结构概念和体系：第2章 结构设计中的总体问题.ppt

2.6TheGeneralEstimationofStructure纽约：原世界贸易中心2.6TheGeneralEstimationofStructure纽约：原世界贸易中心2.4结构的刚度和变形(TheStiffnessandDeformationofStructure)第二章结构设计中的总体问题TheGeneralProblemsinStructuralDesign2.1概述(Introduction)2.4结构的刚度和变形(TheStiffnessandDeformationofStructure)2.5房屋不对称的影响(TheEffectofUnsymmetricalBuilding)2.7结构总体系的构成(TheConstitutionofGeneralStructuralSystem)2.3房屋的高宽比与抗倾覆问题(TheRatioofheight-widthandOverturningStability)2.2建筑结构上的作用力(TheloadsonBuildingStructure)2.6结构的总体估算(TheGeneralEstimationofStructure)物理学的定义：刚度是产生单位“变形”所需要的“力”。应当指出，这里所指的“变形”和“力”都是广义的，“变形”可以是位移、曲率、剪切角、扭转角、应变等；“力”可以是轴力、弯矩、剪力、扭矩或应力等。单位“力”作用下的“变形”称为柔度，引起单位“变形”所需的“力”称为刚度，柔度和刚度在数值上互为倒数。2.4TheStiffnessandDeformationofStructure房屋刚度结构刚度截面刚度构件刚度截面刚度2.4TheStiffnessandDeformationofStructure一、截面刚度(一)截面(Section)的拉压刚度EA以承受轴心荷载的拉杆为例ΔN=NL/(EA)或EA=N/(ΔN/L)=N/ε式中：ΔN—轴向变形；N—轴向拉力；L—杆件长度；E—杆件材料的弹性模量；A—杆件截面积；ε=ΔN/L轴向荷载N引起的轴向应变。?可见，截面拉压刚度EA为使截面产生单位应变所需要的力，与杆件长度无关。NNMMVLVL(a)拉压刚度EA(b)弯曲刚度EI(c)剪切刚度GANNMMVLVL(a)拉压刚度EA(b)弯曲刚度EI(c)剪切刚度GA2.4TheStiffnessandDeformationofStructure一、截面刚度(二)截面(Section)的弯曲刚度EI以纯弯构件为例M/(EI)=1/ρ或EI=M/(1/ρ)式中：ρ—构件变形后该处截面的曲率半径；1/ρ—构件变形后该处截面的曲率。可见，截面的弯曲刚度EI为使截面产生单位曲率所需要施加的弯矩，它与构件长短无关。NNMMVLVL(a)拉压刚度EA(b)弯曲刚度EI(c)剪切刚度GA2.4TheStiffnessandDeformationofStructure一、截面刚度(三)截面(Section)的剪切刚度GAGA=V/γ式中：V—剪力；γ—剪力V引起的剪切角；G—材料的剪切模量。可见，截面剪切刚度GA为使截面产生单位剪切角所需施加的剪力，也和杆件长度无关。2.4TheStiffnessandDeformationofStructure一、截面刚度?综上所述，截面拉压刚度EA、弯曲刚度EI和剪切刚度