1.绪论-2015-10-14.ppt

结 构 力 学; 高等学校教材 建筑力学 第三分册 《结构力学》（第三版） 湖南大学 李家宝 ;第一章 绪论;1.结构力学的发展 ;在建筑结构方面： 早在六千年前，我们祖先就已经建造了木框架结构房屋（木构件分为桩、柱、梁、板，采用榫卯联接），逐渐告别利用天然结构巢居和穴居的原始状态。（根据浙江余姚河姆渡新石器时代遗址考古） 三千年前《周礼》中的《考工记》就已经记载了各种建筑的形式和制式。;山西应县佛宫寺释迦塔 又称应县木塔，建于辽代，全木结构，高67.3m是国内现存最早的木塔，也是世界上最高的木结构建筑。;在建筑结构方面：;;在水工结构方面： 公元前256-251年秦朝修建的岷江水利枢纽工程都江堰创造了用竹笼装卵石堆砌的堤坝结构，使用至今，其结构之简单，规模之宏伟，堪称世界之最。;在桥梁结构方面： 公元605-617年隋朝修建的河北赵县安济桥（也称赵州桥）为敞肩石拱桥，造型优美、结构合理。 宋代的广东潮州广济桥（开关活动式）。 福建泉州万安桥（即洛阳桥，筏形基础，蛎房胶固），其独特结构型式在世界上都绝无仅有。;国外古代建筑选择 古埃及人的金字塔、古希腊人的神庙和古罗马斗兽场 为代表。;埃及金字塔 ;雅典 神庙 ;古罗马斗兽场 ;从“萌芽”到“独立”;近现代的发展与飞跃; 2.结构的定义 ;一、结构力学的研究对象和任务;一、结构力学的研究对象和任务;房屋结构;金茂大厦 1998年建成 88层 420m 混凝土核心筒，钢巨型外伸桁架,钢骨混凝土巨型柱;杭州湾跨海大桥 大桥工程全长36公里，海上段长度达32公里 ;斜拉结构－上海南浦大桥;悬索结构--伦敦塔楼;水工大坝结构;特种结构;3.结构的类型 1）杆件结构—— 由若干长度远大于高度 和宽度的杆件组成的结 构。可分为平面杆件结 构和空间杆件结构。;;3.结构的类型 2）薄壁结构——厚度远小于其它两个方向尺寸的结构。 如：板、壳、屋顶等。;3.结构的类型 3）实体结构——三个方向的尺寸大致为同一量级的结构。 如：大坝、挡土墙等。;4.结构力学的研究对象：平面杆件结构 平面杆件结构：组成结构的所有杆件的轴线在同一平面内，且荷载也作用在该平面内的结构。;一、结构力学的研究对象和任务; 结构设计理论的四大部分： ;5.结构力学的研究任务 1）研究体系的组成规律：保证体系各部分不致发生相对运动，使它能够承受荷载并维持平衡。（结构？） 2）研究结构在外因作用下的强度计算，保证结构既“安全”又“经济”。（求内力） 3）研究结构在外因作用下的刚度计算，保证结构不发生过大的实际不允许的位移。（求位移） 4）研究结构的合理形式：有效利用材料，使其力学性能得到充分发挥。（结构优化） 重点：最基本的计算原理和方法。;二、结构的计算简图;例如:;1 ; 1.杆件的简化：1）空间结构?平面结构 2）用杆件的轴线代替实际杆件。 —直杆?直线 —曲杆?曲线; 2.支座的简化：; 2.支座的简化：; 2.支座的简化：; 2.支座的简化：; 3.结点的简化：; 3.结点的简化：; 3.结点的简化：;三、杆件结构的类型;2.拱——竖向荷载作用下产生水平反力的曲线型杆件结构。;3.刚架——主要由刚节点组成的梁和柱的组合结构（可以 有部分铰结点和组合结点，承弯为主）;4.桁架——由直杆组成，但所有结点均为铰结点，在 集中结点荷载作用下，各杆只产生轴力。 （理想铰、平直杆、力结点）;5.组合结构——由桁架和梁或桁架和刚架等组合在一起的结 构。有些杆件只承受轴力，而另一些杆件则 同时承受弯矩、剪力和轴力。;1、“结构上的作用”的定义;2、“结构上的作用”的分类;? 固定作用 ? 在结构空间位置上具有固定的分布 【例如】工业与民用建筑楼面上的固定设备荷载、结构构件自重等 ? 可动作用 ? 在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布 【例如】工业与民用建筑楼面上的人员、设备荷载、吊车荷载等;? 静态作用 ? 不使结构或结构构件产生加速度，或产生的加速度可以忽略不计 【例如】结构自重、住宅与办公楼的楼面活荷载等 ? 动态作用 ? 使结构或结构构件产生不可忽略的加速度 【例如】地震、吊车荷载、设备振动、作用于高耸结构上的风荷载等;本章作业