最新弯曲变形和剪切变形的区别

最新弯曲变形和剪切变形的区别
最新弯曲变形和剪切变形的区别

弯曲变形、剪切变形:这两个是材料力学和结构力学中的概念,分别指构件中的某一个截面的弯矩、剪力产生的变形,可以由弯矩和抗弯刚度EI、剪力和抗剪刚度GA计算得到。

框架结构,剪力墙结构和框剪结构在侧向力作用下的水平位移曲线的特点:

1、框:抗侧刚度较小,其位移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的位移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线呈弯曲型,自下而上层间位移增大.第一部分是主要的,第二部分很小可以忽略,所以框架结构在侧向力作用下的侧移曲线以剪切型为主,故称为剪切型变形.

2、剪:抗侧刚度较大,剪力墙的剪切变形产生位移,侧向位移呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大,相当于一个悬臂梁;

3、框剪:位移曲线包括剪切型和弯曲型,由于楼板的作用,框架和墙的侧向位移必须协调.在结构的底部,框架的侧移减小;在结构的上部,剪力墙的侧移减小,侧移曲线呈弯剪型,层间位移沿建筑物的高度比较均匀,改善了框架结构及剪力墙结构的抗震性能,也有利于减少小震作用下非结构构件的破坏.

剪切滞后

在受剪力作用的薄壁梁中,距剪力作用点较远的突缘上的正应力(见应力)小于按平截面假设求得值的现象。剪切滞后取决于结构中力的扩散(传播)。力的扩散是指作用在结构某一部分上的非自身平衡的力系,向结构其他部分传递,直至与外力或约束反力相平衡的过程。

图1为一宽突缘工字形悬臂梁,它由上下各五根细长突缘杆、上下各四块突缘板和中间一块薄腹板组成。在剪力Q的作用下,梁中出现剪切滞后现象,这可由下面的力的扩散过程来说明。在杆仅受正应力而板仅受剪应力的简化假设下,当剪力Q作用于腹板的自由端时,整个腹板具有剪应力τ。此剪应力直接作用于与腹板相连的中心杆A1B1上,所以在自由端附近的截面上仅A1B1杆中有正应力和正应变。而A2B2杆和A3B3杆均无正应力和正应变。但A1B1杆的正应变引起突缘板A1B1B2A2的剪应变和剪应力,此剪应力又使突缘杆 A2B2产生正应力。在A2B2杆受力变形的基础上,通过同样方式又使A3B3杆受力。图1中在工字梁的左侧用阴影线表示突缘杆中的正应力,右侧绘出突缘板中的剪应力。由于内力是由受剪腹板经与其相连的突缘杆逐步向远处承力突缘杆传播的,所以在力的扩散过程结束后,远离受剪腹板的杆所受的力在空间上有一定落后,而且受力的值小于按平截面假设求得的值,这就是剪切滞后。而根据平截面假设,各杆的受力情况没有差别,这与实际情况相差较远。因此,在计算薄壁梁的应力时,一般不能采用平截面假设。

剪切滞后造成结构内部受力不均匀,影响结构材料的利用率。例如,由于剪力Q的作用,在图2所示的箱形薄壁结构的上下盖板中就出现剪切滞后现象 (正应力在腹板附近大,中间部分小)。甚至当腹板附近的盖板接近破坏时,盖板的中间部分还处于低应力状态。为了估计剪切滞后对盖板利用率的影响程度,可采用折合宽度概念。即假定宽为 W0的一块板的承载能力恰好相当于一块宽仅为Wb 而充分发挥了承载能力的板,Wb称为折合宽度,而比值嗞=Wb/W0称为减缩系数。嗞值小说明材料的利用率低。通常盖板越宽嗞值越小。在工程设计中,应考虑减少腹板的间距,以提高材料的利用率。

很常见的四个概念,弯曲变形、剪切变形,弯曲型变形、剪切型变形。注意,一个字之差,意思却大不相同。弯曲变形、剪切变形:这两个是材料力学和结构力学中的概念,分别指构件中的某一个截面的弯矩、剪力产生的变形,可以由

弯矩和抗弯刚度EI、剪力和抗剪刚度GA计算得到。框架结构,剪力墙结构和框剪结构在侧向力作用下的水平位移曲线的特点: 1、框:抗侧刚度较小,其位移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的位移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线呈弯曲型,自下而上层间位移增大。第一部分是主要的,第二部分很小可以忽略,所以框架结构在侧向力作用下的侧移曲线以剪切型为主,故称为剪切型变形。 2、剪:抗侧刚度较大,剪力墙的剪切变形产生位移,侧向位移呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大,相当于一个悬臂梁; 3、框剪:位移曲线包括剪切型和弯曲型,由于楼板的作用,框架和墙的侧向位移必须协调。在结构的底部,框架的侧移减小;在结构的上部,剪力墙的侧移减小,侧移曲线呈弯剪型,层间位移沿建筑物的高度比较均匀,改善了框架结构及剪力墙结构的抗震性能,也有利于减少小震作用下非结构构件的破坏

框架结构抗侧刚度小,在水平力作用下产生较大侧向位移该位移变形包括1、由柱子的拉压变形产生水平位移而引起的整体弯曲,该部份所占比例小而被忽略了2、梁柱杆件发生弯曲变形后产生的水平位移而引起的剪切变形。底部的剪力大剪切变形就大,楼层增高该变形逐渐减小.

