弯曲刚度短期刚度截面刚度的概念是什么拜求答案

2021-03-07 09:57:04 字数 5535 阅读 5057

1楼:匿名用户

刚度:结构或构件抵抗变形的能力,包括构件刚度和截面刚度,按受力状态不同可分为轴向刚度、弯曲刚度、剪变刚度和扭转刚度等。对于构件刚度,其值为施加于构件上的力(力矩)与它引起的线位移(角位移)之比。

对于截面刚度,在弹性阶段,其值为材料弹性模量或剪变模量与截面面积或惯性矩的乘积。

首先得从刚度说起。

刚度是指:单位变形条件下,结构或构件在变形方向所施加的力的大小。在结构静力或动力分析时需要用到。

如用位移法分析结构内力时要用到刚度矩阵,计算**作用或风振影响时需要用到结构的刚度参数。还有在设计动力机器基础时也需要用到结构刚度参数。可以看有关结构力学或结构动力学的书。

举个两个简单的例子以方便理解:用力弯折直径和长度相等的实心钢管和木头,哪个费劲哪个刚度(弯曲刚度)就大。很显然是钢管的大,你有可能把木头弯折,但要弯折钢管就很难吧!

用力弯折长度相等而直径不等的实心钢管,当然是直径小的容易弯折吧,那就是直径小的刚度小了。所以刚度是和材料特性及截面特性直接相关,当然线刚度还和长度有关了!

一般能满足f=k△,f为作用力,△为位移,k即为刚度,所以刚度物理意义为单位位移时所产生的力。k可以是某些量的函数,即可为表达式。由f的不同,叫法不同。

另外就是我们要说的刚度叫线刚度,即单位长度上的刚度。 比如,我们在用反弯点法计算多层框架水平荷载作用下内力近似计算时。 计算柱的水平剪力时,剪力与柱层间水平位移△的关系为 v=(12ic/h2)△ 那么d=(12ic/h2)就叫柱的侧移刚度,表示柱上下两端相对有单位侧移时柱中产生的剪力。

其中ic表示柱的线刚度(即ic=ei/h),h为楼层高,ei是柱的抗弯刚度(m=ei(1/p),m为弯矩,(1/p)为曲率,也满足f=k△形式)。 另外还可用d值法,即考虑了梁柱的刚度比变化,因为柱两端梁的刚度不同,即对柱的约束不同,那么它的反弯点,即m=0的点会随之移动,那端强,反弯点离它越远。而且同层柱剪力分配时也是由柱的线刚度决定,因为同层位移一定,简单讲,由f=k△,谁的刚度大,谁分得的剪力就大。

反过来,这也可以解释改变局部的刚度能调节内力的分布的情况。

力f的不同导致刚度叫法的不同,那么抗弯刚度,产生单位曲率所需要的弯矩。抗剪刚度是指发生单位剪切变形需要的剪力。抗扭刚度是指发生单位扭转角所需要的扭矩。

抗推刚度就是发生单位水平位移所需要的推力。

短期刚度和长期刚度

刚度是有短期刚度和长期刚度之分的,刚度会随着力的加大而减小,一般情况下,混凝土结构梁截面的抗弯刚度是不断变化的,随着时间的增长而不断减小,根据试验表明一般会在3年后趋于稳定,这主要是由于混凝土结构的收缩徐变,以及钢筋的应力松弛造成的截面有效截面减小,刚度降低。

另外,楼主说道"一般能满足f=k△,f为作用力,△为位移,k即为刚度,所以刚度物理意义为单位位移时所产生的力" ,这个再线弹性范围之内是成立的.

然而,对与钢筋混凝土来说是一般是不成立的,因为钢筋混凝土构件一加载就会开裂.于是,截面的刚度就自然变小,从而导致构件的刚度减小.这就是为什么预应力可以提高构件刚度的原因.

预应力可以提高构件刚度的主要原因是,预应力使混凝土构件处于线弹性状态(不开裂),一致楼主说的力与位移成正比的公式成立.

为什么预应力可以提高构件的刚度这个问题一直困扰了我很久,我也是前一段时间才理解的.

