請解釋質心與剛心這一系列的造成的扭轉

時間 2021-10-14 22:16:40

1樓:蛇諭之翼

假如乙個完全對稱的方形結構,從pkpm的計算來看,剛心和質量也吻合良好,可是為什麼還是會有扭轉效應?當然這種情況下正常設計的結構扭轉效應不會太大,除非結構的抗扭剛度很小. 實際上乙個即使完全對稱的結構它的剛心和質心也不一定吻合,pkpm給出的結果是基於一種簡化的計算,即每個樓層平面分析得到的結果,satwe將樓層剛心定義為在結構的某一樓層該點施加水平荷載時,整個樓層只產生平動而無扭轉的座標位置,該概念類似於構件截面的剪下中心概念.

實際中satwe計算各層剛心的時候,為了簡化計算量,是把摟層放到地面上加單位力計算得到的.正是這種簡化的假定決定了只要是完全對稱的結構每個樓層的剛心和質心也是對稱的,而實際上結構是空間的,並不是平面的,因此從空間的概念上,乙個樓層的剛心應該是在乙個空間的模型上將單位力施加於計算樓層而得到,顯然此時的計算剛度中心座標是與樓層的空間位置有關係的,即使是完全對稱的結構,其每個樓層真實的剛心也是隨著樓層的不同而不同,因為乙個結構隨著層數的增加,平動剛度和扭轉剛度的減小並不線性相關. 正是在這個概念上,乙個空間完全對稱的結構,剛心和質量也不一定完全吻合,除非特別設計,並且基於空間樓層剛心的概念的理解,可以回答另乙個讓人「困惑」的問題:

只有乙個標準層的結構,基本振型的形態會隨著樓層數的不同而不同,比如乙個40多層的剪力牆結構,層數少的時候(總數10層),可能第一振型為平動,而層數多的時候(總數40層),第一振型則變成扭轉.

2樓:漆憐雙

空山不見人,但聞人語響。

形心和質心,剛心的區別

3樓:鶴七爺哇

一、定義不同

1.面的形心就是截面圖形的幾何中心,質心是針對實物體而言的,而形心是針對抽象幾何體而言的,對於密度均勻的實物體,質心和形心重合。

2.質量中心簡稱質心,指物質系統上被認為質量集中於此的乙個假想點。

3.剛心全稱剛度中心,剛度中心是在不考慮扭轉情況下各抗側力單元層剪力的合力中心,是指結構抗側力構件的中心,也就是各構件的剛度乘以距離除以總的剛度。

二、計算方法不同

1.判斷形心的位置

當截面具有兩個對稱軸時,二者的交點就是該截面的形心。據此,可以很方便的確定圓形、圓環形、正方形。

形乙個對稱軸的截面,其形心一定在其對稱軸上,具體在對稱軸上的哪一點,則需計算才能確定。我們把均勻平面薄片的重心叫做這平面薄片所佔的平面圖形的形心。

例:形心是三角形的幾何中心,通常也稱為重心,三角形的三條中線(頂點和對邊的中點的連線)交點,此點即為重心。

2.質點系質量分布的平均位置

質量中心的簡稱,它同作用於質點系上的力系無關。設 n個質點組成的質點系 ,其各質點的質量分別為m1,m2,…,mn。若用 r1 ,r2,……,rn分別表示質點系中各質點相對某固定點的矢徑,rc 表示質心的矢徑,則有rc=(m1r1+m2r2+……+mnrn)/(m1+m2+……+mn)。

當物體具有連續分布的質量時,質心c的矢徑 rc=∫ρrdτ/∫ρdτ,式中ρ為體(或麵、線)密度;dτ為相當於ρ的體(或麵 、線)元 ;積分在具有分布密度ρ的整個物質體(或麵、線)上進行。

由牛頓運動定律或質點系的動量定理。可推導出質心運動定理:質心的運動和乙個位於質心的質點的運動相同。

①質點系的內力不能影響質心的運動。

②若質點系所受外力的主矢始終為零 , 則其質心作勻速直線運動或保持 靜止狀態。

③若作用於質點系上外力的主矢在某一軸上的投影始終為零,則質心在該軸上的座標勻速變化或保持不變。

質點系的任何運動一般都可分解為質心的平動和相對於質心的運動。質點系相對某一靜止座標系的動能等於質心的動能和質點系相對隨質心作平動的參考係運動的動能之和。

質心位置在工程上有重要意義,例如要使起重機保持穩定,其質心位置應滿足一定條件;飛機、輪船、車輛等的運動穩定性也與質心位置密切相關;此外,若高速轉動飛輪的質心不在轉動軸線上,則會引起劇烈振動而影響機器正常工作和壽命。

3.剛度中心計算方法與形心計算方法類似,把抗側力單元的抗側剛度作為假想面積,求得各個假想面積的總形心就是剛度中心。

求框架結構的剛心—框架柱的d值就是抗側移剛度,所以分別求出每根柱在y方向和x方向的d 值後,直接代入公式求 及 ,式中求和符號表示對所有柱求和。

求剪力牆結構的剛心—直接由剪力牆的等效抗彎剛度計算位置,同一層中各片剪力牆彈性模量相同,計算是注意縱向和橫向剪力牆要分別計算。

求框架—剪力牆結構的剛心:在框—剪結構中,框架柱的抗推剛度和剪力牆的等效抗彎剛度都不能直接使用。先計算框—剪結構y 方向和x方向平移變形下協同工作下,各片抗側力單元所分配到的剪力,再按公式近似計算剛心位置。

三、存在範圍不同

質心是針對實物體而言的,而形心和剛心是針對抽象幾何體而言的。另外,對於密度均勻的實物體,質心和形心重合。

4樓:被牛舔了

1)形心:面的形心就是截面圖形的幾何中心,質心是針對實物體而言的,而形心是針對抽象幾何體而言的,對於密度均勻的實物體,質心和形心重合。

2)質心:質量中心簡稱質心,指物質系統上被認為質量集中於此的乙個假想點。

3)剛心:剛度中心是在不考慮扭轉情況下各抗側力單元層剪力的合力中心。計算方法與形心計算方法類似,把抗側力單元的抗側剛度作為假想面積,求得各個假想面積的總形心就是剛度中心。

pkpm中剛心 質心怎麼找 5

5樓:匿名使用者

十字交叉為質心,圓環為剛心。實際上乙個即使完全對稱的結構它的剛心和質心也不一定吻合,pkpm給出的結果是基於一種簡化的計算,即每個樓層平面分析得到的結果。

將樓層剛心定義為在結構的某一樓層該點施加水平荷載時,整個樓層只產生平動而無扭轉的座標位置,該概念類似於構件截面的剪下中心概念。

6樓:匿名使用者

satwe圖形檔案——第1項「各層構件編號簡圖」,十字交叉為質心,圓環為剛心

7樓:夜來雨早來晴

從pkpm的計算來看,剛心和質量也吻合良好,可是為什麼還是會有扭轉效應?當然這種情況下正常設計的結構扭轉效應不會太大,除非結構的抗扭剛度很小。

實際上乙個即使完全對稱的結構它的剛心和質心也不一定吻合,pkpm給出的結果是基於一種簡化的計算,即每個樓層平面分析得到的結果,satwe將樓層剛心定義為在結構的某一樓層該點施加水平荷載時,整個樓層只產生平動而無扭轉的座標位置,該概念類似於構件截面的剪下中心概念。

8樓:

看pkpm計算結果第一項。你要是說手算的話那你是算不出來的

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