《结构力学的研究对象和任务》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结构力学的研究对象和任务（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、佛山科学技术学院佛山科学技术学院FOSHAN UNIVERSITY2006年3月结构力学STRUCTURAL MECHANICSFOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论1-1 结构力学的研究对象和任务 1-2 结构计算简图 1-3 杆系结构的分类 1-4 荷载分类FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论1-1 结构力学的研究对象和任务一、结构的概念在构筑物中，起主要受力、传力及支承作 用的部分。 二、结构的分类 1、按构件的几何特征分为：杆系结构（空间或平面）、板壳（薄壁:薄板 、薄壳）结构、实体结构。、杆系结构：由杆件组成。几何特征：横截面、板壳（薄壁:薄板、薄壳）结构几何特征：
2、厚度、实体结构几何特征：结构的长、宽、高属同一量级FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论2、按结构型式划分为：砖混结构、框架结构、框架剪力墙结 构、剪力墙结构、筒体结构等； 3、从建筑材料划分：砖石结构、混凝土结构、钢筋混凝土结 构、钢结构、组合结构等； 4、从空间角度划分：平面结构、空间结构等；FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论示例示例1 1高层建筑 高耸结构（杆系结构、框架结构、 钢筋混凝土结构等）（壳体结构、钢筋混凝 土结构、空间结构等）FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论示例示例2 2 大跨结构（杆系结构、空间网架结构、薄壳结构、钢结构等）FOSHAN U
3、NIVERSITY第一章 绪论示例示例3 3 桥梁结构（杆系结构、悬索结构、钢筋混凝土结构等）FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论示例示例4 4（实体、坝体结构、 钢筋混凝土结构）（实体结构、钢筋混凝土结构）水利建筑核电建筑FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论三、结构力学研究的对象平面杆系结构 四、结构力学研究的内容（任务） 研究平面杆系结构在载荷等外因作用下产 生的内力(强度计算)； 研究平面杆系结构在载荷等外因作用下产 生的变形(刚度计算)； * *分析平面杆系结构的稳定性； 探讨平面杆系结构的组成规律及合理形成 ；FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论结 构
4、力 学结 构 力 学 基 础结 构 力 学 专 题几何组成分析静定结构受力分析结构位移计算超静定结构受力分析计算结构力学影响线梁 刚架 拱 桁架组合结构 力法位移法力矩分配法结构矩阵分析结构动力计算结构稳定计算*结构极限荷载*实验FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论五、与其它课程的关系结构力学讨论平面杆系结构及构件的强度、刚度、和稳定 问题。前修课程：理论力学着重讨论物体机械运动的规律。材料力学讨论单根杆件的强度、刚度和稳定问题。后续课程：弹性力学： 实体结构的强度、刚度和稳定问题。 注意：1、扩展和延伸理论力学（力系的平衡、约束的性 质、质点系及刚体虚位移原理、运动及动力分析）、
5、材料力 学（内力分析、强度、刚度和稳定性分析）的基础内容；是 钢筋混凝土结构、钢结构、地基基础和结构抗 震设计、毕业设计等课程和实践 环节的基础；2、实用性强，计算结果是各类结构设计的依据。3、基本理论、方法是计算机辅助设计软件的核心基础。FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论1-2 结构计算简图一、结构计算简图在结构计算中，用以代替实际结构，并反应实际 结构主要受力和变形特点的计算模型。 二、结构计算简图的简化原则1、反映实际结构的主要受力和变形特点：计算结 果安全可靠；、便于计算：简化程度与计算手段以及对结果的 要求相一致。FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论三、简化的内
6、容 1、结构体系和构件的简化空间杆系结构 平面杆系结构杆系结构的杆件 其杆件轴线代替。用杆轴线构成的几何轮廓代替原结构的几何尺寸，并且 所有杆件轴线都位于同一平面内，且通过结点的中心， 全部结点都当作理想铰结点。 2、 材料性质的简化 结构为连续、均匀、各项 同性，完全弹性体 3、载荷的简化自重或惯性力 体积力其它物体通过接触面传给结构的作用力 表面力 FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论 4、杆件之间连接(结点）的简化 理想 结点代替杆件与杆件之间的连接、铰结点汇交于一点的杆端是用一个完全无磨擦 的光滑铰连结。铰结点所连各杆端可独自绕铰 心自由转动，即各杆端之间的夹角可任意改变 。
7、单铰结点 复铰结点FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论、刚结点 汇交于一点的杆端是用一个完全不变形的刚性结点连 结，形成一个整体。刚结点所连各杆端相互之间的夹 角不能改变。单刚结点 复刚结点 、组合结点（半铰) 刚结点与铰结点的组合体。组合结点FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论5、结构与基础之间连接(支座）的简化 、活动铰支座允许沿支座链杆垂直方向的微小移动。沿支座链杆 方向产生约束力。限制x方向位移 限制y方向位移支座反力 支座反力FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论 、固定铰支座允许饶固定铰铰心的微小转动。过铰心产 生任意方向的约束力（分解成水平和竖直方 向
8、的两个力）。限制x和y方向位移 支座反力FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论 、固定支座 不允许有任何方向的移动和转动，产生水 平、竖直及限制转动的约束力。限制x、y、z方向的移动 支座反力及绕A点的转动FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论1-3 杆系结构的分类不同的分类方法： 一、 按结构体系平面结构、空间结构 二、 按几何特征杆件、壳体、实体 三、 按计算方法静定结构、超静定结构FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论 四、按结构的受力特点梁-由水平（或斜向）放置杆件构成。梁 构件主要承受弯曲变形，是受弯构件。直 梁 曲 梁FOSHAN UNIVERSITY第一章
9、 绪论刚架-不同方向的杆件用结点（至少有一 刚结点）连接构成。刚架杆件以受弯为主， 所以又叫梁式构件。FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论桁架-由若干直杆在两端用铰结点连接构成。桁架杆件在结点荷载作用下，承受轴向变 形，是拉压构件。FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论拱- -般由曲杆构成。在竖向荷载作用下 有水平支座反力（或称水平推力）。不等高三铰拱等高两铰拱等高两铰拱FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论 组合结构-由梁式杆和桁架杆构成。 特殊的组合结构-排架FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论1-4 荷载分类一、按作用时间长短恒载：永久作用在结构上。如
10、结构自重 、永久设备重量。活载：暂时作用在结构上。如人群、风 、雪（在结构上可占有任意位置的可动荷载 ）及车辆、吊车（在结构上平行移动并保持 间距不变的移动荷载）。 二、按作用位置是否变化固定荷载移动荷载FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论三、按作用性质（是否考虑惯性力影响）静力荷载：荷载由零加至最后值的加载 过程中，结构始终保持静力平衡，即可忽略惯 性力的影响。动力荷载：要考虑惯性力影响。 四、按与结构的接触情况：直接荷载、间接荷载注：1、荷载：作用在结构上的主动力。2、某些非荷载因素，如：制造（加工 ）误差、温度变化（材料变形）、基础沉降等 也会在结构中产生内力、变形。FOSHAN UNIVERSITY第一章 绪论小结：小结：1 1、结构的定义、结构的定义2 2、从实际结构到计算简图的简化内容、从实际结构到计算简图的简化内容材料、结构体系、杆件、结点、材料、结构体系、杆件、结点、支座、支座、 荷载荷载3 3、杆系结构分为梁、刚架、桁架、拱、杆系结构分为梁、刚架、桁架、拱、组合结构的分类依据组合结构的分类依据按受力特征按受力特征
