构件的刚度越大分配的内力越大吗

Question

如题所述

Answer 1

　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。