结构体系与选型.doc

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1、1.梁的分类及受力特征：按材料：石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、组合梁等。按断面形状：矩形梁、工字梁、T形梁、工字薄腹梁等。按受力分：简支梁、连续梁、悬臂梁等。当跨度太大时，在两端支座之间再增中间支座，称连续梁。2.桁架的组成和特点：桁架是由若干杆件在每杆两端用铰联结而成的结构。平面桁架：当各杆的轴线都在同一平面内，且外力也在这个平面内时，称为平面桁架。在平面桁架的计算简图中，通常引用如下假定：a各结点都是无摩擦的理想铰。b各杆轴线绝对平直，并通过铰的中心。c荷载和支座反力作用在结点上。经抽象简化后，杆轴交于一点，且“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”的工

2、程结构。特性：只有轴力，而没有弯矩和剪力。轴力又称主内力（primaryinternalforces）。3.桁架结构的分类：一、根据维数分类：1.平面（二维）桁架（planetruss）:所有组成桁架的杆件以及荷载的作用线都在同一平面内。2.空间（三维）桁架（spacetruss）:组成桁架的杆件不都在同一平面内。二、按外型分类：1.平行弦桁架2.三角形桁架3.抛物线桁架4.梯形桁架三、按几何组成分类：简单桁架（simpletruss）联合桁架（combinedtruss）复杂桁架（complicatedtruss）。四、按受力特点分类：1.梁式桁架2.拱

3、式桁架。五、计算方法：结点法、截面法、联合法结点法：以只有一个结点的隔离体为研究对象，用汇交力系的平衡方程求解各杆的内力的方法。结构计算简化的技巧应用需注意：a相似三角形的应用：在计算中，经常需要把斜杆的内力S分解为水平分力X和竖向分力Y。设斜杆的长度为L,其水平和竖向投影的长度分别为Lx和Ly,则由比例关系可知：b结点单杆：以结点为平衡对象能仅用一个方程求出内力的杆件，称结点单杆（nodalsinglebar）。利用这个概念，根据荷载状况可判断此杆内力是否为零。c零杆：零内力杆简称零杆（zerobar）。5.拱式结构分类：从力学计算简图分：三铰拱、两铰拱

4、和无铰供；按应用材料分类：钢筋混凝土结构、钢结构、胶合木结构、砖石砌体结构；从拱身截面看：有格构式和实腹式、等截面和变截面。6.拱的基本特点：在竖向荷载作用下会产生水平推力。区别拱与梁的主要标志：水平推力存在与否。7.带拉杆的拱：在屋架中，为消除水平推力对墙柱影响，在两支座间增加一拉杆，由拉杆来承担水平推力，如上图。8.在桥梁中为了降低桥面高度，可将桥面吊在拱上。如下图。9.拱的特点：在竖向荷载作用下会产生水平推力。优点：水平反力产生负弯矩，可以抵消一部分正弯矩，与简支梁相、比拱的弯矩、剪力较小，轴力较大（压力）,应力沿截面高度分布较均匀。节省材料，减轻自

5、重，能跨越大跨度。宜采用耐压不耐拉的材料，如砖石混凝土等。有较大的可利用空间。缺点：拱对基础或下部结构施加水平推力，增加了下部结构材料用量。10.拱的合理轴线：拱式结构受力最理想的情况是使拱身内弯矩为零，仅承受轴力。只要拱轴线的竖向坐标与相同跨度、相同荷载作用下的简支梁弯矩值成比例，即可使拱截面内仅有轴力没有弯矩。满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴线。11.拱式结构的选型：一、结构支承方式分：三铰拱、两铰拱和无铰拱。(1).三铰拱是静定结构，其整体刚度较低，尤其是挠曲线在拱顶铰处产生折角，致使活载对桥梁的冲击增强，对行车不利。拱顶铰的构造和维护也较复杂。三铰

6、拱除有时用于拱上建筑的腹拱圈外，一般不作主拱圈。(2).两铰拱取消了拱顶铰，构造较三铰拱简单，结构整体刚度较三铰拱为好，维护也较三铰拱容易，而支座沉降等产生的附加内力较无铰拱为小，因此在地基条件较差和不宜修建无铰拱的地方，可采用两铰拱桥。(3).无铰拱属三次超静定结构，虽然支座沉降等引起的附加内力较大，但在荷载作用下拱的内力分布比较均匀，且结构的刚度大，构造简单，施工方便,因此无铰拱是拱桥中,尤其是钢筋混凝土拱桥中普遍采用的形式。二、拱的矢高：a矢高应满足建筑使用功能和建筑造型的要求；b失高的确定应使结构受力合理；c矢高的确定应考虑屋面做法和排水方式。三、

7、拱轴线方程：从受力合理的角度出发，应选择合理的拱轴线方程，使拱身内只有轴力。没有弯弯，但合理拱轴线的形式不但与结构的支座约束条件有关．还与外荷载的形式有关。12.网格结构与网架结构定义：空间网格结构是由多根杆件按照某种有规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构。13.网架结构的优越性：a空间工作，传力途径简捷。b重量轻，经济指标好。c刚度大，抗震性能好。d施工安装简便。e网架杆件和节点定型化、商品化生产f网架的平面布置灵活。发展迅速的原因：a社会发展和工程建设的需要。b标准化、工厂化生产。c电子计算技术的应用。14.网架结构的形式与分类：平面桁架系组成的网

8、架结构。六角锥体组成的网架结构。四角锥体组成的网架结构。三角锥体组