结构力学第1章绪论.ppt

§1-1 结构力学研究的对象及任务 结构的概念 建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构，简称为结构。 房屋结构 桥梁结构 桥梁结构 桥梁结构 桥梁结构 水工大坝结构 特种结构 特种结构 杆件结构－桁架—南京长江大桥 例：厂房结构的简化 (4) 定向支座 (3) 固定支座 固定支座 5. 材料性质的简化 6. 荷载的简化 荷载按其分布情况可以简化为集中荷载和分布荷载。 在结构计算中，对组成各构件的材料一般都假设为连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。 原结构 平面简化 屋顶计算简图 计算简图 三、思考题 1. 什么是结构的计算简图? 2. 如何选择结构的计算简图? 3. 将下简化成计算简图。 2) 拱： 轴线为曲线，其力学特点是在竖向荷载作用下能产生水平推力。 1. 按几何形状分类 1) 梁：受弯构件，但在竖向荷载作用下不产生水平力；其轴线通常为直线。 §1-3 杆件结构的分类 3) 桁架：由多根直杆组成，且所有结点都是铰结点；其受力特点是各杆只受轴力。 下一页 上一页 返 回 退出 习题训练 广西大学 §1-1 结构力学研究的对象及任务 广西大学 下一页 上一页 返 回 退出 习题训练 广西大学 §1-2 结构的计算简图及简化要点 烟台大学 广西大学 烟台大学 §1-2 结构的计算简图及简化要点 返回 开篇 帮助 下一页 上一页 返 回 退出 习题训练 广西大学 §1-3 杆件结构的分类 烟台大学 广西大学 烟台大学 下一页 上一页 返 回 退出 习题训练 广西大学 §1-4 荷载的分类 烟台大学 广西大学 烟台大学 §1-4 荷载的分类 §1-2 结构的计算简图及简化要点 §1-3 杆件的结构分类 §1-1 结构力学研究的对象及任务 第一章 绪论 如：房屋结构、 桥梁结构、 水工结构、 特种结构。 图书馆 综合实验大楼 国际会展中心 房屋结构 返 回 赵州桥 南宁邕宁大桥 南宁邕江三岸大桥 重庆长江大桥 虎门大桥 斜拉结构－上海南浦大桥 悬索结构--伦敦塔楼 返 回 返 回 冷却塔— 薄壳结构 会展中心—薄膜结构 东方明珠电视塔 空间框架结构 金字塔－砌体结构 返 回 结构的分类 杆件结构— 由杆件组成的结构（横截面尺寸比长度小很多）。 如：梁、拱、桁架、刚架。 板壳结构— 形状是平面或曲面的结构（厚度比长度和宽度小得多）。如：楼板、壳体屋盖。 杆件结构—刚架大跨厂房 薄壳结构-悉尼歌剧院 实体结构——长、宽、厚三个方向尺寸相当。如： 大坝、挡土墙。 三峡工程 3、结构力学的研究对象及任务 理论力学研究刚体的运动，不考虑物体本身的变形。 材料力学、结构力学和弹性力学都是讨论结构及其构件的强度、刚度、稳定性和动力反应等问题; 材料力学只研究单根杆件，结构力学以杆件结构为研究对象，弹性力学以实体结构和板壳结构为主要研究对象。 注：结构力学只研究杆件结构. 结构力学与理力、材力、弹力的任务基本相同，但研究对象和侧重点有所区别： 1) 结构力学的研究对象 2） 结构力学的任务 理论分析、实验研究和数值计算三方面。 要考虑下列三方面的条件： 讨论结构的组成规律和合理形式, 确定结构的计算简图。 讨论结构内力和变形的计算方法, 以进行结构的强度和刚度验算。 讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的响应。 （1）力系的平衡条件及运动条件; （2）变形的几何连续条件; （3）应力与变形间的物理条件（本构方程）。 3） 结构力学的研究方法 4、思考题 1. 杆件结构、板壳结构与实体结构的主要差别是什么？ 2. 结构力学、材料力学、弹性力学的研究对象的主要差别是什么？ 计算简图——可以代替某一实际结构用一个简化的计算图形。 一、确定计算简图的原则 （1） 从实际出发——计算简图要反映结构的主要性能。 （2）分清主次,略去细节——计算简图要便于计算。 二、 计算简图的简化要点 多数情况下，可以忽略一些次要的空间约束，将实际空间结构分解为平面结构。 1.结构体系的简化 §1-2 结构的计算简图及简化要点 注意：有些结构具有明显的空间特征而不宜简化成平面结构。 2. 杆件的简化 由于杆件的截面尺寸通常比杆件长度小得多，因此在计算简图中，用轴线代替实际杆件。 铰结点 注意：当截面尺寸增大时（如超过长度的1／4）,杆件用其轴线表示的简化，将引起较大的误差。 3. 杆件间连接的简化——杆件间的连接区简化为结点 (1) 铰结点： 杆件间不能相对平动，但可以相对转动；结点具有x 向和