结构力学01第1章.绪论.pptVIP

* 结构力学 Structural Mechanics 主讲教师：宋术双 电子邮件：SongSS@lut.cn 教材: 结构力学教程(I)、(II) 高等教育出版社 龙驭球 包世华 主编 龙驭球 包世华 匡文起 袁驷 编著 参考书: 《结构力学》 龙驭球 包世华编 《结构力学解疑》雷钟和主编 《计算结构力学与程序设计》王新堂主编 * 目录 结构力学(I) 第一章 绪论 第二章 平面体系的几何构造分析 第三章 静定结构的受力分析 第五章 影响线 第六章 静定结构的位移计算 第七章 力法 第八章 位移法 第九章 渐近法 * 结构力学(II) 第十 章 矩阵位移法 第十三章 结构的动力计算 第十五章 结构的塑性分析与极限荷载 目录 * 第一章 绪 论 §1-2 结构计算简图 §1-1 结构力学的内容和学习方法 * §1-1 结构力学的内容和学习方法 一、结构 建筑物或构筑物中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。如：房屋中的框架结构、桥梁、大坝等。 * 二、结构分类 1. 杆系结构 钢结构梁、柱 ——杆件长度l远大于横截面尺寸b、h。 埃菲尔铁塔 * 2. 板壳结构 悉尼歌剧院 ——厚度远小于其长度与宽度的结构 清华大学礼堂 * 3. 实体结构 ——长、宽、高三个尺寸相近的结构 三、结构力学研究的对象和内容 1. 研究对象 2. 研究内容 如：梁、桁架、刚架、拱及组合结构等。 由细长杆件构成的体系—平面杆系结构。 平面杆件体系的几何构造分析； 讨论结构的强度、刚度、稳定性、动力反应以及结构极限荷载的计算原理和计算方法等。 * 强度计算在于保证结构物使用中的安全性，并符合经济要求。 刚度计算在于保证结构物不会产生过大的变形从而影响使用。 稳定性验算在于保证结构不会产生失稳破坏。 几何构造分析主要是讨论几何不变体系的组成规律，因为只有几何不变体系才能作为结构来使用。 * 动力分析是研究结构的动力特性以及在动荷载作用下的动力反应 结构受到的地震力、位移、速度、加速度及动内力等。 极限荷载的求解是为了充分发挥结构的承载能力，由讨论结构的弹性计算转变为塑性计算。 * §1-2 结构计算简图 一、支座和支座反力 1. 固定支座 A B 实际形状 工程实例 支座定义：把结构与基础联结起来的装置。 * 简图： 特点： 1) 结构在支座截面不产生线位移和转角； 2) 支座截面有反力矩以及x、y方向的反力。 * 2. 固定铰支座 特点： 1) 结构在支座截面可以绕圆柱铰A转动； 2) x、y方向的反力通过铰A的中心。 实际形状 A A * 3. 辊轴支座 特点： 1) 杆端A产生垂直于链杆方向的线位移； 2) 反力沿链杆方向作用，大小未知。 A A * 4. 滑动支座（定向支座） 特点： 1）杆端A无转角，不能产生沿链杆方向的线位移，可以产生垂直于链杆方向的线位移； 2）杆端存在反力矩以及沿链杆方向的反力。 实际构造 A A A * 二、几种杆系结构 1. 梁 1）单跨梁 超静定梁 静定梁 2）多跨梁 静定多跨梁 连续梁 梁的特点： 梁的轴线通常为直线，水平梁在竖向荷载作用下，截面存在弯矩和剪力。 * 2. 刚架 静定刚架 超静定刚架 刚架的特点： 1）刚架通常由梁和柱等直杆组成，杆件间的结点多为刚结点； 2）荷载作用下杆件截面存在弯矩、剪力和轴力。 * 3. 拱 拉杆拱 拉杆 无铰拱 三铰拱 拱的特点： 2) 水平推力大大改变了拱的受力特性。 1) 拱的轴线为曲线，在竖向荷载作用下支座有水平推力 （见图)； * 4. 桁架和组合结构 静定桁架 超静定桁架 组合结构 * 特点： 1) 桁架由直杆组成，所有结点都是铰结点，当荷载作用于结点时，各杆只受轴力； 2) 组合结构则是由梁式杆和链杆组成，其中梁式杆以受弯为主，内力不仅有轴力，还有弯矩、剪力。 三、 荷载 按荷载作用时间长短可分为： 恒载——永久作用在结构上的荷载。如自重等。 活载——荷载有时作用在结构上，有时又不作用在结构上。如：楼面活荷载，雪荷载。 * 2. 按荷载作用位置可分为： 固定荷载——作用位置不变的荷载，如自重等。 移动荷载——荷载作用在结构上的位置是移动的，如吊车荷载、桥梁上的汽车和火车荷载。 3. 按荷载作用的性质可分为： 静荷载——荷载的大小、方向、位置不随时间变化或变化很缓慢的荷载。恒载都是静荷载。 动荷载 ——荷载的大小、方向随时间迅速变化，使结构产生显著振动，结构的质量承受的加速度及惯性力不能忽略。化爆和核爆炸的冲击波荷载、