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建筑力学

三、支座及支座反力 工程中将结构或构件支承在基础或另一静止构件上的装置称为支座。 支座就是约束。支座对它所支承的构件的约束反力,也称支座反力。 1.固定铰支座 支座特点:允许结构绕A转动,但不能移动。 约束反力:通过铰A的中心,但指向和大小均未知。    用圆柱铰链把结构或构件与支座底板连接,并将底板固定在支承物上构成的支座称为固定铰支座。 2. 可动铰支座   在固定铰支座下面加几个辊轴支承于平面上,就构成可动铰支座。 支座特点:限制了杆件的竖向位移,但允许结构绕铰作相对转动,并可沿支座平面方向移动。 约束反力:作用点确定,即通过铰中心并与支承平面相垂直,但指向未知。 3.固定端支座   把构件和支承物完全连接为一整体,构件在固定端既不能沿任意方向移动,也不能转动的支座称为固定端支座。 支座特点:既限制构件的移动,又限制构件的转动。 约束反力:包括水平力、竖向力和一个阻止转动的力偶。 §1-4 结构的计算简图 (1)完全符合实际常不可能; (2)采用十分精确的计算简图,对工程需要和节省人力财力来说常不必要。 一、计算简图 对结构进行力学分析和计算时,用以代表实际结构的简化图形。 1、简化的必要性 2、简化原则 (1)反映实际:留主要因素,以反映结构的主要受力性能。 (2) 计算简单(力求) :忽略次要因素。 二、杆件结构体系可简化的因素(结构体系的简化) 1、空间结构简化为平面结构 杆件结构可分为空间、平面两大类型。实际结构体系均为空间结构体系,不是所有的体系都能简化为平面体系。 2、杆件的轴线代替杆件   直杆、曲杆均可,条件:(1)小变形、(2)平截面假定。 3、节点(杆件间连接)的简化 杆件结构中,两个或两个以上的杆件共同连接处成为节点。 (1)、铰结点 特点:连接的各杆在连接处不能相对移动(传递力),可相对自由转动(不传递力矩)。 (2)、刚结点 特点:连接的各杆在连接处,不能相对移动(传递力),不能相对转动(传递力矩)。 变形前后在结点处各杆端切线夹角不变。 4、结构与基础间连接(支座)的简化 支座的计算简图——用支座链杆表示支座 优点:支座对结构的约束条件比较明确 支座反力的数目=链杆的数目 支座可根据实际的构造和约束情况,对照上节各类不同情况,进行简化。 沥青麻丝 固定端支座 不动铰支座 细石混凝土 5、荷载的简化 作用在结构上的荷载的确定是一个复杂的问题。 其中包括: 体积力(自重、惯性力等); 表面力(其它物体通过接触面传来的力)。 可以简化为: 较为均匀的分布力——均布荷载 短段分布力——集中荷载 温度改变,支座移动,材料收缩也可视为荷载,称为广义荷载。 §1-5 杆件结构分类 这里杆件结构分类指的是:结构计算简图的分类(按结构特性分)。 应注意各类结构的构造特点,以及由此而产生的受力特点。 (1)梁:受弯杆,可单跨、可多跨。 (2)拱:杆轴一般为曲线,竖向荷载作用下,有水平支座反力(推力)。 (3)桁架:由直杆组成,结点为铰结点。 (4)、刚架:受弯构件组成,直杆,结点形式主要为刚结点。 (5)、组合结构:梁或刚架与桁架组合在一起,有组合结点。 §1-6 变形固体及其基本假定 建筑力学中将结构物抽象为两种计算模型。 一、刚体模型 刚体:受力作用后不变形的物体。 二、理想变形固体模型 当研究结构或构件的内效应(内力,应力,变形,应变能等)时,与组成结构或构件的材料变形特性有关,视体系为变形体。 为简化计算,将一般变形固体的材料特性加以理想化,作出如下假定: 1、连续性假设: 材料体积内部充满了物质,密实而无孔隙连续分布。 2、均匀性假设: 材料内部各部分的力学性能完全相同,可取任一微元体作研究对象。 3、各向同性假设: 材料沿各方向的力学性能完全相同,物体的力学性能不随方向的不同而改变。 本教材对构件和

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