結構力學教學中連續梁的破壞機構分析

王 莊

(江南大學環境與土木工程學院，江蘇 無錫 214122)

結構力學教學中連續梁的破壞機構分析

王 莊

(江南大學環境與土木工程學院，江蘇 無錫 214122)

基于連續梁的極限荷載分析中，對于可能出現的破壞機構，教材一般只給出結論，并未給出具體分析過程，使多數學生在學習過程中難以深入理解并掌握的情況，對兩跨連續梁破壞機構進行了分析，補充了這一論證過程，使教材中原有結論更加清晰，便于學生的學習理解和掌握應用。

極限荷載，連續梁，塑性鉸，破壞機構

1 概述

結構力學課程是土木工程專業重要的基礎課，它以理論力學、材料力學為基礎，同時又是鋼筋混凝土結構設計、結構抗震設計等后續課程的理論基礎。結構極限荷載分析是結構力學下冊的教學內容，是將結構的彈性設計方法向彈塑性設計方法過渡的重要理論知識。結構力學下冊知識點密集，課時較少，學生在學習時，很少有時間對這一部分內容進行系統的復習和領會，多數情況下只是機械地照搬教材中的結論及解題步驟，在深入理解及應用方面存在問題。

2 連續梁破壞結構分析

結構的極限荷載分析中，連續梁結構是一類基本的問題，多數結構力學教材[1-3]在進行分析時，均作如下假定，連續梁在每一跨內為等截面，各跨截面可彼此不同，荷載同向并按比例增加，其中Mu，Mu′，l,l′均為常數，得到如圖1a)所示彈性M圖，簡單分析后繼而指出連續梁只可能在各跨獨立形成破壞機構，分別如圖1b)，圖1c)所示，而不可能由相鄰幾跨聯合形成一個破壞機構，如圖1d)所示。據此結論，可對每個單跨破壞機構分別求出相應的破壞荷載，后取最小值，這樣便可得連續梁的極限荷載。在教學實踐過程中，學生在應用這一結論時，并未能很好的理解連續梁結構為何只可能形成單跨破壞機構。

接下來，以兩跨連續梁為例，對其破壞機構進行分析，如圖2a)所示，單跨荷載分別同向作用時，M圖分別如圖2b)，圖2c)所

3 結語

通過補充兩跨連續梁破壞機構的分析，指出連續梁滿足假定條件下只可形成單跨破壞機構，使整個分析過程嚴密，結論更加清晰。在教學實踐過程中，將這一分析過程作為習題課及基本概念的講解，加強學生對結構力學基本概念和基本原理的理解和應用，可以達到很好的教學效果。

[1] 龍馭球，包世華.結構力學Ⅱ——專題教程[M].第3版.北京:高等教育出版社,2009.

[2] 李廉錕.結構力學下冊[M].第5版.北京:高等教育出版社,2015.

[3] 朱慈勉，張偉平.結構力學下冊[M].第3版.北京:高等教育出版社,2016.

Analysis of collapse mechanism of continuous beam in the teaching ofStructuralMechanics

Wang Zhuang

(SchoolofEnoironmentandCivilEngineering,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China)

For the ultimate load analysis of continuous beam, most textbook only give a conclusion and did not provide the analysis process, which leads the most of the students is hard to learn. Based on analyzing of two span continuous beam, then an supplementary analysis process of collapse mechanism was added, which make the conclusion more clear and easy to understand and apply.

ultimate load, continuous beam, plastic hinge, collapse mechanism

1009-6825(2017)02-0247-01

2016-10-28

王 莊(1983- )，男，博士，講師

O342

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