您當前的位置:首頁 > 繪畫

建築結構的地震力及內力分配問題

作者:由 牛小頓 發表于 繪畫時間:2020-01-16

結構力的分配取決於剛度,所謂“能者多勞“原則,但是怎麼理解呢?

首先解決力的來源問題,我們知道,

牛頓第二定律規定: F=ma

建築結構的地震力及內力分配問題

地震是地面在劇烈的運動,有一個地面加速度,例如七度,就是a=0。10g。又知道結構對地震加速度有放大作用,這個放大係數一般是2。25~2。5之間。那麼結構的慣性力(假想力,又叫樓層地震力)大概就明確了(樓面質量已知)。力的來源解決了,數值也確定了。

再來確定分配問題。這就不得不提

胡克定律,即F=K x

建築結構的地震力及內力分配問題

一個力來了,結構有剛度,必然會發生變形,結構不是剛體。做一個

思想實驗

,把不同粗細的彈簧並聯起來 ,在力的作用下,彈簧變形是一致的,那麼變形有了,力也有了,因為我們有胡克定律。這時,你會發現,F=K x,K越大,F越大,

完全線性的

建築結構的地震力及內力分配問題

同理,

結構有樓板,剛度是無窮大的

(類似於上圖中的

水平剛性杆

),能夠起到把所有彈簧(剪力牆,柱,支撐等)並聯到一起的效果。因此剪力牆剛度大,分擔的力也越多。

綜上,力的來源解決了,力的分配解決了,媽媽再也不用擔心我的結構概念了,是不是很easy?

注意一點,樓板很重要,這是取決於彈簧並聯的關鍵

。很多工作十年的老菜鳥都無法理解軟體中

剛性樓板假定

的真正內涵,導致力的分配出現了重大問題。

標簽: 剛度  彈簧  結構  並聯  樓板