大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于建筑结构刚度比的问题,于是小编就整理了3个相关介绍建筑结构刚度比的解答,让我们一起看看吧。
刚度越小应力越集中吗?
不是,首先仅从建筑物内力考虑,在结构力学的概念里,仅受荷载作用下,结构内力与各构件之间的相对刚度正相关(即某一个构件的刚度相对其他构件越大,它的内力就越大),可以分为两种情况讨论:
若建筑物各构件之间的刚度相同(即各构件刚度比为1)且不考虑温度效应或基础沉降,则结构整体刚度(不是构件间相对刚度)只影响变形,对结构内力分配不会有任何影响。
若建筑各构件刚度不同(即有的构件刚,有的柔)且不考虑温度效应或基础沉降,则刚度大的构件被分配的内力就越大,反而更容易被摧毁。这时使其他构件变刚来分担荷载更有效,强行是刚度大的构件变得更刚,可能反而导致构件承载力的提升(材料力学可知,一般地,刚度大,承载力就越大)不够抵消结构分配而来的荷载的增加,构件发生破坏。
若考虑温度效应或基础沉降,结构受荷之后内力分配不仅与相对刚度有关,还和绝对刚度(构件自身刚度)有关,绝对刚度越大,温度应力或沉降应力越大,会刚容易导致构件的破坏。因此刚度大不一定是好事。
然后从建筑物变形的角度看,若构件刚度过小,荷载作用下的变形过大,可能导致建筑管线破坏,竖直电梯无法运行。最重要的就是构件变形过大,使构件更容易发生失稳破坏。因此刚度越大,建筑物更不易被破坏。
最后,根据材料力学可知,从仅看构件承载力的话,一般地,刚度越大,承载力的确越大,建筑更不易破坏。但分析结构不能仅从这一个方面分析,建筑结构设计其实是在刚柔之间找到一个平衡点。
刚度按定义上只和EI有关,和内力是没有关系上的。但是实际上,刚度是和应力有很大关系的。我们都知道混凝土在三轴应力下,刚度是提高的。就像是一根杆在轴向力作用下受有一个侧向力,发生单位位移是需要更大的力的,也就是说结构的刚度是提高了的。
刚度大,不容易变形。
相对而言的是柔度,不过柔度的概念只在大学课本上有,规范里是没有这个说法的,而是更具体了,例如:梁的挠曲变形,就是柔度的体现,但概念上叫挠度。
工业与民用建筑设计中刚度和柔度的概念贯穿结构计算的全过程,抗震设计,就是要保证结构有一定的刚度,即有一定的抗变形能力,在满足规范要求的前提下,又要有一定的变形能力。这是因为,如果结构刚度过大,在抗变形能力范围内,结构有足够的刚度保证,但超过了结构的抗变形能力,结构会出现小变形破坏,结构会发生脆性破坏。而一定的变形能力,可以通过变形耗能,保证一定范围内的结构安全。比较形象的比喻就是外家拳和内家拳。刚度过大,就像外家拳,硬碰硬;具备一定的变形能力就像内家拳,以柔克刚。
刚度破坏和什么有关?
刚度破坏与物体的结构和材料特性有关。当物体受到外力作用时,如果其刚度不足以抵抗外力,就会发生刚度破坏。刚度破坏可能由于材料的强度不足、结构设计不合理或外力过大等原因引起。刚度破坏会导致物体失去原有的形状和功能,对于工程设计和材料选择来说,刚度破坏是一个重要的考虑因素。
为什么框架结构的侧向刚度小?
如果***取框架结构,本身重量就比较轻,施工的时候能够有效利用建筑平面布置的长度,同时还能够获得更大的空间。
1、框架结构的侧面刚度还是比较小的,如果发生了强烈的地震,比如达到了8.0级以上,可能就会导致非结构性遭到严重的破坏。
2、施工的过程中需要吊砖,次数比较多,还会受到施工环境的影响。
3、这种框架结构不适合高层建筑,房子建得越高,它的承载力和刚度就会降低,所以不建议建造超过15层的房子。超高建筑建议***用框架剪力墙结构
到此,以上就是小编对于建筑结构刚度比的问题就介绍到这了,希望介绍关于建筑结构刚度比的3点解答对大家有用。