梁的基本理论文献
变压器的基本理论..
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以弯曲为主要变形的杆件称为梁。如果弯曲变形发生在荷载作用的平面内，这种弯曲称为平面弯曲。工程结构中的很多受弯杆件，其横截面具有一个对称轴，只要作用于其上的所有横向外荷载均在包含对称轴的纵对称面内，则该杆件即发生平面弯曲。若梁的横截面没有对称轴，但作用于梁上的外荷载位于一个形心主惯性平面(即梁的轴线与横截面的形心主惯性轴所构成的平面)内，则梁也将发生平面弯曲。为了避免梁在发生平面弯曲的同时还发生扭转，外荷载需通过横截面的剪切中心(弯曲中心)而位于与某一个形心主惯性轴平行的纵向平面内。
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钢梁截面的大小都须经计算确定，并满足强度、整体稳定和刚度三个主要要求。前两个保证钢梁在使用中的安全，后者保证不会产生过大的变形以利正常使用。组合梁的截面尺寸除满足上述三项要求外，还必须满足各组成件的局部稳定要求。热轧型钢截面的厚度较大，局部稳定一般可以得到保证。
钢梁的强度包括抵抗弯曲、剪切以及竖向局部承压的能力。抗弯能力可由材料力学中的弯曲应力公式求得(见梁的基本理论)。当按弹性阶段设计时，取计算截面的边缘纤维应力达到钢材的屈服点作为极限状态。边缘纤维应力达到屈服点后，梁实际上还可继续承受荷载。随着荷载的继续加大，最大弯矩所在截面上的塑性变形沿截面从边缘向中央不断发展和扩大，最后在该截面处形成塑性铰。梁上出现使梁成为可动机构的一定数量的塑性铰后，梁即到达抗弯的极限状态而破坏。当按塑性设计时，考虑梁上形成塑性铰及由此引起的内力重分布。采用塑性设计的钢梁，与按弹性阶段设计的梁相比较，可减小截面尺寸，节省钢材，但一般只适用于受静力荷载的热轧型钢梁和等截面焊接组合梁，同时组合梁板件的宽厚比应有较严格的限制，以免板件局部失稳而降低梁的承载能力。
钢梁的抗剪能力，也可按材料力学中的有关公式计算。为了简化，通常假定剪力完全由腹板的计算截面平均承受。型钢的腹板较厚，抗剪强度一般都能满足设计要求。当梁的抗弯强度按塑性阶段设计时，剪力的存在会加速塑性铰的形成；因此，对最大弯矩截面上的剪应力，应有比较严格的限制。
钢梁上承受固定集中荷载处(包括梁的支座处)，当荷载作用在翼缘上时，该处翼缘与腹板交界部位的腹板水平截面，应具有足够的抗竖向局部压力的能力。承受竖向局部压力的腹板水平截面的面积，为该竖向压力在所验算水平截面上的假定分布长度与腹板厚度的乘积，并假定竖向压应力在该水平截面上为均匀分布。若计算截面的抗竖向局部承压能力不足，可放大支承竖向荷载垫板的长度，或在该处设置腹板的加劲肋。
在竖向荷载作用下，钢梁一般只产生竖向位移（即挠度），但对侧向刚度较差的工字形截面或槽形截面钢梁，当梁的自由长度（侧向无支承长度）较大时，荷载加大到一定程度，常会迅速产生较大的侧向位移和扭转变形，使梁随即丧失承载能力的现象称为丧失整体稳定或侧扭屈曲。当梁的自由长度较大和受压翼缘宽度较小时，使梁丧失整体稳定的临界荷载常小于强度破坏的荷载，因此，对梁的截面除应计算抗弯强度外，还必须验算整体稳定性。影响该临界荷载大小的因素很多,如截面的形状和尺寸,荷载的类型和其在截面上作用点的高度，自由长度的大小和梁端部的支承方式等。增加整体稳定性的最有效办法是在跨中设置侧向支承和加大受压翼缘板的宽度。此外，在任何钢梁的支座处都应采取构造措施，使该处截面不能产生侧向位移和绕梁轴的转动（见结构稳定）。
梁在正常使用条件下的最大竖向位移(挠度)，不应超过设计规范中对各种不同用途的梁所规定的最大容许变形值。梁的挠度大小与梁截面的抗弯刚度（弹性模量和截面惯性矩的乘积）成反比，刚度愈大，挠度愈小。采用较高的截面，可提高梁的刚度。
当梁的腹板和翼缘厚度不足时，可能在全梁因强度破坏或丧失整体稳定之前，受压翼缘或腹板就已形成波状凹凸而失去其原来的平面形态的现象称局部屈曲或丧失局部稳定(图2)。局部屈曲将改变截面形状而恶化梁的工作状态，有可能促使梁提前丧失承载能力。为此，对受压翼缘板的宽厚比应有限制。对于腹板，当高厚比较大时，则须用横向加劲肋或纵、横向加劲肋予以加强，把整块腹板分成若干小区格。
钢梁加劲肋 焊在腹板两侧用以防止腹板丧失局部稳定的条形钢板。
①中间加劲肋。有横向和纵向两种。横向加劲肋主要用于增强腹板抵抗因受剪而局部屈曲的能力，间距由腹板高厚比和板中应力的大小经计算确定。纵向加劲肋主要用以增强腹板抵抗因弯曲压应力而屈曲的能力，设在腹板的受压区,位于离腹板受压边缘为腹板高度的1/4～1/5处，可沿梁的全长设置,也可只在弯曲压应力较大的区间内局部设置。加劲肋的截面应有足够的刚度。