而剪力墙结构就是一根下部嵌固的悬臂深梁

剪力墙结构的侧向刚度较大,在水平力作用下其结构类似于一根竖向悬臂构件,可以把地球理解成这根竖向悬臂构件的支座,地面就是它的固定端,它的变形当然是离固定端近的就比较小了,好象挑梁一样。

弯曲变形对应弯曲破坏,是延性破坏,剪力墙刚度大,对应的是弯曲变形,给一个单位力施加在结构上,所产生的位移对应是柔度,框架结构变形较剪力墙变形大,是相对其剪力墙较柔,刚度较差。

剪切变形对应剪切破坏,是脆性破坏,结构中尽量避免,延迟。

根据结构力学我们知道结构在荷载作用下的位移包括三部分:弯矩引起的、剪力引起、轴力引起。一般多层框架结构的变形主要是由梁柱的弯曲变形产生的,层间剪力除以层抗侧刚度,高层的话轴力变形也是不容忽略的。这种变形的形状和悬臂梁在剪力作用下的相似,所以叫剪切变形。

而剪力墙结构的变形主要由弯曲和剪切变形,变形的形状和悬臂梁的弯曲变形相似,所以称为弯曲变形。

为什么都是和悬臂梁的变形做比较,每个建筑从整体上看都是坐落在大地上的悬臂梁。一生二,从悬臂梁转化简支梁、固端梁等等。

弯曲变形、剪切变形:这两个是材料力学和结构力学中的概念,分别指构件中的某一个截面的弯矩、剪力产生的变形,可以由弯矩和抗弯刚度EI、剪力和抗剪刚度GA计算得到。

框架结构,剪力墙结构和框剪结构在侧向力作用下的水平位移曲线的特点:

1、框:抗侧刚度较小,其位移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的位移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线呈弯曲型,自下而上层间位移增大.第一部分是主要的,第二部分很小可以忽略,所以框架结构在侧向力作用下的侧移曲线以剪切型为主,故称为剪切型变形.

2、剪:抗侧刚度较大,剪力墙的剪切变形产生位移,侧向位移呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大,相当于一个悬臂梁

3、框剪:位移曲线包括剪切型和弯曲型,由于楼板的作用,框架和墙的侧向位

移必须协调.在结构的底部,框架的侧移减小;在结构的上部,剪力墙的侧移减小,侧移曲线呈弯剪型,层间位移沿建筑物的高度比较均匀,改善了框架结构及剪力墙结构的抗震性能,也有利于减少小震作用下非结构构件的破坏.

剪力墙看成一个悬臂杆,水平力作用之后会弯曲,弯曲破坏;框架是梁板柱结构,于层高处刚度突然加大,此时刚度突然变大处由于剪力很大容易破坏。剪力墙顾名思义是主要承受水平剪力的而水平剪力在宏观上对剪力墙结构产生了弯矩。所以就由类似悬臂梁的弯曲受力模式。

通俗解释:框架抗弯不抗剪,故剪切变形为主,剪力墙抗剪不抗弯,故弯曲变形为主。

力学解释:主要是压缩变形和剪切变形较量。哪个多那个占主导地位。

剪力墙定义:主要承受风荷载或地震作用所产生的水平剪力的墙体。剪力墙(shear wall)又称抗风墙或抗震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。防止结构剪切破坏。新北师大版《数学》(八年级下册)知识点汇总

前沿备注:八年级下册共六章都是重点讲解章节,下面就各章节分析如下:

第一章三角形的证明

三角形的证明即是平行线的证明的延续,又是后面平行四边形的证明、相似性的证明的基础。本章展开了对一些图形性质的严格证明。因此要学好本章内容,应教会学生掌握一下学习方法:一是注意归纳、类比、转化等数学思想在三角形证明中的运用。二是注意用规范的数学语言表述论证的过程,掌握证明基本步骤。是重点讲解章节,是中考中高频考点内容,多以选择题、填空题、解答题出现,经常和圆、二次函数结合在一起进行考察。

1、等腰三角形

(1)三角形全等的性质及判定

性质:全等三角形的对应边相等,对应角也相等。判定:SSS、SAS、ASA、AAS、

(2)等腰三角形的判定、性质及推论

性质:等腰三角形的两个底角相等(等边对等角)

判定:有两个角相等的三角形是等腰三角形(等角对等边)

推论:等腰三角形顶角的平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合(即“三线合一”)

(3)等边三角形的性质及判定定理

性质定理:等边三角形的三个角都相等,并且每个角都等于60度;等边三角形的三条边都满足“三线合一”的性质;等边三角形是轴对称图形,有3条对称轴。判定定理:有一个角是60度的等腰三角形是等边三角形。或者三个角都相等的三角形是等边三角形。

(4)含30度的直角三角形的边的性质

定理:在直角三角形中,如果一个锐角等于30度,那么它所对的直角边等于斜边的一半。

2、直角三角形

(1)勾股定理及其逆定理

定理:直角三角形的两条直角边的平方和等于斜边的平方。

逆定理:如果三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形。

(2)命题包括已知和结论两部分;逆命题是将倒是的已知和结论交换;正确的逆命题就是逆定理。

(3)直角三角形全等的判定定理

定理:斜边和一条直角边对应相等的两个直角三角形全等(HL)

3、线段的垂直平分线

(1)线段垂直平分线的性质及判定

性质:线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等。

判定:到一条线段两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上。

(2)三角形三边的垂直平分线的性质

三角形三条边的垂直平分线相交于一点,并且这一点到三个顶点的距离相等。(3)如何用尺规作图法作线段的垂直平分线

分别以线段的两个端点A、B为圆心,以大于AB的一半长为半径作弧,两弧交于点M、N;作直线MN,则直线MN就是线段AB的垂直平分线。

4、角平分线

(1)角平分线的性质及判定定理

性质:角平分线上的点到这个角的两边的距离相等;

判定:在一个角的内部,且到角的两边的距离相等的点,在这个角的平分线上。(2)三角形三条角平分线的性质定理

性质:三角形的三条角平分线相交于一点,并且这一点到三条边的距离相等。(3)如何用尺规作图法作出角平分线

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