1、.第二節第二節 典型結構案例分析典型結構案例分析結構是怎樣受力的結構是怎樣受力的.棚室屋架結構分析棚室屋架結構分析. 棚室屋下邊的梁、立柱和墻共同組成了棚室屋下邊的梁、立柱和墻共同組成了荷載的荷載的主要支撐系統主要支撐系統。荷載分為恒載和活載荷載分為恒載和活載。一、棚室荷載與立柱受力一、棚室荷載與立柱受力.對于對于墻（和立柱）墻（和立柱）來說：來說： 恒載恒載：梁（拱架）的質量、屋面（草簾、塑料棚膜）：梁（拱架）的質量、屋面（草簾、塑料棚膜） 活載活載：雪載、風載等：雪載、風載等 .小組討論：荷載是怎樣給立柱施加力的？小組討論：荷載是怎樣給立柱施加力的？. 1、壓力：、壓力： 立柱受壓力時，荷

2、載施加與立柱立柱受壓力時，荷載施加與立柱向下的力，立柱的基礎會產生反作用向下的力，立柱的基礎會產生反作用力，他們大小相等，方向相反。力，他們大小相等，方向相反。 P1立立柱柱立柱基礎立柱基礎.PPM 彎矩風載.2、彎曲力、彎曲力 當風載作用于立柱時，將于風的方向有關，當風載作用于立柱時，將于風的方向有關，風載生成的作用力將沿立柱軸線和垂直軸風載生成的作用力將沿立柱軸線和垂直軸線兩個方向分解，垂直軸線的力對立柱根線兩個方向分解，垂直軸線的力對立柱根部產生彎矩部產生彎矩.材料被擠壓材料被擠壓材料被拉伸材料被拉伸二、梁的受力二、梁的受力. 梁的上部，受壓力，材料被擠壓；下部，梁的上部，受壓力，材料被

3、擠壓；下部，受張力，材料被拉伸。受張力，材料被拉伸。 阻止梁過分彎曲的最簡單方法，是在梁的阻止梁過分彎曲的最簡單方法，是在梁的下面增加支撐點，這樣梁傳遞下來的力就下面增加支撐點，這樣梁傳遞下來的力就被分攤了被分攤了.思考：如圖為何現在大棚頂蓋都思考：如圖為何現在大棚頂蓋都是采用拱形結構呢？是采用拱形結構呢？. 拱結構：中間高四周低呈弧形的曲面。拱結構：中間高四周低呈弧形的曲面。 拱結構對承受荷載有利，荷載壓力作用于拱結構對承受荷載有利，荷載壓力作用于拱上，圓拱再把力傳到其四周的支撐上。拱上，圓拱再把力傳到其四周的支撐上。 拱結構優點：利于承載，美觀拱結構優點：利于承載，美觀.材料閱讀材料閱讀:

4、 :一件建筑和高級工程學的杰作一件建筑和高級工程學的杰作.蛋殼對于壓力的承受力是驚人的。人人皆知的是，在中國雜技蛋殼對于壓力的承受力是驚人的。人人皆知的是，在中國雜技佳作中，不僅有人踩雞蛋的節目，更有提起兩桶水踩蛋的精彩佳作中，不僅有人踩雞蛋的節目，更有提起兩桶水踩蛋的精彩表演。這是巧妙地利用蛋殼承受壓力能力的一個極好的例子。表演。這是巧妙地利用蛋殼承受壓力能力的一個極好的例子。蛋不僅是整個生物界最大的單體細胞，以現代技術和工程知識蛋不僅是整個生物界最大的單體細胞，以現代技術和工程知識系統的眼光來看，它還是一個集工程學、建筑學、防衛戰略、系統的眼光來看，它還是一個集工程學、建筑學、防衛戰略、保

5、存能量和使空間利用達到最佳化與將其最完美結合于一身的保存能量和使空間利用達到最佳化與將其最完美結合于一身的大自然的絕妙之作。大自然的絕妙之作。 .我們的觀察首先從雞蛋，特別是從蛋殼開始。蛋殼是由我們的觀察首先從雞蛋，特別是從蛋殼開始。蛋殼是由94%的碳酸鈣（以方解石晶體的形式）、的碳酸鈣（以方解石晶體的形式）、1%的碳酸鎂、的碳酸鎂、1%的磷的磷酸鈣和酸鈣和4%的蛋白質構成的。方解石晶體基本上是隨意排列的蛋白質構成的。方解石晶體基本上是隨意排列的，因此在晶體之間形成了許許多多的小孔，這些蛋孔可以的，因此在晶體之間形成了許許多多的小孔，這些蛋孔可以讓空氣和濕氣能通過，而空氣和濕度對于雛雞，當然還

6、有細讓空氣和濕氣能通過，而空氣和濕度對于雛雞，當然還有細菌（比如沙門氏菌）的生存來說是必不可少的。菌（比如沙門氏菌）的生存來說是必不可少的。 .方解石晶體的排列賦予了蛋殼方解石晶體的排列賦予了蛋殼與其作用相稱的一個完美的結與其作用相稱的一個完美的結構，也就是它能夠抗較大的壓構，也就是它能夠抗較大的壓力，但對于拉力來說相對較弱。力，但對于拉力來說相對較弱。這樣，如果通過兩個凸出的頂這樣，如果通過兩個凸出的頂端，對蛋殼施加力，那么雞蛋端，對蛋殼施加力，那么雞蛋抗壓力就顯得很強，這也是由抗壓力就顯得很強，這也是由它們的拱狀結構的力學特性決它們的拱狀結構的力學特性決定的，拱形結構使圓屋頂和拱定的，拱形結構使圓屋頂和拱形物能夠承受巨大的重量。在形物能夠承受巨大的重量。在這種狀態下，壓力沿拱狀結構這種狀態下，壓力沿拱狀結構（也就是沿蛋壁）分布，而不（也就是沿蛋壁）分布，而不會使結構斷裂。而蛋殼又必須會使結構斷裂。而蛋殼又必須是易碎的，這樣雛雞只用微弱是易碎的，這樣雛雞只用微弱的力就能破殼而出。雛雞用嘴的力就能破殼而出。雛雞用嘴向外用力，從蛋殼內部看呈凹向外用力，從蛋殼內部看呈凹形的頂部