鋼 結(jié)構(gòu) 建筑 是把固體構(gòu)件組織在一起的承力的系統(tǒng)。那么，緊接著的一個問題_是， 鋼 結(jié)構(gòu) 建筑 中常見的是些什么構(gòu)件呢？

常見的構(gòu)件是這樣三類：

1、繩、柱、桿、梁這種沿一個方向伸長，其他兩個維度很小的條狀構(gòu)件 。

2、板、殼是一個維度很小，兩個維度比較大的，即比較薄能夠覆蓋_面積的構(gòu)件 。

3、塊體構(gòu)件，即構(gòu)件的三個維度大小相去不遠的構(gòu)件。

我們后面會了解這樣分類的道理，這是從結(jié)構(gòu)分析的角度來考慮的，不同類的構(gòu)件的力學(xué)分析形成了不同的結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)科。

一 類構(gòu)件可以簡化為：僅僅以構(gòu)件的長度為參數(shù)來定位構(gòu)件上點的位置，也_是說在復(fù)雜的情況下可以用常微分方程來描述它們的待求力學(xué)量 。

二 類構(gòu)件可以簡化為：以兩個參數(shù)來定位構(gòu)件上點的位置，一般求解它_需要和二維偏微分方程或偏微分方程組打交道 。

三 類塊體結(jié)構(gòu)：需要與三維空間的偏微分方程組打交道了 。

對應(yīng)于這三類構(gòu)件，形成了三類不同的結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)科。通常的材料力學(xué)和桿系結(jié)構(gòu)力學(xué)處理的是 一 類構(gòu)件和由這些構(gòu)件組成的系統(tǒng)；板殼理論是專門針對 二 類構(gòu)件形成的力學(xué)分支學(xué)科；而對 三 類構(gòu)件的問題_需要彈性力學(xué)、塑性力學(xué)等專門的學(xué)科來解決了。

 

  一 類構(gòu)件中，常見的_是柱和梁，它們在幾千年的古建筑中已經(jīng)形成定式，所謂橫梁豎柱。_是說在結(jié)構(gòu)中橫向布置，承受重力所引起的彎曲作用的稱為梁，屋脊的主梁稱為棟。梁與柱的受力特點不同，柱是受沿著柱的軸向方向的外力的構(gòu)件，而梁所受的外力是垂直于軸向的。從受力特點來看，帆船上的桅桿、汽車的底盤、在大風(fēng)作用下的高聳的煙筒、飛機的機翼、漂浮在有波浪起伏的水面上受浮力作用的大船、起重機的吊臂等等，都可以看作梁。由于有的梁并不是由一根密實的同一材料組成的桿狀固體，而是由許多不同的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系，這樣的梁也稱為組合梁或復(fù)合梁。

如果構(gòu)件只能承受拉力，不能承受彎曲，也不能承受壓力，這種構(gòu)件_稱為繩索，一般吊橋的主要承力構(gòu)件_是懸掛在支座塔上的兩條鋼索。它們是柔軟不承受壓力和彎曲的構(gòu)件。

在 二 類構(gòu)件中用得為廣泛的_是板。板是其中面是一張平面的構(gòu)件，所以又稱為平板。通常鋼材、木材為了使用方便都事先加工成板材。板如果是承受垂直于板面的荷載的，_稱為板，如果只承受平面內(nèi)的載荷，即載荷作用方向處于中間平面內(nèi)，在民用建筑中這種構(gòu)件稱為剪力墻。民用建筑的樓板、飛機的蒙皮、輪船的甲板等都是用的是板構(gòu)件。

     隨著結(jié)構(gòu)的進步，愈來愈多的薄殼結(jié)構(gòu)被各行各業(yè)采用。汽車的外殼、大型儲油罐、火箭和導(dǎo)彈的主體結(jié)構(gòu)、飛機的機身與船舶的外殼、大型汽輪機的外殼、水塔、化工的反應(yīng)釜、鍋爐、儲氣罐、薄殼屋頂?shù)鹊?，都是薄殼結(jié)構(gòu)。近興起的充氣薄膜結(jié)構(gòu)，其實也可以算作一種特別的薄殼結(jié)構(gòu)它是每一個局部都只能承受張力而不能承受壓力的結(jié)構(gòu)。在自然界也有許多薄殼結(jié)構(gòu)，據(jù)了解，為了減少雞蛋的運輸與包裝過程中的損耗，對于雞蛋殼在撞擊時的強度問題，_有一些單位在進行理論和實驗研究。

在半個世紀以前，對于一般的塊體結(jié)構(gòu)幾乎還沒有有效的應(yīng)力分析手段。已有的手段無非是在設(shè)計時做一個模型在近似受力的情況下，通過測量模型的變形來得到可參考的結(jié)果。在結(jié)構(gòu)運行時，布置一些測點，來觀測它的變形。這樣的手段既費時又費力，效果還很不理想。_不能適應(yīng)日益復(fù)雜的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的分析要求。

山窮水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村。在計算機普及之后，大約在上世紀六十年代開始，人們發(fā)展了一種“有限單元法”去分析_結(jié)構(gòu)包括梁板殼的應(yīng)力與變形?；舅枷胧前呀Y(jié)構(gòu)假想地剖分為很多單元體，對每個單元設(shè)置若干未知量采取近似地表達式表述其變形，然后根據(jù)外力、單元的材料性質(zhì)、單元之間的連接和平衡條件得到一組規(guī)模很大的方程組，未知量個數(shù)可以達到數(shù)萬乃至數(shù)百萬，用計算機求解這些方程組，便可以得到這個塊體結(jié)構(gòu)的變形與應(yīng)力分布。按照這種思想編制的通用和專用軟件很快地形成了一個有相當規(guī)模的產(chǎn)業(yè)，用這種軟件在設(shè)計之前對各種設(shè)計方案進行計算，已經(jīng)成為設(shè)計的重要的環(huán)節(jié)。有限單元法的產(chǎn)生與發(fā)展可以說是在計算機時代的結(jié)構(gòu)力學(xué)，在它的指引下，結(jié)構(gòu)設(shè)計變得愈來愈合理、結(jié)構(gòu)的功能愈來愈強大、結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作量愈來愈減小，空前加速和_了結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展。