《组合变形》ppt课件

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1、建筑力学欢　迎　使　用工程力学系多媒体教学课件系列之五第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组水利土木工程学院结构力学课程组第10章组合变形§10.1组合变形的概念§10.2斜弯曲§10.3拉伸（压缩）与弯曲§10.4偏心压缩（拉伸）水利土木工程学院结构力学课程组第10章组合变形§10.1组合变形的概念§10.2斜弯曲§10.3拉伸（压缩）与弯曲§10.4偏心压缩（拉伸）第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.1组合变形的概念在前面各章中，分别讨论了杆件在轴向拉伸和压缩、和平面弯曲两种基本变形条件下的强度问题。但在工程实际中，受力构件的发生的变形形式往往都是由两种或

2、两种以上的基本变形所构成的。构件在荷载作用下，同时发生两种或两种以上的基本变形，称为组合变形。严格地说，所有构件的变形都是组合变形。如果只考虑起主要作用的一种基本变形形式，而忽略其它变形的影响，就是基本变形问题，否则就是组合变形问题。基本变形的简化与组合变形的分析是建筑力学的一项重要内容。第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.1组合变形的概念屋架传来的压力吊车梁传来的压力自重1压弯组合自重2风载第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.1组合变形的概念FP拉弯组合变形钻床立柱FNM第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.1组合变形的概念F1F2

3、FNM拉弯组合变形第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.1组合变形的概念qqyqzq斜弯曲第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.1组合变形的概念在小变形和线弹性范围内，构件受力变形后仍可按原始尺寸和形状进行计算，构件上各个外力所引起的变形是相互独立的。此时，组合变形问题就可利用叠加原理分解为基本变形问题去处理。首先将外力系分解为可产生基本变形的几组外力，通过对每一种基本变形条件下的内力、应力、变形进行分析计算，然后再根据叠加原理，综合考虑在组合变形情况下构件的危险截面的位置和危险点的应力状态，最后即可对构件进行强度和变形计算。组合变形的研究方法——叠加法

4、第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.1组合变形的概念若超出了线弹性范围内，或不满足小变形条件，构件的各基本变形将会互相影响，叠加原理就不再适用，此时可参照其它相关资料的介绍。而本章后涉及的内容，叠加原理都是适用的。在一般情况下，由于剪力对强度的影响远小于其它内力，所以在组合变形下的强度计算中，可以忽略剪力引起的切应力的影响。组合变形的研究方法——叠加法另外，构件的强度条件通常起着决定性的作用，本章重点介绍组合变形问题的强度设计。第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.1组合变形的概念组合变形的强度设计1.外力简化将荷载简化，使得每一个或一组外力产生一种基

5、本变形。2.内力分析分析各基本变形的内力变化规律，确定构件可能的危险截面及其内力分量。3.应力计算按基本变形分析各内力分量引起的应力分布规律，用叠加原理求危险点的应力。4.强度设计按强度理论校核强度、选择截面或确定容许荷载。水利土木工程学院结构力学课程组第10章组合变形§10.1组合变形的概念§10.2斜弯曲§10.3拉伸（压缩）与弯曲§10.4偏心压缩（拉伸）第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.2斜弯曲外力作用在同一非主轴平面内时。在以下两种上情形下会产生斜弯曲：外力都作用对称面(主轴平面)内，但不是同一平面内时。显然，斜弯曲是两个平面弯曲组成的组合变形形式，可分解

6、为平面弯曲问题再用叠加法求解。xFPxFP1FP2第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.2斜弯曲yzxBAyxzK(y,z)FyFzF将外载沿横截面的两个形心主轴分解，得到两个平面弯曲。1.外力简化2.内力分析第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.2斜弯曲yzxBAyxzK(y,z)FyFzF3.应力计算My引起的应力：Mz引起的应力：总应力第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.2斜弯曲yzxBAyxzK(y,z)FyFzF4.强度设计根据上述强度条件，可以解决三类强度问题：强度校核、截面尺寸设计、确定容许载荷。第10章组合变形水利土木工

7、程学院结构力学课程组§10.2斜弯曲矩形截面木檩条，跨长L=3m，受集度为q=800N/m的均布荷载作用，如图所示，[]=12MPa，h/b=4/3，试选择截面尺寸。【例10-1】【解】1.外力分析—分解q2.内力分析—计算弯矩Mmax第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.2斜弯曲【解】代入h/b=4/3解得取b=75mm,h=100mm。3.强度设计—选择截面第10章组合变形水利土木工程学院结构力学课程组§10.2斜弯曲图