截面刚度:

截面刚度:使截面产生单位转角所需施加的弯矩值。

参见:http://cace.cumt.edu.**/jgsjyl/kwtz/***/10-0.***

2楼:匿名用户

我 答 的~~ 荷载短期最用于 构件 而构件表现出来的刚度称为短期刚度,而荷载长期作用于构件使其构件截面抗弯刚度将会下降,导致构件的挠度增大这期表现出来的刚度称为长期刚度。最小刚度原则是指在同号弯矩段内区段内采用其最大弯矩(绝对值)截面处的最小刚度作为该区段的抗弯刚度来计算。 这些是我回答的~~~

楼层刚度比 楼层刚度和刚度比的概念是什么? 拜求答案!!...

3楼:匿名用户

http://baike.baidu.***/view/4111940.htm

http://baike.baidu.***/view/121447.htm

刚度比 主要为限制结构竖向布置的不规则性,避免结构刚度沿竖向突变,形成薄弱层,见抗规3.4.2,高规4.

4.2及相应的条文说明;对于形成的薄弱层则按高规5.1.

14予以加强。 规定: f新抗震规范附录e2.

1规定,筒体结构转换层上下层的侧向刚度比不宜大于2。 f新高规的4.4.

3条规定,抗震设计的高层建筑结构,其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%。 f新高规的5.3.

7条规定,高层建筑结构计算中,当地下室的顶板作为上部结构嵌固端时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。 f新高规的10.2.

6条规定,底部大空间剪力墙结构,转换层上部结构与下部结构的侧向刚度,应符合高规附录d的规定。 fe.0.

1底部大空间为一层的部分框支剪力墙结构,可近似采用转换层上、下层结构等效刚度比γ表示转换层上、下层结构刚度的变化,非抗震设计时γ不应大于3,抗震设计时不应大于2。 fe.0.

2底部为2~5层大空间的部分框支剪力墙结构,其转换层下部框架-剪力墙结构的等效侧向刚度与相同或相近高度的上部剪力墙结构的等效侧向刚度比γe宜接近1,非抗震设计时不应大于2,抗震设计时不应大于1.3。 层刚度比的计算方法:

f高规附录e.0.1建议的方法——剪切刚度 ki = gi ai / hi f高规附录e.

0.2建议的方法——剪弯刚度 ki = fi / δi f抗震规范的3.4.

2和3.4.3条文说明中建议的计算方法:

ki = vi / δui 层刚度比的控制方法: 新规范要求结构各层之间的刚度比,并根据刚度比对**力进行放大,所以刚度比的合理计算很重要。 新规范对结构的层刚度有明确的要求,在判断楼层是否为薄弱层、地下室是否能作为嵌固端、转换层刚度是否满足要求等等,都要求有层刚度作为依据,所以层刚度计算的准确性就比较重要。

程序提供了三种计算方法: 1。楼层剪切刚度 2。

单层加单位力的楼层剪弯刚度 3。楼层平均剪力与平均层间位移比值的层刚度 三种计算方法有差异是正常的,可以根据需要选择。 只要计算**作用,一般应选择第 3 种层刚度算法 不计算**作用,对于多层结构可以选择剪切层刚度算法,高层结构可以选择剪弯层刚度 不计算**作用,对于有斜支撑的钢结构可以选择剪弯层刚度算法 转换层结构按照“高规”要求计算转换层上下几层的层刚度比,一般取转换层上下等高的层数计算。

层刚度作为该层是否为薄弱层的重要指标之一,对结构的薄弱层,规范要求其**剪力放大1.15,这里程序将由用户自行控制。 当采用第3种层刚度的计算方式时,如果结构平面中的洞口较多,这样会造成楼层平均位移的计算误差增加,此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算层刚度。

选择剪切、剪弯层刚度时,程序默认楼层为刚性楼板。 层刚度比即结构必须要有层的概念,但是,对于一些复杂结构,如坡屋顶层、体育馆、看台、工业建筑等,这些结构或者柱、墙不在同一标高,或者本层根本没有楼板,所以在设计时,可以不考虑这类结构所计算的层刚度特性。 对于大底盘多塔结构,或上联多塔结构,在多塔和单塔交接层之间的层刚度比是没有意义的。

如大底盘处因为离塔较远的构件,对该塔的层刚度没有贡献,所以遇到多塔结构时,层刚度的计算应该把底盘切开,只能保留与该塔2到3跨的底盘结构。 对于错层结构或带有夹层的结构,层刚度比有时得不到合理的计算,这是因为层的概念被广义化了。此时,需要采用模型简化才能计算出层刚度比。

