第二节第二节 典型案例分析典型案例分析 结构是怎样受力的结构是怎样受力的n n从力学角度出发，对结构理解为：结构是可承受一定应力的架构形态，结构可以抵抗引起形态和大抵抗引起形态和大小变化的力小变化的力。n n把单杠看成结构，构件有：杠体、立柱、拉杆。球球球球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。单摆实验示意图n n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。n n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。n n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。n n请问同学们有什么方法可以抵消这种弯曲呢？立柱埋深立柱埋深一点、用一个力一点、用一个力从反方从反方向拉向拉，都可以帮助立柱抵抗变形，都可以帮助立柱抵抗变形结论二： 任意时刻，对于立柱，由人运任意时刻，对于立柱，由人运动所产生的弯矩动所产生的弯矩M M1 1，都有一个由立都有一个由立柱埋在地下部分和拉杆共同产生的柱埋在地下部分和拉杆共同产生的反弯矩反弯矩M M2 2来平衡来平衡，以保持单杠整体，以保持单杠整体的稳定。的稳定。葡萄葡萄大棚大棚的的结构结构荷载荷载n n施加于机械或结构上的外力在力学中通施加于机械或结构上的外力在力学中通常被称为常被称为荷载荷载。n n 按作用时间的久暂，荷载可分为按作用时间的久暂，荷载可分为恒载和恒载和活载活载。n n不随时间变化而变化的不随时间变化而变化的永久性荷载永久性荷载；包；包括屋面、梁的质量等；括屋面、梁的质量等；n n 随情况变化而变化的随情况变化而变化的可变性荷载可变性荷载。包括。包括风载、雪载等。风载、雪载等。立柱受力立柱受力n n压力引起压缩变形；弯矩引起弯曲变形。压力引起压缩变形；弯矩引起弯曲变形。梁的受力梁的受力拱结构拱结构n n中间高四周低呈弧形的曲面。中间高四周低呈弧形的曲面。n n荷载压力作用于拱上，荷载压力作用于拱上，圆拱在把力传到其圆拱在把力传到其四周的支撑上四周的支撑上。n n这样的结构既有利于承载，又美观。这样的结构既有利于承载，又美观。 构件所受的外力形式多样，基本形式构件所受的外力形式多样，基本形式有有拉力、压力、剪切力、扭转力、拉力、压力、剪切力、扭转力、和弯曲力和弯曲力等。等。n n n nn nn nn n n nn n外力外力 效果效果 拉力拉力 物体承受的拉拽力，产生拉伸变形物体承受的拉拽力，产生拉伸变形 压力压力 积压物体的力，产生压缩变形积压物体的力，产生压缩变形 弯曲力弯曲力 作用于物体，使其产生弯曲变形作用于物体，使其产生弯曲变形 扭转力扭转力 反方向向物体的两端均匀施力，使物体产反方向向物体的两端均匀施力，使物体产生扭转生扭转剪切力剪切力 两个距离很近，等大，反向且作用于同一两个距离很近，等大，反向且作用于同一物体上的平行力，产生剪切变形物体上的平行力，产生剪切变形