作者harry901 (↑是帥哥↓是美女)
看板Physics
標題Re: [問題] 有沒有這種儀器?
時間Fri Sep 12 00:48:32 2003
※ 引述《herzog (簡文彬...遜斃了)》之銘言:
: ※ 引述《static (Chess)》之銘言:
: : 應該沒有什麼儀器可以直接量出
: : 結構物受力後,其受力之分佈情形!
: : 但!
: : 可以量得其前後變形量的差異,
: : 配合彈性力學理論以及材料性質,
: : 可算出其受力狀況...
: : 而量測的功具有許多,
: : 其中應變規(strain gage)可量出結構物的應變量...
: 建築物混凝土的變形量趨近於0吧
會嗎??
一般來說建物內部各點的受壓情況可以使用土木測量的許多方式等得知基本數據
再將這些數據利用理論推演算出估算值
就可以得知其受力情況
好比說一棟心落成的房屋跟十年屋
兩者之間一定有許多的差異
在屋子傾斜的角度 可以利用水平儀等工具測出屋子的三維傾斜狀況
對於談到的結構受力情況
不是學土木的可能問的比較淺
一般結構技師必須利用各種實驗(或測量方式)
將得知的數據分析 方可得知真正的破壞點以及危險斷面
而就已土木的基本方式
在一般混泥土結構中 由於鋼筋與混泥土在接合時會產生微量變形
這是因為混泥土乾了之後所致,而這部分的變形是可以事先算出來的
如果在日後的測量當中,發現這變形量不同以往,就表示樑柱裡面可能有變形或損傷
對於測量的方式 可以利用鋼筋與混泥土有接觸的地方來測量
而這部分就是土木人員的專業 必要時必須破壞外壁
一般來說 必須要測量結構受力狀況時 通常也就是屋子有受損的時候
所以這時可以從外觀來做初步的判斷
如同地震的影響,一般地震先到的是P波,再來是S波
(因為地震所引起的結構受損例子比較好講)
P波就是所謂的Primary wave, S波就是所謂的Secondary wave
正常的結構受到P波時,會先做隨波震動(就是隨波逐流的意思拉)
後來的S波才是真正的傷害性波段
而這些要又區分是上下震動還是左右震動,在此不細講 請用頭幻想一下
一個垂直樑柱受到水平方向的位移
這個樑柱必定是受到剪力(Shear force) 以及彎矩力(Moment)
還有動態性的剪力流,,,,一堆有的沒的
這時樑柱如果受損 其破壞的方式又有不同,如同樑柱的斷面(不是段面喔)
是呈現45度方向的破壞,則可以判斷是因為剪力的關係所引起
若樑柱外觀上只有輕微的損傷,這時就是問題的重點
如果只是表面性的龜裂 可以利用表面分析得知結構的受力狀況
如果外觀上有明顯變形 當然 這不用看直接就是危險性的建物
但是往往的問題就是 所謂的"變形" 有分為微量變形與明顯變形
這微量的變形就是相當重要的依據
一般要測量受損時的微量變形
大多從整個樑柱的直線性,表面完整度,彎曲度,鋼筋與混泥土的縱向差異度
這些 都是可以測量的
而這些測量的方式最主要的理論,乃是前人所提到的重點--變形量
變形量δ=PL/AE P=受力(force) L=測物長度 A=測物截面積 E=測物剛性係數
所以上式中的P/A=應力(stress) 令為σ
又變形量δ與原長度L之比為δ/L 我們稱為應變(strain) 令為ε
所以ε=σ/E Where E is a constant,
ε(x)=σ(x)/E <==這就是一個重要的依據,許多儀器的設計就是從此發展
也可以利用這應變與應力的關係式,得知各點的受力狀況
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以上 只是淺談,對於結構內部的受力狀況,還有更專業的領域
如某點的應力,剪應力,彎矩力,一堆有的沒的,想更深入聊解再問吧
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