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【题目】
【概念梳理】
总听我讲课的朋友,都会对二分法、三分法、四象限、维度等词比较的熟悉,它们确实都是一些很不错思考的工具,可以让你对一些纷杂的事物进行归类,整理,然后再梳理他们的关系,从而让你看清楚纷杂背后的逻辑。
就好比,你去看一个建筑,虽然外立面做的可能华丽呼哨,又是歪脖,又是扭腰的,其实内部的结构体系,没准儿就是普通的柱网加不规则的悬挑而已,然后外面裹上幕墙,OK搞定。
说回到今天的结构题目,题目是问这个结构体系在外力P的作用下,BC杆的情况,是产生拉力、压力、变形,还是位移。
先说,我的解题思路和答案吧。注意,这个解题思路,或者说解题原则,适用于结构考试的一切题目。想办法把题目中的简图,在大脑中把他还原成与之匹配的实体模型。什么意思?就是具象化、图面化、实物化呗。
比如,这个题目,就可以这么画,或者在脑子里这么想。
悬臂梁的左侧的跟墙是固定连接,相当于直接插墙里,一动也不能动,另外一侧是铰接。右侧大梁两段都是通过大螺丝跟其他杆件进行铰接,可以自由转动。右侧柱子的下端跟地面是固定铰支座,可以随意转动,上端跟大梁是铰支座。
当有个在中间铰点上往下摁的时候,大致的变形应该是,悬挑梁的右侧往下垂,右侧大梁开始进行逆时针转动,立柱也会跟着往左侧倾斜。
那你说BC杆,也就是右侧的这个大梁,会有什么呢?是不是只有D位移,其他的应该都没有。
其实,你别看我说的挺复杂,其实题目挺简单,稍微做一下分析就能做出来,也不用构思啥画面。但是在简单题目上构思出画面,掌握了外部表象背后的内部原理,等你再做复杂题目的时候,就会轻松很多。
题目虽然作对了,但是咱们接着往下分析,更确切地说是往下想,接着刚才的画面。有个力往下摁这个梁,他就会往下弯,但是弯到什么程度就停止了呢?
根据牛三律,必然是达到新的平衡。
以前的平衡状态,是没有这个力,大家都相安无事。因为这个力,大梁发生了形变,最后达到新的平衡,可是外力还在,谁去平衡这个外力呢?
当然是墙,因为是墙给梁生的根。
那又来了,作用在大梁右侧的力是怎么样传到大梁左侧的墙呢?
大梁的变化,内部和外部的都有,外部看上去就是形变,内部的话,应该是应变。
通过以上推理,得出一个猜想:
外力引起形变,形变产生内力,内力平衡外力。
之所以说是猜想,是因为我也不太敢确定,也没法去证实,当然做题肯定适用,并且也够用。
你可以仔细想想这三者的关系,基本上都是同生同灭、互相制衡的。
为什么要引出他们仨的关系,因为刚才我们说解题要注重画面感,具象化。如果你在面对一个题目的时候,能想到结构体系在一个力的作用下是如何变形的,那么就能很轻松判断它的内力、弯矩等等,尤其是不用算数,只需要感性判定的那种。
举个例子吧。
题目是让找弯矩图,大概知道弯矩图画在受拉一侧,然后能想到它在外力作用下是如何形变的,基本这道题就解出来了。
竹蜻蜓整体向左倾斜,垂直杆上右侧会受拉,水平杆上的话,左边是上部受拉,右边是下部受拉。
总结下,解题时候的画面感。其实,不管是做汇报、写文字,还是给孩子讲故事的时候,都要注重所要表达内容的画面感,因为识别图像的历史要比文字早太多太多。
【小试牛刀】
来试试吧,用咱们建筑设计师的思维来破解结构的难题。
做这几个题目的时候,一是要去构思他的形变,二是也要注意关键点的状态,两者合一,基本就都能作对。