二级建造师《电力工程管理与实务》考前辅导13

《二级建造师《电力工程管理与实务》考前辅导13》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、二级建造师《电力工程管理与实务》考前辅导132G311082杆件强度的计算方法1．杆件的内力杆件的种类很多，工程上一般将它们概括为实心或厚壁截面杆和薄壁截面杆、直杆和曲杆、等截面杆和变截面杆等。杆件的强度是通过应力这个物理量来度量的。为了确定这些应力，一般需先求出杆件横截面上的内力分量，即截面上分布内力对某选定坐标系简化所得的主向量及主矩的分量。确定杆件内力的一般方法是截面法和利用平衡条件。在分析复杂受力杆件的内力时，也可以先将外力进行适当的简化，把杆件分为几个简单的受力杆件分别计算其内力，然后相叠加。这就是工程常用的内力叠加法。为了表示内力沿杆长的变化规律，可以将内力表示成坐标x

2、的函数，称为内力方程式。工程上除了以内力方程描述杆件内力的变化规律外，更多的是使用作图方式，因为图形更能形象地表示内力沿轴线的变化和危险截面的位置。内力图包括剪力图、弯矩图、扭矩图、轴向力图，其中轴向力图和扭矩图一般都很简单。2．杆件强度分析在求得杆件内力的基础上，为了确定其强度，还需进一步分析它的应力。杆件应力的精确理论是相当复杂的，但材料力学就是要对常见的典型构件建立一些简单、实用的应力近似计算公式，作为评定工程结构强度的依据。因此，在一般情况下都采取假设来简化应力分析。这些假设是有实验依据的，由此得出的近似理论公式也已受到实践的检验。杆件的整体变形，大致可归纳为三种基本形式：

3、杆件轴向伸长或缩短、轴线的弯曲、横截面绕轴线的扭转，简称拉伸或压缩：弯曲、扭转。杆件的复杂变形都可看作是这三种基本变形的组合。对应这三种变形，杆内各单元都有应力作用。拉伸(压缩)时，杆的横截面上只有正应力，没有剪应力；弯曲时，横截面上主要的还是正应力，剪应力一般是个小量；而扭转变形时，实心杆件的横截面上主要是剪应力。3．杆件的强度计算应力分析的目的是对工程构件进行强度评定。评定工作大致包括下列几个方面：●分析杆内的主要和次要应力。●分析内力，作内力图，确定危险面，并根据截面上应力分布确定最大应力作用位置。●求出危险单元上的工作应力，即杆件在正常工作时，工作外力所产生的应力值。●由实

4、验或设计规范、手册，确定材料的“破坏”应力。●建立杆件安全或“破坏”的判别条件，以判断杆件是否能正常工作。在一般情况下，杆件的横截面上会有正应力和剪应力作用。剪应力又可分为弯曲剪应力和扭转剪应力两类。前者在有横向力作用时与弯曲正应力同时出现，对细长杆来说，弯曲剪应力是个小量。对于实心截面杆，一般可以不考虑弯曲剪应力对杆件强度的影响。但对一些抗剪能力特别差的材料，例如顺纹木材，除了应按正应力来判断杆件强度外，还应按剪应力来检验它的安全。对于一些薄壁截面，例如工字形截面，在腹板最高处的弯曲正应力和剪应力都相当大，这时应考虑该处的单元在两种应力共同作用下的强度问题。从杆件横截面上的弯曲正

5、应力和扭转剪应力的分布可以看出，杆件的危险单元一般都在截面的边界处，具体位置要根据截面形状和内力的实际方向确定。杆件是由各种材料制成的，而材料能承受的应力值是有限度的，如超过承载能力，杆件将不能正常工作。因此，在设计规范和有关手册中，对各种材料在某种工作的条件下，规定了保证不同材料安全工作的最大应力值，称为许用应力。杆件的拉伸压缩、剪切、扭转和弯曲四种基本变形的强度计算。(1)杆件轴向拉伸或压缩时的强度计算为了保证杆件在外力的作用下能够正常工作，必须使材料截面上的实际应力(工作应力)不超过材料的许用应力，即(2G311082—1)上式称为杆件轴向拉伸或压缩时的强度条件。式中N——危

6、险截面的内力；A——危险截面的截面面积。利用强度条件，可以解决以下三大问题。●强度校核需要判断某已知杆件安全可靠，可根据已知载荷户和横截面面积A计算出杆件横截面上的工作应力口，然后再与材料的许用应力相比较。●设计截面尺寸若杆件承受的载荷是已知的，所选的材料是确定的，需要设计构件截面的具体尺寸，可根据已知载荷和所用材料的许用应力[f)求得构件所需截面积的大小。(2G311082—2)所需面积大小确定后，再按照结构的用途和性质确定截面的形状，计算出截面的具体尺寸。●计算许可载荷如果受拉或受压杆件的横截面积A和许用应力[o)都是已知的，则可求出杆件所能承受的最大轴力为(2G311082—

7、3)然后确定许可载荷。(2)杆件剪切的强度计算●剪切强度为了保证杆件在工作中不被剪断，必须使杆件的工作剪应力(工作应力)不超过材料的许用剪应力，即(2G311082—4)就是剪切强度条件。●挤压强度为了保证杆件不产生局部挤压，必须满足工作挤压应力不超过材料的许用挤压应力。(2G311082—5)即挤压强度条件。(3)杆件扭转的强度计算为了使轴扭转时能正常的工作，必须使其工作时最大剪应力不超过材料的许用剪应力。(2G311082—6)为圆轴扭转时的强度条件。(4)杆件弯