文档介绍：薄壁空间结构
启发
自然界某些动植物的种子外壳、蛋壳、贝壳,可以说是天然的薄壳结构,它们的外形符合力学原理,以最少的材料获得坚硬的外壳,以抵御外界的侵袭。
以蛋壳为例,由于工程中结构自重是以均布荷载的形式存在,在蛋壳上施加均布力,一般认为在蛋壳中部为最脆弱的部位,但实际情况结构产生应力均匀,而在两端较大。通常情况,如果一枚鸡蛋的横径在4厘米左右,,二者的比值接近1:105。这么薄的蛋壳,简直不堪一击。然而,蛋壳的形状可以影响它的受力,凸出向外的曲面能把力均匀散开。特别是当它均匀受力时,抗压性就更大了,远不是看上去的那么脆弱。可见薄壳结构运用到大跨度建筑中,能够达到满应力设计准则的要求。人们从这些天然壳体中受到启发,利用混凝土以及其他合金材料的可塑性,创造出各种形式的薄壳结构。建筑工程中的壳体结构多属薄壳结构(学术上把满足t/R≤1/20的壳体定义为薄壳)。
第一节概述
一、薄壳结构的概念
壳体结构
等厚度壳
薄壳
概念
比较
优点
薄膜内力
双轴力
顺剪力
壳体
平板
双弯矩扭矩
空间受力
薄膜内力
材料强度充分利用
很大的强度、刚度
一、薄壳结构的概念
中曲面
高斯曲率
法
截
线
按高斯曲率分类
零高斯曲率
正高斯曲率
负高斯曲率
一、薄壳结构的概念
零高斯曲率
正高斯曲率
负高斯曲率