建筑力学课件(完整版).ppt

1.活动铰支座 如图11-9(a)。其特点是：支座只约束结构的竖向移动，不约束其水平移动和转动；只有竖向约束反力。活动铰支座可简化为一根竖向支杆，如图11-9(b)。一般实际结构中，对自由放于其他构件上的构件，如放于墙上的梁等，其支座可简化为此种支座形式。 按约束效用区分，平面结构的支座一般可分为以下几类。 2.固定铰支座 如图11-10(a)。其特点是：支座除了约束结构或构件竖向移动外，还要约束结构或构件水平移动，但不约束其转动；支座反力除竖向约束反力外，还有水平约束反力。固定铰支座可简化为交于一点的两根支杆，如图11-10(b)。实际结构中，如柱子插入预制杯形基础内，若柱子与杯口之间用沥青麻丝填实，则可简化为此种支座形式。 3.定向支座 如图11-11(a)。其特点是支座约束结构的转动和垂直于其支承面的移动，它可沿其支承面移动；支座反力为一约束力矩和垂直于支承面的约束反力。定向支座可简化为两根平行支杆，如图11-11(b)。 4.固定支座 如图11-12(a),其特点是：支座约束结构的任何移动及转动；支座反力有水平和竖向的约束反力，及约束力矩。固定支座可简化为既不平行亦不交于一点的三根支杆，见图11-12(b) 5.弹性支座 如图11-13(a)。其特点是：支座主要约束结构的某种位移，同时其本身又要产生一定的位移；其约束反力与位移有关。在实际结构中，井字楼盖的交叉梁系之间及桥梁结构的纵梁支承于横梁上均属于此种情况。 在实际结构中，如果支承体的刚度远大于被支承体的刚度，则应将支座视为刚性支座，不考虑支座本身变形，按前四种支座形式简化。如果支承体的刚度与被支承体的刚度相近，则应将支座视为弹性支座，考虑支座本身变形，按第五种支座形式简化。另外支座不是绝对的，应视分析对象而定，若只分析结构中的某一构件，则支承该构件的构件即为其支座；若分析整个结构，则基础为其支座。 （四）荷载的简化 作用于结构上的荷载可分为体积力与表面力。体积力为分布于物体体积内的力，与物体体积有关，如自重、惯性力等。表面力为作用于物体外表面的力，由物体之间的接触而传递，如土压力、水压力、人作用于楼板上的力等。在一般的结构受力分析中，由于杆件用其轴线代替，故不论体力还是表面力，均简化为作用于杆轴上的力。当荷载作用区域与结构本身的区域相比很小时，可简化为集中荷载，较大时，则简化为分布荷载。 三、平面杆系结构的分类 本书所研究的主要是平面杆系结构，可按以下方式进行分类： （一）按计算特点分 1.静定结构 结构在荷载作用下，其反力和内力均可由静力平衡条件惟一确定的结构，如图11-15(a)。 2.超静定结构 结构在荷载作用下，其反力和内力须由静力平衡条件和变形协调条件及物理条件(压力应变关系)共同确定的结构，如图11-15(b)。 （二）按结构组成及受力特征分 1.梁 杆轴通常为直线(也可能为曲线或折线)的一种受弯构件，可以是单跨或多跨。 2.拱 杆轴通常为曲线，其力学特点是：在竖向荷载作用下有水平反力产生。由于水平反力可减小拱截面内的弯矩，拱体内力以受压为主。可作为大跨度结构的一种应用形式。 3.桁架 由直杆组成，所有结点均为铰结点。在结点荷载作用下，各杆只受轴力作用。 4.刚架 由直杆组成，全部或部分结点为刚结点，各杆内力以受弯为主。 5.组合结构 是由梁与桁架或刚架与桁架组合而成的结构，结构中，梁式杆内力以受弯为主，而桁杆(二力杆)只承受轴力。 本章小结 本章小结 讨论了三个问题：结构构件的基本类型，荷载的分类，结构的计算简图，它们都是贯穿在全书的重要问题，但由于本章的内容属于简要介绍，目的是让学生对结构力学课程有个初步的感性认识，对结构力学的学习起到一个提示的作用，所以学习时，只要有一个基本的了解即可，以后逐步加深认识。 结构的计算简图是本章的重点，也是以后计算的出发点，学习时应对其选择原则，简化要点（特别是其中的结点和支座的简化要点）等给予特别的注意，为今后进行结构的受力和变形分析打下基础。 第六节 提高压杆稳定性的措施 由以上各节的讨论可知，影响压杆稳定性的因素有：压杆的截面形状、长度和约束条件、材料的性质等。要提高压杆的稳定性，可从下列四个方面考虑。