② 支承加劲肋。设置于梁的支座处和固定集中荷载处，除有中间横向加劲肋的作用外，主要用以传递梁所受的集中力，改善腹板在竖向压力下的工作性能。设计时将支承加劲肋及其两侧的部分腹板看作一个轴心压杆，验算此压杆在支座集中反力或集中荷载作用下在腹板平面外的稳定性。此外，为了传递所受集中力，加劲肋的端部还应有足够的承压面积刨平抵紧于翼缘板上。
腹板区格局部屈曲后将会产生平面外位移，但与此同时，由于该区格四周与翼缘板和加劲肋分别牢固相连，腹板内随即产生薄膜张力来阻止平面外位移的增大，使腹板屈曲后还可继续承受荷载的状态称腹板屈曲后强度。研究利用它，可节省钢材，具有一定经济意义；但一般只适用于受静力荷载的钢梁。
本书主要对城市桥梁、公路桥梁的基本理论和施工技术等作了比较全面的阐述。内容有：绪论；桥梁设计基本知识；简支梁桥上部构造与设计；桥梁墩台构造与设计；其他类型桥梁构造简介；桥梁施工前准备工作及施工测量；桥粢基础施工；桥梁钢筋混凝土施工；预应力混凝土施工；构件的起吊、运输与安装；拱桥施工；大跨径预应力混凝土桥施工方法简介；桥梁养护、维修及抗震加固；桥梁施工质量检验与评定。
本书适用于开放教育道路桥梁工程施工与管理专业的课程教学，也可供各类高职高专院校相关专业教学使用，同时亦可供道路桥梁工程技术人员学习、参考。 2100433B
桅杆结构是高次超静定的空间体系，杆身为承受轴向压力和横向力的弹性支 座连续梁(见梁的基本理论)，纤绳为斜拉于杆身的预应力柔索，纤绳与杆身连接的结点形成非线性支座，受力较为复杂。常用的桅杆静力计算方法有两种:弹性支座连续梁法和矩阵位移法。
弹性支座连续梁法 一种简化的方法。纤绳与杆身分别独立计算，利用每层纤绳的变形协调条件和结点平衡条件，分别计算各层纤绳拉力，结点位移和结点刚度。然后按多跨弹性支座连续梁计算杆身，利用各结点支座的连续条件和平衡条件计算结点弯矩、结点反力和结点位移，再用结点反力重新计算每层纤绳，重复上述计算直至两次计算结果接近为止。这种方法只适用于纤绳对称布置的结构。
矩阵位移法 适用于纤绳任意布置的桅杆。这种方法考虑空间荷载、纤绳结点的非线性特征、杆身轴向变形和扭转变形的影响，用矩阵位移法建立正则方程。可把纤绳结点间的杆身作为梁单元，或把空间桁架的杆件作为杆单元，建立单元刚度矩阵，纤绳也作为特殊的有横向荷载的杆单元。这两种方法都能反映纤绳和杆身的共同作用，满足其变形的连续条件。后者较精确，但计算工作量也较大。此外，还可考虑大位移的影响，对刚度矩阵不断作出修正，得到更为精确的结果。采用矩阵位移法时，一般需编制标准程序，用电子计算机计算。
在风荷载或地震作用下，杆身和纤绳都发生振动，两者相互影响，使桅杆形成一个复杂的动力体系。桅杆的自振周期和相应的振型，可按多自由度体系考虑空间振动进行计算，即将每层纤绳质量归并到该层结点上，与杆身合成一个集中质量，按力法或位移法列出桅杆自由振动方程，使方程的系数行列式为零，求得自振频率和相应的振型曲线。
刚度和稳定 桅杆的刚度应根据工艺要求确定，根据静力计算得到的桅杆结点最大水平位移，一般不超过结点所在高度的百分之一。
桅杆的稳定分局部稳定和整体稳定。局部稳定包括组合构件中压杆的稳定，单根钢管筒壁的压屈稳定，纤绳结点间杆身的偏心受压稳定等;局部稳定可依靠选用合适的横截面得到保证。整体稳定有两种计算方法:①将杆身作为多跨弹性支座压弯杆件，以结点位移为未知数，推导出结点平衡方程组，其系数是轴向力函数。使方程组的系数行列式为零，从而求出桅杆整体稳定的临界力，临界力与实际力的比值为安全系数。一般情况下，安全系数不小于1.5~2.5。由于杆身的轴向力与外荷载不成正比关系，此法有一定误差。②以前述矩阵位移法为基础，在解方程组时，以大于1的系数k乘外荷载作用在桅杆上，如迭代过程收敛，说明桅杆在这种荷载作用下保持整体稳定。然后，再逐步增大k值,直到迭代过程发散为止。发散前一次的k值,就是桅杆整体稳定安全系数。
桅杆的整体稳定与杆身纵向力和结点刚度有关，纵向力过大或结点刚度不足，容易失稳。一些工程实践证明:桅杆丧失整体稳定的原因,大多是结点刚度偏小,特别是中间结点刚度不足，造成杆身弯曲而产生附加弯矩，从而导致整体失稳。若增加纤绳初应力，虽然能提高结点刚度，但同时会增加杆身纵向力。因此，每一个桅杆结构方案都要通过分析比较，才能找出最合适的加强整体稳定和改善结构受力的措施。
钢梁设计计算