为什么刚重比能控制结构整体稳定?
jiegouxiaosheng
2010年12月29日 15:21:26
只看楼主

为什么刚重比能控制结构整体稳定?小弟 想了好长时间没想出来,请教各位好手不吝赐教~下面是pkpm关于 刚重比的计算:刚重比=Di*Hi/Gi============================================================================结构整体稳定验算结果============================================================================

为什么刚重比能控制结构整体稳定?
小弟 想了好长时间没想出来,请教各位好手不吝赐教~
下面是pkpm关于 刚重比的计算:刚重比=Di*Hi/Gi
============================================================================
结构整体稳定验算结果
============================================================================
层号 X向刚度 Y向刚度 层高 上部重量 X刚重比 Y刚重比
1 0.203E+07 0.183E+07 2.00 24846. 163.50 147.50
2 0.332E+06 0.296E+06 4.20 17954. 77.75 69.32
3 0.308E+06 0.268E+06 4.20 7653. 168.93 146.89

该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算
该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应
o如梦无痕o
2010年12月29日 18:47:48
2楼
用我们经典的公交车理论来解释吧
公交车刹车 相当于地震
你相当于一个楼房
刹车来了
你能抓住公交车扶手(增加了你的刚度) 你就不会倒(楼房倾覆)
你要是没抓住扶手 (刚度不足) 那你就倒了
相同质量的 矮而胖的人比高而瘦的人 容易倒
倒的极限是和位移角有关的
相同质量的物体 惯性力是一样的
所以位移也是一样的
但是矮的人 位移角大于高的人位移角 ,所以容易倒
如果同样你背着一个很重的包比你不背包更容易倒。
那你这就会发现
楼房的稳定程度 和 刚度 和高度成正比 和质量成反比。
注意这里不要考虑什么 质量增加了 刚度增加了 然后什么什么这个刚重比到底是增加还是减少
这个是错误 因为质量增加 不代表刚度就增加了 。
比如你背着包,包很重 增加了额外的质量 但是你抗侧刚度并没有增加。
但是质量增加了 这个地震力(相当于公交车刹车时候的惯性力)是肯定增加的。
这就是刚重比和稳定相关的概念。

理论分析详见7楼

[ 本帖最后由 q412873251 于 2011-1-3 17:09 编辑 ]
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京梦雨萍
2010年12月29日 20:21:52
3楼
因为质量增加 不代表刚度就增加了 。
比如你背着包,包很重 增加了额外的质量 但是你抗侧刚度并没有增加。
但是质量增加了 这个地震力(相当于公交车刹车时候的惯性力)是肯定增加的。
这就是刚重比和稳定相关的概念。
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ziyouzizai1028
2010年12月30日 16:32:38
4楼
2楼的比喻很生动,非常容易理解。
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cpxmy123
2010年12月31日 00:55:16
5楼
新手 学习了
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gd521
2010年12月31日 21:26:43
6楼
说的很生动 很容易明白 谢谢:time:
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twsyzx
2011年01月01日 01:48:58
7楼
结构的整体振动(左右摇摆)可以看着是简谐运动 建筑的自震周期为T=2π√(m/k). √为根号。我们可以看到如果刚重比越大,M/K越小,周期就越小,一般情况下,根据
抗规5.1.5来看,地震影响系数就越大,由抗规5.2.1条得Fek=a1*Geq (a1为地震影响系数(抗规5.1.5)与建筑的自震周期有关) 地震标准值(简称地震力算了)就越大

如果是在刚度不变,重力荷载标准值(Geq )变大的情况,就会出现结构的位移变大,稳定性会不过

一个机构的刚度(k)是指弹性体抵抗变形(弯曲、拉伸、压缩等)的能力。计算公式:   k=P/δ   P是作用于机构的恒力,δ是由于力而产生的形变。   刚度的国际单位是牛顿每米(N/m)。


因此可以这么说,刚重比越小,越不稳定,因此高规5.4.1~5.4.4规定了刚重比的限值

perma:感觉有点乱,前后有点矛盾,5.4.1~5.4.4指的是二阶效应,换句话说就是先有水平作用下的变形+然后竖向荷载的共同作用效应,不仅是水平作用下的变形。不过公式我看着挺爽,所以加分,呵呵
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yuanjp1986
2011年01月01日 19:04:35
8楼
比喻很生动,谢谢斑竹
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土木小精灵1
2011年01月04日 23:23:26
9楼
虽然如梦说质量增大刚度不一定增大,要是柱截面增大,算上梁截面增大,那这个时候的质量增加的同时刚度不是的确增大了吗?那这个时候这些关系可不是线性关系了,是否就没法比较了?
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o如梦无痕o
2011年01月05日 08:48:15
10楼
你这句话很对
正是因为刚重比的增大和减小因为在这样的情况不是线性增加。
才有刚重比这个概念给你判断其稳定性。才需要重量和刚度两个单位综合判断。
是否有线性关系,都是在其他不变的情况下推导出来的。
重量增加了,但是刚度增加的少,算出来刚重比小,那自然不稳定。
重量增加了,刚度增加的多一些,算出来刚重比大,那自然稳定一些。

如果你的意思 因为重量增加了 从而刚度也增加了 所以这个公式不成立的话,那你的逻辑思维就错了。
就好比于 医生定了个体重/身高的比值=10 的常数为健康常数。 当体重不变的时候,身高增高,那就变瘦了就更加健康。
当身高不变,体重变重了,就是胖了,是不健康。但我身高长了,同时因为身高的增长带动了体重的增长,那我是健康还是不健康呢。你这个时候就说,唉,我都涨了,医生你这个不对,看不出来我健康不健康。
这样其实是你错了,你拿你增长后的体重和身高的比值和这个10相比,不就知道自己健康不健康了么。
如果你还不理解,那我没办法了,自己琢磨吧。

[ 本帖最后由 q412873251 于 2011-1-5 09:19 编辑 ]
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广利瑞丰123
2011年01月05日 09:53:40
11楼
7#的高人 说的好呀 大家说的都很好 精辟 学习了
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