这些拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭曲就是桥身承受内力 的结果。人和重物能静止地位于桥上,说明它的外力、反力和内 力作用处于平衡衡状态。 独木桥是最简单的例子,所有土木工程设施的结构 无论大小、重轻、厚薄(大如大桥、小如小木屋)都 处于外力、内力和内力作用下的平衡状态。它承受的 内力无非是下列5种以及它们的组合。 土木工程结构的5种内力特征: F(+N) F(-F F(+N) F(-N 受拉 受压 发生拉伸变形(拉长) 发生压缩变形(缩短)
受弯 发生弯曲变形(上部 受剪 F(V VE (V 压缩,下部拉伸) 发生剪切变形 在土木工程中: 受扭 发生扭曲变形 拉力以+表示 压力以-表示; 土木工程结构就是通过5种 弯矩以M表示; 内力的基本作用,将施加在结构 剪力以V表示; 上的力传递给地球(基础下的土 扭矩以Mr表示。 层),基础给予结构的则是作用 在结构基础上的反力
2荷载、作用和效应 直接施加在土木工程结构上的外力是由荷载引起的。 如果地球没有引力,自然界没有风吹、雨雪,荷载就 不会存在,土木工程也就不需要结构。土木工程结构要有 能抵御自然或人为的作用力的能力,因此,了解作用在结 构上的荷载有那些,其性质如何非常重要。 作用与作用效应的基本概念 作用分为直接 作用:是指能使结构产生 作用和间接作 效应的各种原因的总称。 用
作用效应:作用在结构上产生的内力和变形的总称。 能使结构产生作用效应的原因有两种:一种是施加在结构上 集中力和分布力,如结构自重,作用于楼面的人群、家具、设备 作用于桥面的车辆、人群,施加于结构物上的风压力、水压力、土 压力等,它们都是直接施加于结构上(直接作用),工程界习称为 “荷载”;另一种是施加于结构上的外加变形或约束变形,如地震、 基础沉降、材料收缩和徐变、温度变化引起结构产生作用效应,它 们都是间接作用于结构(间接作用) 2.1荷载(直接作用) 荷载是指 直接作用 荷载是直接以力的形式作用于结构 在结构上 如结构自重、行人或车辆的重量、风压力、 的外加力。 土压力、水压力等
()恒载(永久荷载) 指使用期间永久施加在结构上,其值不随时间变化 的荷载。 内隔断 窗 墙体及 内装饰 作用在工程结构 上的恒载类型主 要有:结构自重 楼面 、墙面、地面、 屋面、桥面以及 建筑物内的固定 装置等。 楼板 大梁