度科技名词定义

中文名称:刚度 英文名称:stiffness;rigidity 定义1:

作用在弹性元件上的力或力矩的增量与相应的位移或角位移的增量之比。 所属学科:机械工程(一级学科);振动与冲击(二级学科);振动与冲击一般名词(**学科) 定义2:

结构或构件抵抗弹性变形的能力,用产生单位应变所需的力或力矩来量度。 所属学科:水利科技(一级学科);工程力学、工程结构、建筑材料(二级学科);工程力学(水利)(**学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

机械零件和构件抵抗变形的能力。在弹性范围内,刚度是零件载荷与位移成正比的比例系数,即引起单位位移所需的力。它的倒数称为柔度,即单位力引起的位移。刚度可分为静刚度和动刚度。

目录基本定义

转动刚度

小位移和大位移

静刚度和动刚度

与弹性模量的关系

工程中的应用

编辑本段基本定义

一个机构的刚度(k)是指弹性体抵抗变形(弯曲、拉伸、压缩等)的能力。计算公式: k=p/δ p是作用于机构的恒力,δ是由于力而产生的形变。

刚度的国际单位是牛顿每米(n/m)。

编辑本段转动刚度

(rotational stiffness) 转动刚度(k)为: 橡塑管材环刚度试验机

k=m/θ 其中,m为施加的力矩,θ为旋转角度。 转动刚度的国家单位为牛米每弧度。 转动刚度的还有一个常用的单位为英寸磅每度。

其他的刚度包括: 拉压刚度(tension and ***pressionstiffness) 轴力比轴向线应变(ea) 剪切刚度(shear stiffness) 剪切力比剪切应变(ga) 扭转刚度(torsional stiffness) 扭矩比扭应变(gi)

编辑本段小位移和大位移

计算刚度的理论分为小位移理论和大位移理论。大位移理论根据结构受力后的变形位置建立平衡方程,得到的结果精确,但计算比较复杂。小位移理论在建立平衡方程时暂时先假定结构是不变形的,由此从外载荷求得结构内力以后,再考虑变形计算问题。

大部分机械设计都采用小位移理论。例如,在梁的弯曲变形计算中,因为实际变形很小,一般忽略曲率式中的挠度的一阶导数,而用挠度的二阶导数近似表达梁轴线的曲率。这样做的目的是将微分方程线性化,以大大简化求解过程;而当有几个载荷同时作用时,可分别计算每个载荷引起的弯曲变形后再叠加。

编辑本段静刚度和动刚度

静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度。动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度,即引起单位振幅所需的动态力。如果干扰力变化很慢(即干扰力的频率远小于结构的固有频率),动刚度与静刚度基本相同。

干扰力变化极快(即干扰力的频率远大于结构的固有频率时),结构变形比较小,即动刚度比较大。当干扰力的频率与结构的固有频率相近时,有共振现象,此时动刚度最小,即最易变形,其动变形可达静载变形的几倍乃至十几倍。 构件变形常影响构件的工作,例如齿轮轴的过度变形会影响齿轮啮合状况,机床变形过大会降低加工精度等。

影响刚度的因素是材料的弹性模量和结构形式,改变结构形式对刚度有显著影响。刚度计算是振动理论和结构稳定性分析的基础。在质量不变的情况下,刚度大则固有频率高。

静不定结构的应力分布与各部分的刚度比例有关。在断裂力学分析中,含裂纹构件的应力强度因子可根据柔度求得。

编辑本段与弹性模量的关系

一般来说,刚度和弹性模量是不一样的。弹性模量是物质组分的性质;而刚度是固体的性质。也就是说,弹性模量是物质微观的性质,而刚度是物质宏观的性质。

在无约束单轴拉伸和压缩的特殊情况下,杨氏模量可以认为是刚度。

编辑本段工程中的应用

在工程应用中,结构的刚度是十分重要的,因此在选择材料时弹性模量是一个重要指标。当有不可**的大挠度时,高的弹性模量是十分必要的。当结构需要有好的柔韧性时,就要求弹性模量不要太高。

财政局都有什么部门,财政局里面都有哪些部门?

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