四川大学结构力学第1章 绪论-09.ppt

第1章 绪 论 §1.1 结构力学的任务 例2.框架结构 例3.框架剪力墙结构 1.楼板刚度无穷大，楼板平面内只能产生刚体位移; 2.刚架和剪力墙均对称布置，竖柱不会产生扭转。 2. 杆件的简化: 简化为直线或曲线 (1).铰结点. 铰结点的特征是：所连接的杆件在连接处不能相对移动，但可以相对转动，即可以传递力，但不能传递力矩。 (2).刚结点 4. 支座的简化 5. 材料的简化: 连续、均匀、各向同性和完全弹性。 6. 荷载的简化（清理荷载）：简化为沿轴线的力，即，集中荷载和分布荷载。 7 . 应用举例。 例5 雨蓬梁 例6. 屋架 例7.排架 例8.钢筋混凝土楼盖 例9. 水 坝 可见：当L2L1, 则，q1 q2 ,较大部分荷载沿短边传递。 §1-3 结构及荷载的分类 一、结构的分类, 结构形式分： 二、荷载的分类 1. 按时间分： 1)、恒载：长期（50年）作用在结构上不变的荷载。如：自重、固定设备。 2）、活载：随时间变化的荷载。如：人群，风、雪、地震 2. 按荷载位置的变化分: 1） 、固定荷载 ； 2） 、移动荷载 3. 按荷载的性质分： 1） 、静力荷载 ； 2） 、动力荷载 * * 课程类别：必修课 学分：6分 学时：96 考试：闭卷 任课教师：蒋玉川 2009.8.28 《结构力学》 第1章 绪论 第2章 几何组成分析 第3章 静定结构内力 第4章 影响线 第5章 静定结构位移 第6章 力法 第7章 位移法 第8章 渐进法 第9章 矩阵位移法 第10章 结构动力计算 一、什么是结构： 建筑物或构筑物中支撑荷载起骨架作用的部分称为结构。 结构的特点： 1 .几何不变 2. 有足够的承载力。 根据它的几何尺寸，可以分为以下三类： 杆件结构：梁、拱、柱、刚架、桁架等。 板壳结构：楼板、壳体物盖、拱坝等。 实体结构：重力坝。 二、结构力学的研究对象：杆件系统 注意与理论力学、材料力学、弹性力学的区别 三、结构力学的基本任务 体系的几何组成分析; 结构的内力、变形的计算; 结构的动力、稳定计算。 四、研究方法 理论分析: 经典的解析方法; 数值计算 : 以有限单元法为代表的数值方法; 实验研究: 本课程不涉及. 结构力学的基本任务是研究在外力和其它因素作用下结构的内力、变形、动力反应和稳定性，以及结构的组成规律和合理形式。具体包括： §1-2 结构的计算简图 一、力学模型 1. 分清主次，略去次要因素; 2. 能反映结构的主要受力和变形的特点。 (1) 结构的重要性;对重要的结构采用比较精确的计算简图，以提高计算的可靠性。反之，可用较粗略的计算简图。 (2) 设计阶段：在初步设计阶段可使用较粗略的计算简图；在技术设计阶段再使用比较精确的计算简图。 (3) 计算问题的性质：对于结构的静力计算，可使用比较复杂的计算简图；对于结构的动力和稳定计算，采用比较简单的计算简图。 (4) 计算工具：使用的计算工具越先进，采用的计算简图就可以更精确些。 例1.单层厂房结构 二、结构的计算简图的简化要点： 1. 结构体系的简化-将空间结构分解为平面结构。 厂房结构虽然是由许多排架用屋面板和吊车梁连接起来的空间结构，但各排架在纵向以一定的间距．有规律地排列着。作用于厂房上的荷戟，如恒载、雪载和风载等一般是沿纵向均匀分布的，通常可把这些荷载分配给每个排架，而将每一排架看作一个独立的体系，于是实际的空间结构便简化成平面结构 。 纵向 横向 剪力墙 刚架 剪力墙 联系梁 刚性链杆 刚架 剪力墙 刚架 3. 结点的简化 刚结点的特征是：所连接的杆件在连接处既不能相对移动，又不能相对转动，且在连接处各杆变形后相对于变形前转过的角度应相等。 (3).组合结点 (1).活动铰支座 A (2).固定铰支座 A A (3).固定端支座 A (3).定向支座 A P1 P2 例4、吊车梁 q mT q 雨蓬梁 ? I I-I 墙体 0.5P P P P 0.5P P q q P P 柱 主梁 次梁 板 次梁 板 主梁 水 坝 G1 G2 1m 例10. 矩形楼板的简化 1m 1m q2 令： 当 例11. 拱坝的简化计算 (a) A B B A (b) A B (a) (b) A B 1.梁 2.拱 4.桁架 3.刚架、框架 P/2 P P P P/2 5.排架 6.组合结构 例如：图示斜拉桥 按计算方法分：1. 静定结构 2. 超静定结构 斜拉结构(图1 c) Maysville Bridge