结构力学中的“结构构件”及“结构体系”

结构力学研究的“结构”是指能够承受和传递外载荷的系统。包括,结构构件以及结构构件组合而成的结构体系

结构构件(或者称之为结构元件、结构组件)如:悬索(只能受拉、无法受压的构件)、(主要承受轴力的构件,其轴向长度远大于截面尺寸)、(主要承受弯矩、剪力作用的构件,其跨度远大于截面尺寸)、薄膜(可承受面内张力作用的构件,其厚度远小于平面尺寸)、板壳(可承受面内与面外载荷作用的构件,其厚度远小于中面尺寸)、实体构件等结构构件。

由以上结构构件组合可以形成不同的结构体系。如桁架结构、刚架结构等杆系结构;薄壁梁、薄板结构、薄壳结构等薄壁结构实体结构等。

工业建筑屋面结构体系、大型公共建筑屋面结构(如机场、高铁站的屋面“三角形钢管桁架”)多采用桁架结构体系;最常见的框架结构建筑,在力学模型中通常简化为“空间刚架”;剪力墙结构中的抗侧构件,在力学模型中通常简化为“竖向薄壁梁的组合体”;在结构中常见的楼板,在力学中可以简化为“水平薄壁板”;挡土墙、重力式水坝,在力学中的模型可以简化为”实体结构“。

不同的结构体系组合,最终可以形成千变万化的结构形态。例如,框架结构(杆系结构)+剪力墙结构(薄壁结构)=框架剪力墙结构。

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