水準儀的使用PPT

1、3.53.5直桿軸向拉壓的變形直桿軸向拉壓的變形一 彈性變形與塑性變形二 變形與應變?nèi)?胡克定律四 計算題講解3.5 3.5 直桿軸向拉、壓的變形一、 彈性變形與塑性變形桿件在外力作用下發(fā)生變形，隨著外力取消即隨之消失的變形稱為彈性變形。上述試驗中，當手拉彈簧的拉力不大時放松，彈簧可以完全恢復原狀，表現(xiàn)為彈性性質(zhì)。當外力取消時不消失或不完全消失而殘留下來的變形稱為塑性變形。在手拉橡皮泥后放松時，發(fā)現(xiàn)橡皮泥拉長了，這部分拉長而不能恢復的變形就是塑性變形。土木工程中，要求構件所受的荷載通常限定在彈性變形范圍內(nèi)。 觀察與思考橡皮筋，橡皮泥，分別用手拉一下后放開，試觀察它們的變形有何不同？lll1二、

2、 胡克定律如圖 所示，桿件在軸向拉力作用下產(chǎn)生伸長變形，設桿件原長為l，變形后長度為l1，則縱向變形l 為：拉伸時l 規(guī)定為正，反之為負，其單位為毫米（mm）。為了消除桿長對變形的影響，常用單位長度的變形來描述桿件變形的程度， 單位長度的變形稱為線應變，用表示，則線應變?yōu)椋簂l縱向絕對變形EAlFlN規(guī)定拉伸時 為正，反之為負，線應變量綱為1。實驗表明：在彈性受力范圍內(nèi)，桿件的縱向變形與桿件所受的軸力及桿件長度成正比，與桿件的橫截面面積成反比，這就是胡克定律。其表達式為：胡克定律的另一種表達形式：式中E 稱為材料的彈性模量，與材料的性質(zhì)有關，由實驗測定，它反映了某種材料抵抗變形的能力，在國際單

3、位制中常用單位為兆帕（MPa）。E它表明：在彈性受力范圍內(nèi)，應力與應變成正比。3.6 3.6 直桿軸向拉、壓在工程中的應用一、 工程應用實例分析道路與橋梁工程中，常見的軸向受拉或受壓構件分析。應用分析：自從1956 年瑞士建成第一座現(xiàn)代化的斯特勒姆桑德斜拉橋以來，世界各國相繼修建了300 多座斜拉橋，我國就占了100 多座。在圖a、b 所示的某斜拉橋中，鋼質(zhì)拉索就屬于軸向受拉構件。在施工與使用過程中，要采取有效的措施（如對鋼索外加防護套、內(nèi)注水泥漿）防止鋼索發(fā)生銹蝕。道路與橋梁工程中許多橋墩屬于軸向受壓構件，其截面通常采用圓形（圖c）或方形。由于橋墩是軸向受壓構件，故其縱向受力鋼筋沿周邊均勻分

4、布（圖d）。鋼質(zhì)拉索-軸向受拉構件鋼質(zhì)拉索-軸向受拉構件道路與橋梁工程中許多橋墩-軸向受壓構件由于橋墩是軸向受壓構件，故其縱向受力鋼筋沿周邊均勻分布鋼結構屋架中，常見的軸向受拉或受壓構件分析。應用分析：由于大跨度鋼屋架結構具有質(zhì)輕、強度高、無污染等優(yōu)點，又稱“綠色建筑”，在土木工程中得到了廣泛應用。大跨度雙向鋼桁架空間結構某大型體育館（圖a），跨度達到114 m。目前，鋼屋架中，主要有網(wǎng)架結構（球形結點，圖c）和三角形屋架（桁架結構，圖b）。鋼網(wǎng)架結構由一些鋼結構桿件（鋼管）通過球形結點連接，桿件可以繞球形結點作微小的轉動，屋架穩(wěn)定性較好。在計算桿件內(nèi)力時，球形結點可以簡化為圓柱鉸鏈連接，因此

5、，每根連接的桿件都可以看成二力桿，通常處于上面的桿（上弦桿和腹桿）受壓，下邊的桿（下弦桿）受拉。三角形屋架一般由用一些型鋼通過焊接或螺栓連接，桿件也可繞結點作微小的轉動，計算時，結點也可以簡化為鉸鏈連接，各根通過結點連接的桿件，也可看成二力桿，通常上弦桿和腹桿受壓，下弦桿受拉。為保證屋頂?shù)姆€(wěn)定性和安全性，在施工過程中，必須保證結點的施工質(zhì)量和屋架的垂直度、水平度等。變形就是物體形狀和尺寸的改變變形就是物體形狀和尺寸的改變小結小結軸向拉、壓橫截面上的內(nèi)力是軸力FN。它沿桿件的軸線方向與橫截面垂直。計算軸力的基本方法是截面法。軸力符號規(guī)定為：拉力（背離截面）為正，壓力（指向截面）為負。軸力圖是表示

6、軸力沿桿件軸線方向變化規(guī)律的圖形。正的軸力畫在坐標軸上方，負的軸力畫在坐標軸下方。單位面積上分布的內(nèi)力稱為應力，它反映了內(nèi)力的分布集度。軸向拉、壓桿橫截面上的應力是正應力，且在橫截面上均勻分布AFN三、 軸向拉、壓時桿件的應力二、 軸向拉、壓時桿件的內(nèi)力四、 軸向拉、壓時桿件的強度條件保證桿件具有足夠抵抗破壞能力的條件稱為強度條件。軸向拉、壓桿件的強度條件是保證桿件的工作應力不超過其許用應力，即應用強度條件可解決三類問題的計算：強度校核、截面設計、確定許可荷載。 AFN五、 軸向拉、壓時桿件的變形直桿在軸向外力作用下產(chǎn)生縱向變形，用l 表示桿件縱向總的變形，用線應變表示軸線方向單位長度的變形，即桿件的變形程度。胡克定律揭示了軸向拉、壓的桿件在彈性受力范圍內(nèi)的變形與內(nèi)力、桿長、截面面積、材料性質(zhì)的關系，同時也反映了應力與應變之間的關系，即，彈性模量E 反映了材料抵抗變形的能力；抗拉、壓剛度EA 反映了用某種材料制作的一定截面尺寸的桿件抵抗拉、壓變形的能力。EA 愈大，桿件抵抗拉、壓變形的能力愈強，變形