结构力学温度荷载说明

温度的改变会引起材料膨胀和收缩（热胀冷缩），从而使结构产生变形。在结构力学中，为简化计算，我们为杆件的上下表面各添加一个温度变化值，视为一个温度荷载作用，如下图所示——

设杆件的上边缘温度上升t1，下边缘温度上升t2，而沿杆件的截面厚度为线性分布。

此时，可求得杆件的轴心温度t0和上下边缘的温度差Δt——

如果杆件的截面关于中性轴对称（比如矩形截面），那么h1=h2=h/2，所以——

然后，我们就可以根据杆件材料的性质得到杆件的变形值——

上述公式中，

α为材料的线膨胀系数；

FN为杆件的轴力；

M为杆件弯矩；

h为杆件截面的高度。

有了微段变形的公式，我们就可以用于各种结构力学的方法进行计算了~

实际工作中，我们可以借助软件计算结构力学中温度荷载作用。

在软件《结构大师》中，定义了两种温度荷载：温度荷载Ⅰ和温度荷载Ⅱ。

温度荷载Ⅰ指的是杆件截面为对称截面时的温度作用（比如矩形截面）。此时，需要输入四个参数，上边缘温度、下边缘温度、材料的线膨胀系数和截面总高度，如下图所示——

温度荷载Ⅱ指的是杆件截面不对称时的温度作用。此时，杆件中性轴至上、下边缘的距离h1和h2都需要输入，如下图所示——