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结构承载能力

/bearing capacity of structures/
条目作者傅向荣

傅向荣

最后更新 2024-12-03
浏览 181
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结构在既不发生破坏、也不产生过大变形、从而保证实现结构功能的条件下承受外加荷载的能力。

英文名称
bearing capacity of structures
所属学科
力学

换句话说,当外加荷载超过结构承受能力的极限值时,结构就会发生破坏,或者产生过大变形,从而无法保证实现结构应有的功能。

在结构线性分析的框架内,结构的变形、内力和应力都和承受的荷载成线性关系。在结构强度分析意义上,使结构关键部位的等效应力达到适用的强度理论规定的材料承载能力的极限值的荷载就是结构承载能力。对于脆性材料的结构,结构承载能力就是关键部位的最大应力达到材料的强度极限时的荷载;对于塑性材料的结构,就是等效应力达到材料的屈服极限时的荷载;在交变荷载条件下,就是最大应力达到疲劳极限时的载荷。在结构刚度分析意义上,结构承载能力就是结构关键部位的位移达到刚度要求规定的最大限值时的载荷值。

对于柔性结构,由于几何非线性的影响,就会产生结构稳定性问题,当荷载达到最低临界荷载时,结构原有的平衡状态就会丧失稳定性,从而导致结构破坏或失效。此时,最低临界荷载就是结构的承载能力。有些塑性材料的结构,局部发生材料屈服并不影响结构正常使用,而真正使结构丧失承载能力的是塑性极限状态。此时,应通过结构塑性极限分析来确定结构承载能力。

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