【结构力学课件】绪论.ppt

§1-1 结构力学的学科内容和教学要求 结构（structure）：建筑物中支承、传递荷载而起骨架作用的部分。如：房屋结构（梁柱）、桥梁结构、水工结构（涵洞、水坝、挡土墙）、特种结构等等。 桥梁结构 桥梁结构 桥梁结构 水工大坝结构 特种结构 特种结构 桁架结构 —南京长江大桥 例：厂房结构的简化 例：桁架桥结构的简化 思考题：识别下列杆系结构 思考题 1. 什么是结构的计算简图? 2. 如何选择结构的计算简图? 3. 将下图简化成计算简图。 第1章 绪论 ⑵ 拱（arch） ：轴线为曲线，其力学特点是在竖向荷载作用下能产生水平推力。 一、 按几何形状分类 ⑴ 梁（beam） ：受弯构件，但在竖向荷载作用下不产生水平力；其轴线通常为直线（有时也为曲线）。 §1-3 杆件结构的分类 第1章 绪论 曲梁 拱 x=0 x≠0 ⑶ 桁架（truss） ：由多根直杆组成，且所有结点都是铰结点；其受力特点是各杆只受轴力。 ⑷ 刚架（frame） ：也由直杆组成，但结点中含有刚结点；各杆均有可能产生弯矩、剪力和轴力，但主要以受弯为主。 第1章 绪论 ⑸ 组合结构（composite structure） ：由多根杆件组成， 其中含有组合结点；各杆中有的杆件可产生弯矩、剪力和轴力，有的则只产生轴力。 二、按计算特点分类 ⑵ 超静定结构（statically indeterminate structure） : 结构在任意荷载作用下，其反力和内力由平衡条件不能唯一确定，而必须同时考虑变形条件才能唯一确定。 ⑴ 静定结构（statically determinate structure） ：结构在任意荷载作用下，其反力和内力可由平衡条件唯一确定。 第1章 绪论 * 结 构 力 学 主讲教师：李春霞 武汉理工大学理学院力学系 §1-4 荷载的分类 §1-2 结构的计算简图及简化要点 §1-3 杆件结构的分类 §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 第1章 绪 论 第1章 绪论 一、基本概念： 单层厂房 房屋结构 第1章 绪论 赵州桥 第1章 绪论 斜拉索结构－上海南浦大桥 第1章 绪论 悬索结构－伦敦塔楼 第1章 绪论 第1章 绪论 冷却塔 — 薄壳结构 会展中心—薄膜结构 第1章 绪论 东方明珠电视塔 空间框架结构 金字塔 — 砌体结构 第1章 绪论 结构按几何特征的分类： ⑴ 杆件结构（structure of bar system） ：由杆件组成的结构（横截面尺寸比长度小很多）。 如：梁、拱、桁架、刚架、组合结构。 第1章 绪论 薄壳结构—悉尼歌剧院 ⑵ 板壳结构（plate and shell structure）： 形状是平面或曲面的结构（厚度比长度、宽度小得多）。如：楼板、地下连续墙、壳体屋盖。 第1章 绪论 ⑶ 实体结构（massive structure）：长、宽、厚三个方向尺寸相当。如：大坝、挡土墙。 三峡工程 第1章 绪论 某移动式医院 ⑷ 薄膜结构：将薄膜材料通过一定方式使其内部产生拉应力，以形成某种空间结构形状作为覆盖结构，并能承受一定外荷载的空间结构形式。 其可分为张拉式薄膜结构(也称帐篷结构)又称预应力薄膜结构、充气式薄膜结构。 第1章 绪论 二、结构力学的研究对象及任务 理论力学研究刚体的运动，不考虑物体本身的变形。 材料力学、结构力学和弹性力学都是讨论结构及其构件的强度、刚度、稳定性和动力反应等问题； 材料力学只研究单根杆件，结构力学以杆件结构为研究对象，弹性力学以实体结构和板壳结构为主要研究对象。 注：结构力学只研究杆件结构。 结构力学与理力、材力、弹力的任务基本相同，但研究对象和侧重点有所区别： ⑴ 结构力学的研究对象 第1章 绪论 ⑵ 结构力学的研究任务 理论分析、实验研究和数值计算三方面。 要考虑下列三方面的条件： 讨论结构的组成规律和合理形式， 确定结构的计算简图。 讨论结构内力和变形的计算方法，以进行结构的强度和刚度验算。 讨论结构的稳定性以及在动荷载作用下的响应。 （1）力系的平衡条件及运动条件； （2）变形的几何连续条件； （3）应力与变形间的物理条件（本构方程）。 ⑶ 结构力学的研究方法 第1章 绪论 三、课程教学中的能力培养 1. 分析能力 选择结构计算简图的能力 力系平衡分析和变形几何分析的能力 选择计算方法的能力 2. 计算能力 对各种结构进行计算或确定计算步骤的能力 对计算体系进行定量校核或定性判断的能力 初步具有使用结构计算程序的能力 第1章 绪论 3. 自学能力 复习已学的知识——即精读教材 摄取新的知识——即阅读参考书 理解、分析、概括、整理、运用