第1章结构力学绪论.ppt

二、荷载的分类 荷载是主动作用在结构上的外力，如结构自重、人的重量、水压力、风压力等。 　　根据特征的不同，荷载可有下列的分类： 　　 1. 根据荷载作用时间的久暂，荷载可分为恒荷载和活荷载（也叫可变荷载）。 　　恒荷载是长期作用在结构上的大小和方向不变的荷载，如结构的自重等，活荷载是随着时间的推移，其大小、方向或作用位置发生变化的荷载，如雪荷载、风荷载、人的重量等。 　　 2. 根据荷载的分布范围，荷载可分为集中荷载和分布荷载。 　　集中荷载是指分布面积远小于结构尺寸的荷载，如吊车的轮压，由于这种荷载的分布面积较集中，因此在计算简图上可把这种荷载作用于结构上的某一点处。 　　分布荷载是指连续分布在结构上的荷载，当连续分布在结构内部各点上时叫体分布荷载，当连续分布在结构表面上时叫面分布荷载，当沿着某条线连续分布时叫线分布荷载，当为均匀分布时叫均布荷载。 3. 根据荷载位置的变化情况，荷载可分为固定荷载和移动荷载。 　　固定荷载是指荷载的作用位置固定不变的荷载，如所有恒载、风载、雪载等； 　　移动荷载是指在荷载作用期间，其位置不断变化的荷载，如吊车梁上的吊车荷载、钢轨上的火车荷载等。 4. 根据荷载的作用性质，荷载可分为静力荷载和动力荷载。 　　静力荷载的数量、方向和位置不随时间变化或变化极为缓慢，因而不使结构产生明显的运动，例如结构的自重和其它恒载； 　　动力荷载是随时间迅速变化的荷载，使结构产生显著的运动，例如锤头冲击锻坯时的冲击荷载、地震作用等。 §1-4 结构力学的学习方法 一、课程定位 结构力学是土建工程专业一门必修的主要技术基础课，在专业学习中有承上启下的作用。 前续课程：《理论力学》、《材料力学》、《高等数学》、《线性代数》等 后续课程：《混凝土结构》、《钢结构》、《砌体结构》、《抗震设计》等 二、学习方法 1．注意理论联系实际，为后续专业课的学习打基础 2．注意掌握分析方法与解题思路 3．注意对基本概念和原理的理解，多做习题 结 构 力 学 结构力学Structural mechanics 第1章 绪 论 §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 一、结构的概念与分类 1.概念：由基本构件按一定方式联结而成的承受荷载并传 递荷载的骨架称为结构。　　 2.分类 （1）按几何特征分： （2）按杆件系统的轴线是否在同一平面内分： （3）按内力是否静定分： 二、课程的主要研究对象 理论力学——研究物体机械运动的基本规律， 静力学:研究的是刚体的平衡问题 材料力学——以研究单个杆件为主 结构力学——研究平面杆件结构 弹塑性力学——研究板、壳、及实体结构 　三、学习任务　 1. 研究结构的组成规律，以保证在荷载作用下结构各部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式，以便能有效地利用材料，充分发挥其性能。 2. 计算由荷载、温度变化、支座沉陷等因素在结构各部分所产生的内力，为结构的强度计算提供依据，以保证结构满足安全和经济的要求。 3. 计算由上述各因素所引起的变形和位移，为结构的刚度计算提供依据，以保证结构在使用过程中不致发生过大变形。 4. 分析动力荷载作用下的特性及反应。 四、能力培养 分析能力——选择结构计算简图的能力、对结构受力进行平衡 分析、对结构变形和位移进行几何分析、选择计算方法的能力。 计算能力——计算、校核、判断，需要作大量的习题。 自学能力——消化已学的知识，提取新的知识，以理解为主。 表达能力——作业要整洁、清晰、步骤分明，思路清楚。 §1-2 结构的计算简图 一、计算简图的概念和简化原则 1. 概念：将实际结构进行抽象和简化，使之既能反映实际工程的主要受力和变形特征，同时又能使计算大大简化。这种经合理简化，用来代替实际结构的力学模型叫做结构的计算简图。 2. 简化原则 （1）计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点，使计算结果安全可靠；（2）略去次要因素，便于分析和计算。 二、简化要点 1．结构体系的简化：由空间向平面简化 2．杆件的简化：以杆件的轴线代替杆件 3．结点的简化：杆件之间的连接由理想结点来代替 （1）铰结点：铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动，不存在结点对杆的转动约束，不会传递力矩，只能传递轴力和剪力，一般用小圆圈表示。如图1所示。（2）刚结点：结点对杆端的转动有约束作用，转动时各杆间的夹角保持不变。杆端除产生轴力和剪力外，还产生弯矩。如图2所示。 （3）组合结点（半铰）：刚结点与铰结点的组合体。