| 埃菲尔铁塔 那如果我不想多花这些钱呢?有没有什么办法让底部柱子受力和顶部柱子差不多呢? 那我们就把目光投向埃菲尔铁塔，假设我有一个跟埃菲尔铁塔一样高的立面矩形的塔，这个塔承受的不再是简单的最顶端为1的水平力，而是一系列风荷载的水平力。我们都知道，越高的地方风越大，我们近似越往上风荷载越大，也就是楼层处的集中力越大。 左边就是每一层的计算结果，再按照我们上面增加d从而减小受力的思路，我把最底下的d从1增大到7.6，相应的受力从2470变为2470乘1除7.6等于325。同样的思路，每一层都做同样的处理，让每一层的受力都变为325。比如，原先左边受力1196的那一层，宽度变为3.68，受力变为1196乘1除3.68等于325;原先左边受力364的那一层，宽度变为1.12，受力变为364乘1除1.12等于325。 最后，我们把得到的图形跟实际的埃菲尔铁塔对比一下，怎么样?基本上就是这个形状哦。当然，还是有差距的，因为风荷载虽然是主导荷载，但也有其它因素。同时，我们得到的图形显得有点矮胖，让某些构件受力大一些，但是让整体显得优雅美丽，这都是可以接受的。 埃菲尔铁塔草图 有人问，既然可以用增加宽度的方法来减小柱子的受力，那为什么现在的高层建筑都是直筒矩形呢?干嘛不用这种方法呢?因为地价实在是太昂贵了，宁可多花钱，也要多出面积。同样的地盘，当然是直筒矩形出的面积多。你逐层内收，柱子受力倒是小了，出的面积也小，这不是得不偿失嘛。 相同策略的其他经典案例 如果你观察一下东方明珠、东京塔这样的电视塔，你会发现，它们依然在用这个策略。即使是高层建筑，同样也有采用这个策略的。Fazlur Khan 的名作汉考克中心就是向上内收，而乔普拉的作品《结构动力学》封面上的泛美大厦也是一个例子。 约翰·汉考克中心 (Fazlur Khan) 泛美大厦(威廉·L·佩雷拉) 萨伏伊别墅 联合公寓楼 埃菲尔铁塔对于结构的伟大意义 回到埃菲尔铁塔这里，埃菲尔铁塔是19世纪铁结构时代的最后一抹余晖，在它之后，我们迈入了钢和混凝土的时代。但同时，埃菲尔铁塔又是一个时代的揭幕人，它开创了精确的的结构分析的新时代，它是结构工程领域不朽的里程碑。 也许在当时，睿智的埃菲尔就已经料到了他的铁塔会成为工程科学的丰碑，所以特意在铁塔的第一平台上刻上了为工程科学作出卓越贡献的72位法国科学家、数学家和工程师的名字，这其中包括拉格朗日、拉普拉斯、居维叶、拉瓦锡、安培、纳维叶、盖·吕萨克、柯西、菲涅尔、库仑、傅科、蒙日、泊松、傅立叶、拉扎尔·卡诺等等。 (原文注：以上摘自知乎，有删减。作者猪小宝) 来源：力创空间公众号(ID：mechanics786) |
GMT+8, 2024-11-25 09:44 , Processed in 0.047607 second(s), 23 queries , Gzip On.
Powered by Discuz! X3.4
Copyright © 2001-2021, Tencent Cloud.
