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课件网) 第二节典型结构分析 教材p10-p19 问题思考 衣帽架悬挂衣帽需要承受一定的力，不同结构类型的衣帽架承受的力可能有所不同。你认为衣帽架主要承受哪些力 不同的结构，能承受不同的力，抵抗不同的变形。结构如何承受力 如何抵抗变形 一、单杠结构分析 (一）单杠的结构 单杠是常见的休育器械，结构并不复杂,如图1-16所示。单杠的构件有杠体、立柱和拉杆。杠体是器械的主体,立柱和拉杆共同支撑杠体并承受荷载。单杠为什么要采用这样的结构呢 这需要做受力与变形分析。 问题思考 构件可由不同材料构成。图1-16所示的单杠，其构件各有什么特点 它们为什么要这样搭配和组合 阅读材料 拉伸、压缩与弯曲 构件受到外力F作用时，会发生形状或大小的改变，这种改变常称为变形。变形有的明显，有的不明显。 前面的实例中，吊车的吊绳承受的外力是拉力，拉力所产生的变形为拉伸;板凳腿承受的外力是压力，压力所产生的变形为压缩。拉伸和压缩都是荷载作用的结果。 当杆件受到与杆轴线相垂直的外力作用时，杆件产生的变形为弯曲。发生弯曲变形的杆件,称作梁。 当板凳很长时,凳面可视为梁。此时凳面在人的体重(或重物)等外力作用下,会发生弯曲变形，只是这种变形可能很小，肉眼不易看出来。而跳水的跳板发生的弯曲变形却是非常明显的。弯曲变形如图1-17和图1-18所示。 问题思考 长条板凳的凳面和跳板，同视为梁。然而,在使用中,不让前者发生明显变形，却让后者发生明显变形。这是基于什么考虑而设计的 (二）杠体的受力与变形 当杆件受到垂直于杆件轴线的外力(通常称为横向力)作用时,杆件将发生弯曲变形。弯曲变形的特点是杆件轴线由直线变成曲线，变形杆件绕杆件原轴线做相对转动。 单杠的杠体作为一种结构的基本构件，其工作状态不完全与跳板相同。单杠可视为一种具有双支撑点的梁，而跳板是只有单支撑点的梁(悬臂梁)。两者的支撑情况有别,受力与变形情况也就不一样。 运动员在杠体上做各种动作，如大回环等，通过握杠体的手，对杠体施加了外力，即回转运动产生的离心力，使得杠体发生弯曲变形。值得注意的是,杠体弯曲变形的方向,是随人体回转所到的空间位置变化而变化的，即杠体总是朝着人体所在的瞬间位置的方向发生弯曲。 (三）立柱、拉杆的受力与变形 单杠的立柱,是总荷载(杠体和人体）的主支撑单元。当人体静挂或静骑在杠体上时，两根立柱只承受压力。 如图1-19所示,立柱的底部埋在地下,其主要作用是防止立柱的底部发生位移,在4根张紧的拉杆作用下,使单杠整体保持着稳定性。当人体位于单杠前侧时,后侧拉杆张力增加以平衡运动员通过杠体传递到立柱的水平向右的分力;反之，当人体位于单杠后侧时,前侧拉杆张力增加以平衡运动员通过杠体传递到立柱的水平向左的分力。因此两根立柱以承受压力为主，主要变形为压缩变形;而拉杆始终处于张紧状态,主要变形为拉伸变形。 二、棚室屋架结构分析 日光温室和塑料棚，在现代农业生产中被广泛采用,利用温室育花也屡见不鲜。因此，需要因地制宜地设计和建造日光温室和塑料棚的结构型式。 棚室屋架结构是怎样受力的呢 (一）棚室荷载与立柱受力棚室屋面下边的梁、立柱和墙,共同承受着屋顶部的荷载。这里的荷载有静载与动载之分。 对于立柱和墙来说,静载包括屋面、梁(有时还有凛)的重量，属于不随时间变化的永久性荷载;动载包括雪载、风载等，属于随天气情况变化的可变性荷载。 荷载给立柱和墙主要施加压力。这里的压力,由永久性荷载和雪载生成。图1-20表示了立柱受压力时的情形。图中，F1为荷载施加于立柱的压力,F1'为立柱基础作用于立柱的反作用力。 荷载中的风载,作用于棚室的情况比较复杂,它与风的作用方向有关。将风载生成的作用力，按 ... ...
