杆件结构.doc

杆件结构:杆件的几何特征是杆件的长度远远大于杆件的截面的宽度和厚度,杆件结构便是由细长的杆件或若干根细长的杆件所组成的结构,或称杆系结构。轴向拉力:说到“轴向”,就是相对于“径向”。“径向”垂直于“轴向”。轴的两端各拴一根绳子,同时向外拉,这时,轴“承受轴向拉力”;轴的两端各有一个力向中间挤压轴,这时,轴“承受轴向压力”。杆件:所谓杆件,是指长度远大于其他两个方向尺寸的变形体。如房屋中的梁、柱、屋架中的各根杆等等。杆件的形状和尺寸可由杆的横截面和轴线两个主要几何元素来描述。横截面是指与杆长方向垂直的截面,而轴线是各横截面中心的连线。横截面与杆轴线是互相垂直的。轴线为直线、横截面相同的杆称为等直杆。建筑力学主要研究等直杆。拉力:在弹性限度以内,物体受外力的作用而产生的形变与所受的外力成正比。形变随力作用的方向不同而异,使物体延伸的力称“拉力”或“张力”。拉力简写为F,力的单位为牛顿,简称牛,符号N。拉力是按力的效果定义的,从力的性质来看,拉力也是弹力。而从力的作用对象来看,拉力可能是内力,也可能是外力。剪力: 所谓剪力就是:作用于同一物体上的两个距离很近(但不为零)  剪力图,大小相等,方向相反的平行力。例如剪刀去剪一物体时,物体所受到两剪刀口的作用力就是剪力。剪力墙在建筑中的运用一个重要的作用就是抗震。假设,你手上有一根木棍,你用力折断它,如果折断了,那么在折断处那个点就是受力点,那个受力点受到了较大的剪力,剪力的方向一般是与木棍垂直的。就好像一把剪刀从中间把木棍剪断了,所以叫做剪力。剪力可以利用公式计算得出。应力定义为“单位面积上所承受的附加内力”。公式记为其中,σ表示应力;ΔFj表示在j方向的施力;ΔAi表示在i方向的受力面积。因为面积与力都是矢量,如果受力面积与施力同方向则称正应力,如图1所示的σx与σy;如果受力面积与施力方向互相正交则称剪应力(shearstress),如图1所示的τxy与τyx。“内应力[1]”指组成单一构造的不同材质之间,因材质差异而导致变形方式的不同,继而产生的各种应力。当材料在外力作用下不能产生位移时,它的几何形状和尺寸将发生变化,这种形变就称为应变(Strain)。(Stress),应力与微面积的乘积即微  (受力、湿度变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力(Stress)。按照应力和应变的方向关系,可以将应力分为正应力σ和切应力τ,正应力的方向与应变方向平行,而切应力的方向与应变垂直。按照载荷(Load)作用的形式不同,应力又可以分为拉伸压缩应力、弯曲应力和扭转应力。弹性模量:一般地讲,对弹性体施加一个外界作用(称为“应力”)后,弹性体会发生形状的改变(称为“应变”),“弹性模量”的一般定义是:应力除以应变。惯性矩:是一个物理量,通常被用作述一个物体抵抗扭动,扭转的能力。惯性矩的国际单位为千克乘以平方米(kg·m2)。临界应力:材料在力的作用下将发生变形。通常把满足虎克定律规定的区域称弹性变形区,把不满足虎克定律和过程不可逆的区域称塑性变形区。由弹性变形区进入