哈工大结构力学探究.ppt

* 哈工大 土木工程学院 * / 40 荷载(Loads)简化: ? 荷载简化为作用在杆件轴线上。 作用面积不大：按集中荷载考虑； 作用面积较大：按分布荷载考虑； 相联作用给予的反作用力：力偶荷载； 最后化成三大作用：线荷载、集中荷载及力偶荷载 材料(Materials)简化: 将结构材料视为连续、均匀、各向同性、线弹性或理想弹塑性、小变形。 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 1.梁(beam) 实际是对计算简图进行分类，按结构的受力特性和连接特征划分。 受弯构件。承受横向荷载 §0-4 杆系结构的类型 ? q FP * 哈工大 土木工程学院 * / 40 2.拱(arch) 轴线为曲线，力学特征是在竖向荷载作用下支座产生水平推力 ? * 哈工大 土木工程学院 * / 40 由若干两端为理想铰的直杆连接而成体系。 3.桁架(truss) ? * 哈工大 土木工程学院 * / 40 4.刚架(rigid frame) 由梁柱组成，具有刚结点，主要受弯 ? * 哈工大 土木工程学院 * / 40 5.组合结构(composite structure) 兼有刚架和桁架的组合体 ? * 哈工大 土木工程学院 * / 40 能使结构产生内力或变形的因素，统称荷载(loads) 进行结构计算前，确定荷载大小很关键：若估计过大，消耗材料，增加造价；若估计过小，无法保证结构的安全。要做到既经济又安全，同时满足刚度、强度和稳定性的要求。 §0-4 荷载分类 ? 狭义荷载：主动作用在结构上的外力。自重、风、地震 广义荷载：外力、温度改变、支座沉降、制造误差、材料的收缩及松驰等 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 恒载（Dead loading）：长期作用于结构的不变荷载，包括:结构的自重和土压力； 按作用时间久暂分为 活载（Living loading）：建筑物施工和使用期间可能存在的荷载，包括：风载、雪载、吊车荷载、屋面荷载 ? 按空间位置的变异分为 固定荷载（Fixed load） 位置上固定分布，或作用位置不变的荷载,包括:结构自重、固定设备等 可动荷载（Moving load） 位置上一定范围内可以任意分布，或作用位置可以移动的荷载，包括：人群荷载、吊车荷载等 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 按作用性质分为 静力荷载（Static loading） 略去惯性力的影响，大小方向作用点不随时间变化或变化极为缓慢，无加速度。 动力荷载（Dynamic loading） 使结构产生不容忽视的加速度，冲击、振动。 按荷载规范分为 荷载规范 总结了设计经验和科研成果，供设计时用。 End 主要荷载：指结构在正常使用条件下经常作用着的荷载，如结构自重、车辆荷载； 附加荷载：指不经常作用的荷载，如风压力、温度变化等 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 桥梁在列车荷载作用下不至于破坏和产生过大的变形。 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 水坝在水压力的作用不能崩溃。 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 挡土墙在侧面土的压力下要保证不滑动、不倾覆,地基土应有足够的承载力 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 3 、结构计算简图 1、将杆件用其轴线取代 2、将杆件与杆件的连接点用结点符号取代 3、将结构与地基之间的联系用支座取代 4、荷载简化 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 * 典型的钢筋混凝土单层工业厂房，整体上看该厂房是个空间结构。仔细分析其构造看出，它是由一榀榀的排架，排架间由联系梁连接而成的。其主要承重结构包含四个部分：大型屋面板、曲线形屋架，阶梯形变截面柱和杯形基础。屋架、柱子和基础构成的排架是一个完整的平面几何不变体系，主要荷载都在这个平面内。 屋架具有双重作用：1.它把大型屋面板传来的荷载传递到柱顶；2.把两边柱顶连接起来协同工作。所以通常把这两部分分开计算。 哈工大 土木工程学院 绪 论 土木工程学院 结构力学学科组 HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 结构力学 * 哈工大 土木工程学院 * / 40 什么是结构力学 ? The meaning of Structural Mechanics ? 顾名思义，结构力学是研究“结构”的“力学”。 力学 研究结构合理形式及在外界条件作用下反应规律性的学科。 结构 用某种材料按一定方式组成旨在承受和传递荷载的体系。 Introduction * 哈工大 土木工程学院 * / 40 由古