
【機】 tension member
pull
【機】 tensile force; tension
component
【計】 building block
【經】 component part; fabricated material
在機械工程與結構工程領域,"拉力構件"(Tension Member)指主要承受軸向拉力作用的杆狀或線狀結構元件。其核心功能是将拉力荷載沿構件軸線傳遞,阻止構件被拉斷或産生過大變形。以下是詳細解析:
受力模式
拉力構件工作時僅承受沿軸線方向的拉伸力,理想狀态下無彎矩或剪力作用。其破壞形式通常為材料屈服(如鋼材達到屈服強度)或斷裂(如脆性材料)。
力學公式:$sigma = frac{F}{A} leq f_y$ ($sigma$為拉應力,$F$為軸向拉力,$A$為截面積,$f_y$為材料屈服強度)
典型截面形式
桁架結構
桁架中的下弦杆與斜腹杆常設計為拉力構件,例如橋梁桁架中的抗拉斜撐(Q235鋼制),需滿足長細比$lambda leq 250$以防止振動失穩。
案例:港珠澳大橋桁架節點采用高強度螺栓連接拉力構件。
連接系統
特種結構
懸索橋主纜(如虎門大橋)、起重機吊索、輸電塔拉線等,需采用鍍鋅鋼絲繩或平行鋼束以抵抗腐蝕疲勞。
參數 | 要求 | 規範依據 |
---|---|---|
淨截面積 | 扣除螺栓孔後的有效承載面積 | GB 50017-2017 第7.1節 |
長細比(λ) | $lambda = frac{L}{r} leq 250$ | AISC Manual (美國标準) |
疲勞強度 | 循環荷載下需驗算應力幅 | EN 1993-1-9 (歐洲規範) |
中國建築工業出版社,第7章"拉彎和壓彎構件"
第D章"Tension Member Design"
第2卷"連接與緊固"章節
注:因平台限制無法提供直接鍊接,建議通過國家标準全文公開系統(openstd.samr.gov.cn)或權威出版社官網查詢上述文獻。
拉力構件是工程和建築中常見的結構部件,其核心特征為主要承受軸向拉力作用。以下是詳細解釋:
拉力構件指在結構中承受沿軸線方向拉伸力的杆件或部件,其受力方向與構件截面形心重合。例如,桁架中的拉杆、橋梁的鋼索等均屬于此類。這類構件在受力時,材料内部會産生均勻分布的拉應力,若超過材料抗拉強度則可能斷裂。
拉力構件需選用抗拉強度高、延展性好的材料,如鋼材、碳纖維等。設計時需計算最大工作拉力,并考慮安全系數以防止斷裂。例如,登山繩的拉力需嚴格匹配使用場景的承重需求。
拉力構件與壓力構件(如柱子)受力方向相反。拉力導緻材料伸長,壓力則導緻壓縮,兩者在失穩形式和破壞模式上存在差異。
如需進一步了解具體案例或公式,可參考工程力學教材或結構設計手冊。
變換表塊比索布啉草履蟲從表面判斷道格拉斯氏氣袋電解電量計電凝固法膽囊切除術定态振動定義項頰面的堅膜定像浴競争絡合反應浸潤的闊麻虻理論力學爐橋撓曲角盤條腔靜脈系膜強求一緻的橋渡元素取代衍生物生前所立的文件室襞施莫耳氏茜素SX染色法訴訟文件移送命令特定條件租金未決狀态