少的。
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定点指向小球球心所处的瞬间位置。
• 运动员在杠体上转动，其侧视图与单摆类似：杠体相当于固定点，人相当于小球。
• 所以，任意论一：
杠体总是朝着人体所在的瞬间
位置的方向上发生弯曲。
（2）立柱的受力与变形分析
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
赵州桥
小试验 ——比较不同形状的纸板承受压力的大小

(完整word版)结构力学讲义

第一章绪论§1.1 结构和结构的分类一、结构(structure)由建筑材料筑成，能承受、传递荷载而起骨架作用的构筑物称为工程结构。

如：梁柱结构、桥梁、涵洞、水坝、挡土墙等等。

二、结构的分类：按几何形状结构可分为：1、杆系结构(structure of bar system) ：构件的横截面尺寸<<长度尺寸；2、板壳结构(plate and shell structure) ：构件的厚度<<表面尺寸。

3、实体结构(massive structure) ：结构的长、宽、厚三个尺寸相仿。

三、杆系结构的分类：按连接方法，杆系结构可分为：§1.2 结构力学的研究对象、任务和方法一、各力学课程的比较：二、结构力学的任务：1、研究荷载等因素在结构中所产生的内力（强度计算）；2、计算荷载等因素所产生的变形（刚度计算）；3、分析结构的稳定性（稳定性计算）；4、探讨结构的组成规律及合理形式。

进行强度、稳定性计算的目的，在于保证结构满足安全和经济的要求。

计算刚度的目的，在于保证结构不至于发生过大的变形，以至于影响正常使用。

研究组成规律目的，在于保证结构各部分，不至于发生相对的刚体运动，而能承受荷载维持平衡。

探讨结构合理的形式，是为了有效地利用材料，使其性能得到充分发挥。

三、研究方法：在小变形、材料满足虎克定律的假设下综合考虑：1、静力平衡；2、几何连续；3、物理关系三方面的条件，建立各种计算方法。

§1.3 结构的计算简图(computing model of structure )一、选取结构的计算简图必要性、重要性：将实际结构作适当地简化，忽略次要因素，显示其基本的特点。

这种代替实际结构的简化图形，称为结构的计算简图。

合理地选取结构的计算简图是结构计算中的一项极其重要而又必须首先解决的问题。

二、选取结构的计算简图的原则：1、能反映结构的实际受力特点，使计算结果接近实际情况。

典型结构受力分析结构是怎样受力的共54页

55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来
典型结构受力分析结构是怎样受力的
1、纪律是管理关系的。
3、道德行为训练，不是通过语言影响，而是让儿童练习良好道德行为，克服懒惰、轻率、不守纪律、颓废等不良行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养成儿童自觉的纪律性，这是儿童道德教育最重要的部分。—— 陈鹤琴
谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭
53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特

典型结构受力分析——结构是怎样受力的

单摆实验示意图
F
球
小球对固定点的作用力的方向，从固定点指向小球球心所处的瞬间位置。
• 运动员在杠体上转动，其侧视图与单摆类似：杠体相当于固定点，人相当于小球。 • 所以，任意时刻，人对杠体的作用力方向都是指向人重心所处的瞬间位置。
• 结论一：杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向上发生弯曲。
拱结构优点：利于承载，美观
•
赵州桥
小试验 ——比较不同形状的纸板承受压力的大小 1、哪种情况下纸板的抗压能力最强？ 2、还有更好的方案吗？
构件的受力形式
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
我们的观察首先从鸡蛋，特别是从蛋壳开始。蛋壳是由94% 的碳酸钙（以方解石晶体的形式）、1%的碳酸镁、1%的磷酸钙和4%的蛋白质构成的。方解石晶体基本上是随意排列的，因此在晶体之间形成了许许多多的小孔，这些蛋孔可以让空气和湿气能通过，而空气和湿度对于雏鸡，当然还有细菌（比如沙门氏菌）的生存来说是必不可少的。
（2）立柱的受力与变形分析
• 当人体静挂或静骑在杠体上时
两根立柱只承受压力（杠体与人的重力）
• 当人体回转到单杠的一侧（如单杠的前面）时
杠体与人的重力以及运动员运动时手的拉力
• 问题：杠体和立柱的上端相连，人的作用力通过杠体作用于立柱，立柱产生弯曲变形趋势,请问同学们，有什么方法可以削弱或抵消这种弯曲呢？
• 立柱埋深一点 • 合适的材料、合适的粗细 • 用一个力从反方向拉
（3）拉杆的作用

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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言的
26、机遇对于有准备的头脑有特别的亲和力。 27、自信是人格的核心。
28、目标的坚定是性格中最必要的力量泉源之一，也是成功的利器之一。没有它，天才也会在矛盾无定的迷径中，徒劳无功。- -查士德斐尔爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯潘。

结构力学2-静定结构内力分析知识重点及习题解析

（1）为求解静定结构位移作准备。求解静定结构位移时，首先要求出外荷载和单位荷载作用下的内力，然后用虚功原理（单位荷载法）进行求解。
（2）为求解超静定结构作准备。无论是位移法还是力法都要用到力的平衡条件。（3）为求解移动荷载乃至动力荷载作用下结构的内力与位移作准备。例如影响线和结构动力分析。根据结构的形式及受力特点，静定结构内力分析可以分为：（1）梁与刚架的内力分析。梁与刚架由受弯杆件组成，杆件内力一般包含轴力、剪力和弯矩，内力分析的结果是画出各杆的 N 图、Q 图及 M 图。通常做法是“逐杆绘制，分段叠加”，并要求能做到快速准确地画出内力图。（2）桁架结构的内力分析。桁架由只受轴力的杆件组成，因此内力分析的结果是给出各杆件轴力。基本分析方法是结点法、截面法以及二者的联合应用。根据特殊结点准确而快速地判断零杆，并要善于识别结点单杆和截面单杆。（3）三铰拱的内力分析。拱是在竖向荷载作用下具有水平支座反力的结构，主要受压，一般同时具有轴力、剪力和弯矩。对于三铰平拱可以由相应的简支梁进行快速分析，且弯矩为 M=M0-FHy。（4）组合结构的内力分析。组合结构由链杆和梁式杆件组成，链杆部分只受轴力，而梁式杆除受轴力外，还受弯矩和剪力作用。因此求解的首要问题是识别链杆和梁式杆，正确选取隔离体进行分析，为简化分析，一般尽最避免截断梁式杆。虽然静定结构的结构形式干在万别，但其内力分析万变不离其宗，基本过程是“选隔离体→列平衡方程→解方程求未知力”，熟练应用这一基本过程是解决复杂问题关键。因此过程的关键一步在于选隔离体，也就是“如何拆”原结构的问题，这是问题的切入点。值得注意的是拆原结构要以相应的内力或支座反力代替，因此要充分掌握上述各类结构
《结构力学》静定结构内力分析知识重点及习题解析
一、知识重点在任意荷载作用下，结构的全部反力和内力都可以由静力平衡条件确定，这样的结