结构力学认识实习报告_结构力学上机实习报告

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结构力学认识实习报告

结构力学认识实习报告

引言：

为了让同学们到现场去近距离地观察、认识各种结构，了解结构的传力途径，区分构造物的结构和非结构部分，观察结点和支座的构造处理方式，以进一步加深对计算简图的理解，樊剑老师在6月7日带领我们进行了一个上午的结构力学认识实习。过程有点曲折，但最终还是勉强完成了此次认识实习任务。首先我们参观了光谷体育馆，接着去了一处正在建造的民房工地，由于天气原因，我们只参观了这两个地方。

一、光谷体育馆

1、综述

光谷体育馆坐落在我们学校主校区东南方，地处光谷开发区腹地，总建筑面积达26758平方米。毗邻武汉市武昌区主干道珞瑜路，建筑由一个主赛馆（40m×70m）、一个训练馆（36.5m×24m）及相关辅助设施组成，并结合环境设计形成一个集正式体育比赛、体育教学科研、大型群众集会等多项功能于一身的现代化大型综合场馆。

2、桁架拱结构

光谷体育馆顶部支撑主体结构为桁架拱结构，如图所示，三根拱结构之间由多根二力杆连接组成桁架拱结构，由材料力学知识可知，等截面的实心梁在荷载作用下弯矩沿杆长的分布是不均匀的，应力在其截面的分布也是不均匀的，因此材料的强度性能不能充分发挥；而桁架拱正好可以有效的解决这两个方面的问题。

进入光谷体育馆的内部，首先映入眼帘的便是这由桁架拱支撑起的壳形顶，显得非常宏伟；老师为我们详细讲解了顶部受力的具体情况：雨水等外部荷载作用于顶部板块结构上，板块等结构加上自身重力再作用于桁架拱结构上，桁架拱结构再传力于支座上。拱与拱之间还有一些起固定作用的钢结构，如图所示。整体结构简洁实用，既考虑了功能性，也考虑了经济性。

3、阶梯形看台

该体育馆可以容纳六千多人，总座位数6316座，其中固定座椅4054座，因此看台也是该体育馆的重要结构之一。从老师的讲解中得知，该看台是悬挑式结构，主要组成是钢筋混凝土，之所以选用钢筋混凝土这种材料，是充分考虑了该材料的力学性质的，钢筋混凝土材料综合了钢筋和混凝土两种材料的优点，抗压、抗拉、抗剪能力均很强，其次这种材料相对较为经济耐用。

4、墙体结构

现在一般的建筑均采用框架式结构，起支撑作用的结构主体是柱子，由于该建筑早已完工，柱结构早已被装饰墙体覆盖，因此也未能上图，便主要讲下墙体结构。在早期建筑中，墙体结构还是起支撑作用的，如现在的农村住房还多采用这种建筑方式，随着技术和生活水平的上升，人们对建筑的要求也越来越高，建筑的安全性受到很大的重视，而框架式结构建筑的安全性相对较高，因而也受到欢迎，现在的墙体结构一般起着装饰和隔离作用。

二、民房建筑施工工地

参观完光谷体育馆后，在老师的带领下，我们去了一处建筑施工工地简要地参观了下，由于天气不是很好，雨下的比较大，工地上的人也比较少，而且正在拆模，我们也不能深入进行观察，只能在外围简要地看了下，不过也认识了一些结构。

