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1、構件的強度、剛度和穩定性構件的強度、剛度和穩定性 的基本概念的基本概念1. 1.變形固體的基本概念及基本假設變形固體的基本概念及基本假設變形固體：變形固體：構件材料是由固體材料制成構件材料是由固體材料制成的，在外力作用下，的，在外力作用下，固體將發生變形固體將發生變形，故稱為變形固體。故稱為變形固體。在進行在進行靜力分析靜力分析的時候，我們是把固體的時候，我們是把固體視為剛體視為剛體，忽略其微小變形對計算結果，忽略其微小變形對計算結果的影響。的影響。在進行構件在進行構件強度、剛度、穩定性強度、剛度、穩定性計算和計算和分析時，必須分析時，必須考慮構件的變形考慮構件的變形。變形固體的基本假設變形固2、體的基本假設均勻假設均勻假設 假設固體內部各部分之間的力學性質都相同連續性連續性假設 假設組成固體的物質毫無空隙地充滿固體的幾何空間變形固體的基本假設變形固體的基本假設各向同性假設各向同性假設 假設變形固體在各個方向的力學性質完全相假設變形固體在各個方向的力學性質完全相同同小變形假設小變形假設 假設固體在外力作用下的變形與原始尺寸相假設固體在外力作用下的變形與原始尺寸相比是比是微小微小的，這樣的變形稱為的，這樣的變形稱為小變形小變形。 在固體分析、建立平衡方程、計算固體的變在固體分析、建立平衡方程、計算固體的變形時，均形時，均以原始尺寸進行計算以原始尺寸進行計算。 彈性變形、塑性變形彈性變形、3、塑性變形對變形固體來講，受到外力作用發生變形，對變形固體來講，受到外力作用發生變形，而變形發生在一定限度內。而變形發生在一定限度內。當外力解除后，當外力解除后，隨外力的解除而消失的變隨外力的解除而消失的變形，稱為彈性變形形，稱為彈性變形。但也有一部分變形但也有一部分變形隨外力的解除而不隨之隨外力的解除而不隨之消失的變形，稱為塑性變形消失的變形，稱為塑性變形。強度要求：強度，強度要求：強度，是指材料或構件抵抗破壞的能力。20072007年年6 6月，九江大橋約月，九江大橋約200200米橋面坍塌米橋面坍塌20082008年年2 2月，咸寧學院籃球館被大雪壓塌月，咸寧學院籃球館被大雪壓塌剛度要求：4、剛度，剛度要求：剛度，是指構件抵抗變形的能力。 美國美國Tacoma大橋在風荷載作用下的變形大橋在風荷載作用下的變形起重臂變形過大影響起重機正常工作起重臂變形過大影響起重機正常工作 穩定性要求：穩定性，穩定性要求：穩定性，是指細長受壓構件保持直線平衡形式的能力。壓桿失去直線平衡形式稱為失穩失穩。 19071907年，加拿大跨長年，加拿大跨長548548米的奎拜克大橋倒塌，研究發現是受壓桿件失米的奎拜克大橋倒塌，研究發現是受壓桿件失穩引起的。穩引起的。構件變形的基本形式構件變形的基本形式桿件桿件 ：指長度遠大于橫向尺寸的構件，簡稱桿。：指長度遠大于橫向尺寸的構件，簡稱桿。 等截面的直桿簡稱為等直5、桿。等截面的直桿簡稱為等直桿。桿件變形的桿件變形的4 4種基本形式：種基本形式：1. 1.軸向拉伸或壓縮軸向拉伸或壓縮FF在一對方向相反、作用線與桿軸線重合的外力作在一對方向相反、作用線與桿軸線重合的外力作用下，桿件將發生長度的改變（伸長或縮短）用下，桿件將發生長度的改變（伸長或縮短）2. 2.剪切剪切 在一對相距很近，大小相等、方向相反的橫在一對相距很近，大小相等、方向相反的橫向外力作用下，桿件的橫截面將沿外力方向發向外力作用下，桿件的橫截面將沿外力方向發生相對錯動。生相對錯動。FF3. 3.扭轉扭轉MeMe 在一對大小相等、方向相反、位于垂在一對大小相等、方向相反、位于垂直桿軸線的兩平面內的力偶作用下，桿的直桿軸線的兩平面內的力偶作用下，桿的相鄰兩橫截面繞軸線發生相對轉動。相鄰兩橫截面繞軸線發生相對轉動。4. 4.彎曲彎曲MM 在一對大小相等、方向相反、位于桿在一對大小相等、方向相反、位于桿的縱向平面內的力偶作用下，桿將在縱向的縱向平面內的力偶作用下，桿將在縱向平面內發生彎曲。平面內發生彎曲。