构件的刚度越大分配的内力越大吗
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。
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