浅谈刚度在结构设计中的作用，欢迎大家拍砖（科普）（申精）

浅谈刚度
在结构计算中，刚度是一个非常重要的概念，什么是刚度，中学里大家都学过弹簧的胡克定律，F=KS，那么这个K就叫做刚度，概括的说刚度是构件在力的作用下抵抗变形和能力 ，数值上等于产生单位位移所施加的力。例如一个梁，它有抗弯刚度，抗剪刚度，抗拉刚度，顾名思义，以上三个刚度就是它抵抗弯曲变形，剪切变形和轴向变形的能力。要注意，刚度只和材料本身有关，于力的大小和变形都无关。
举一个例子，有一根杆，它受到拉力F1，由力学知识可以得到dertaL=FL/EA,那它的刚度就等于EA/L，再如一个悬臂梁，它端部受到力矩M，由力学知识可以知道转角SAITA=ML/EI，那么EI/L就是它的抗弯刚度，再如一个简支梁，一端受到弯矩M的作用，那么它端点的转角SAITA=ML/3EI，那么它的抗弯刚度就是3EI/L，若跨中受到一个弯矩M的作用，SAITA=ML/6EI，由此可见，不同的支承条件和不同位置的刚度都是不一样的。
在结构中，刚度与变形是分不开的，例如在通常的计算中，我们一般认为板的荷载传给次梁，次梁再传给主梁，其实严格的来说，真实的情况不是这样的。假设有一块板，在荷载的作用下挠度为d,现在这个板下加了一个次梁，加了之后挠度变成了d2,如果次梁截面很高，它的刚度很大，产生的变形很小，那我们就可以认为，次梁所承担的板面积上的荷载全部传递到了次梁上，但如果梁的刚度小，那么次梁的挠度就大，如果我们还认为由次梁所承担的板面积上的荷载全部传递到了梁上的话，那就错了，因为板是超静定的，位移会使板上产生内力，即次梁的变形过程中，板在梁上的支承部分也会变形，那么板的变形过程中，只有次梁阻止板产生的那部分变形所产生的荷载才是次梁所承担的真实荷载，次梁和板共同变形那部分由板产生的内力变形不是由次梁承担的，是由板自己承担的。同样，板也会阻挠次梁变形，不过这部分很小，因为次梁的自重很小，相对来说可以忽略。所以在井字梁和密肋板的计算中，次梁与板是共同工作的，可以把梁的受拉区当做板的受拉区。再举一个例子，在设计中经常遇到一个悬臂梁，一端支承在剪力墙上，一端支承在框梁上，那这个悬臂梁是怎么受力的呢。其实这还是一个刚度问题，谁在悬臂梁的端点的竖向刚度大，谁就是主梁。因为变形小的会对变形大的产生阻挠作用，产生了阻挠就会产生抗力，所以说谁的刚度大谁就是主梁。
由以上讲解我们知道，刚度在结构中起着一个重要的作用，它不公代表着结构能否在受力作用下的变形是否符合要求，由它我们还可以知道力在结构中的主次传递关系。
这次先说到这里，下次开贴谈一谈刚度在地震中的作用。
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