结构概念和体系：第1章 基本受力状态.ppt

qMM/2M/2R1.2TheEffectsofMaterialonStructure

(三)采用组合结构(CompositeStructure)偏心铰以三铰拱屋架为例，上弦不仅是三铰拱的压杆，同时承受非节点作用的屋面荷载，因此，斜梁要承受较大的弯矩。如果在节点构造上稍作处理，做成偏心节点，则可大大减小跨中弯矩(如右图所示)，甚至可减小一半。这仅是一个小例子，可见在组合结构方面还有许多潜力，有待深入研究。结构构件间应该怎样合理结合？1.2TheEffectsofMaterialonStructure(四)利用三向应力状态(TriaxialStressState)提高材料的强度和延性a.网状配筋砌体;b.螺旋钢箍柱(SpiralReinforcedcolumns);c.钢管混凝土（Concrete-FilledSteelTubular);d.后张预应力混凝土结构预应力筋锚头附近，设横向钢筋网或螺旋钢筋;e.抗震结构梁、柱节点附近要加密钢箍。应当指出，三向受压状态提高的是材料的抗压强度，因此，对偏心受压或长细比较大构件不适用，因为此时构件破坏往往是由稳定或抗拉强度控制。?a)网状配筋砌体b)螺旋箍筋柱c)钢管混凝土d)提高预应力筋锚头下的局压强度钢管混凝土混凝土受压破坏是由于受压时的横向变形超过了材料的拉伸极限变形而引起的破坏。如果对横向变形提供一些侧向约束，将大大提高材料的抗压强度。材料在三向受压状态(Tri-axialStressState)下不仅强度提高，而且其抵抗变形的能力也大大提高，利用这种特性可大大改善结构的承载能力（Carryingcapacity）和提高结构构件的延性(Ductility)。钢管混凝土受压试件破坏形态虽然钢管局部变形很大，剖开钢管可以看到内部混凝土基本没有破碎，可见三向应力状态下混凝土材料的延性大大提高。1.2TheEffectsofMaterialonStructure(四)利用三向受压应力状态(TriaxialStressState)提高材料的强度和延性(StrengthandDuctility)1.3关于构件尺度的概念(TheConceptsofMembers’Dimension)第一章一些重要的结构概念(SomeImportantConceptsofStructure)1.1基本受力状态(TheBasicMechanicalStates)1.2材料对结构的影响(TheEffectsofMaterialonStructure)1.3关于构件尺度的概念(TheConceptsofMembers’Dimension)1.4构件受力后的变形(TheDeformationsofMemberafterLoading)1.5预应力的概念(TheConceptsofPre-stress)1.3TheConceptsofMember’sDimension微缩景观请问，如果把麻雀放大到大象那么大，它还能飞起来吗？很明显，答案是否定的。因为随着尺度增加，麻雀的体重(或体积)将随尺度的三次方增加，而麻雀赖以起飞的翅膀面积只随尺度的平方增加。自重增加远比翅膀面积增加快得多，放大后的麻雀肯定飞不起来。巨型景观如果想把实际工程按比例放大，建一个“巨型景观”，行吗？1.3TheConceptsofMember’sDimension我们再来分析简支梁在自重作用下的情况。若将此梁放大十倍，再比较一下这两根梁的内力和变形。现以下角标1和10分别表示原简支梁和放大十倍后的简支梁。Lbh结构尺度的影响1.3TheConceptsofMember’sDimension现分别以下角标1和10代表原梁和放大10倍后的梁矩形截面梁b10=10b1；h10=10h1；L10=10L1自重线荷载g10=b10h10γ=100g1最大剪力V10=g10L10/2=1000V1最大弯矩M10=g10L102/8=10000M1截面抵抗矩W10=bh2/6=1000