1、塔吊

塔吊是建筑施工上非常重要的起重工具，该工地上塔吊有好几台，可见该工程还是不小的。

从图上可以看出塔吊主体结构是立体桁架结构，可见桁架结构在工程上的应用还是很广泛的，其特点是显而易见的：各杆件受力均以单向拉、压为主，通过对上下弦杆和腹杆的合理布置，可适应结构内部的弯矩和剪力分布；由于水平方向的拉、压内力实现了自身平衡，整个结构不对支座产生水平推力；结构布置灵活，应用范围非常广；桁架梁和实腹梁（即我们一般所见的梁）相比，在抗弯方面，由于将受拉与受压的截面集中布置在上下两端，增大了内力臂，使得以同样的材料用量，实现了更大的抗弯强度；在抗剪方面，通过合理布置腹杆，能够将剪力逐步传递给支座；这样无论是抗弯还是抗剪，桁架结构都能够使材料强度得到充分发挥，从而适用于各种跨度的建筑屋盖结构；更重要的意义还在于，它将横弯作用下的实腹梁内部复杂的应力状态转化为桁架杆件内简单的拉压应力状态，使我们能够直观地了解力的分布和传递，便于结构的变化和组合。

2、结点

工程中各种杆件的连接当然不能忽视结点的存在，工程中有大量的结点存在，结点有两种：刚结点和铰结点。铰结点不能移动，但可以绕结点自由转动；刚结点既不能移动也不能转动。桁架结构中的结点一般可当作铰结点，如上面所讲的光谷体育馆中的桁架拱结构中的结点，还有塔吊中立体桁架结构的结点；

当然工程中刚结点也不少，如这次在工地上所见的，如塔吊每节桁架之间均由螺栓连接，因而是刚结点，又如工地上随处可见的脚手架，杆与杆之间的连接均采用螺栓连接，所形成的结点均为刚结点。

3、基面

由于工程设计需求，该楼建有地下室，且要达到防空要求，因而对基面的要求很高，听老师讲该基面是非常厚实的钢筋混凝土结构，对抗压及抗冲击性能要求很高，可以看成是一种板状结构。

4、框架结构

框架结构是一种比较安全的结构形式，如现场的脚手架，房屋的主要结构为框架结构，安全性高，抗震等级较高，其受力形式为：外部荷载及静荷载作用于楼面上，楼面加上自身重力作用于梁上，梁再加上自身重力作用于柱上，如此一层作用于一层，最后作用于地基上，各结构分工明确。

5、剪力墙

房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载和竖向荷载{重力}的墙体，防止结构剪切破坏。如图所示

三、平时所见结构

以上便是本次认识实习的所见所得，其实平时我们也与各种结构打交道以下便是我平时所见的一些结构。

1、牛腿

在一些比较老的建筑中可以看到如图所示的结构：牛腿。悬臂体系的挂梁与悬臂间必然出现搁置构造，通常就将悬臂端和挂梁端的局部构造称为牛腿，又称梁托。

牛腿的作用是衔接悬臂梁与挂梁，并传递来自挂梁的荷载。在这里由于梁的相互搭接，中间还要设置传力支座来传递较大的竖直和水平反力，因此牛腿高度已削弱至不到梁高的一半，却又要传递较大的竖直和水平反力，这就使它成为上部结构中的薄弱部位，设计中应对此处的构造予以足够的重视。这种结构在我们学院的结构大厅也可以看到。

2、屋檐

在老家可以看到如右图所示的屋檐结构，其主要作用是排水，避免雨水对墙体的危害，同时也起到了一定的美观作用，是一种外伸性结构。

3、梁

梁是我们生活中较为常见的结构之一，随处可见，从功能上分，有结构梁，如基础地梁、框架梁等，与柱、承重墙等竖向构件共同构成空间结构体系；有构造梁，如圈梁、过梁、连系梁等，起到抗裂、抗震、稳定等构造性作用。

如图可以看到梁是建筑结构必不可少的部分，结构设计中应该充分考虑其应用。本次认识实习，过程虽说有点曲折，天气不是很好，但收获还是不少：首先近距离对各种结构有了比较清楚地认识；其次对结构的传力途径有了更深的理解，对结构在图纸上和实际应用上的区别有了实物上的体验；最后对建筑的建造过程有了初步的了解，也认识到了自身在一些知识储备上还有欠缺，所要学习的东西还很多。

这样的实习机会在是非常难得的，它可以使我们对自身有更深的了解，也是对自身知识的检验，非常期待再次的实习机会。

袁拥桃

2015-6-11