01_1.建筑力学任务和荷载的分类.ppt

1.1 建筑力学的任务 1.力系的简化和平衡问题 2.强度问题 3.刚度问题 4.稳定问题 5.研究几何组成规则，保证结构各部分不至发生相对运动 1.1 建筑力学的任务 1.2 荷载的分类 　　在建筑力学中，我们把作用在物体上的力一般分为两种： 　　一种是使物体运动或有运动趋势的主动力；第二种是阻碍物体运动的约束力。所谓约束，就是能够阻碍物体运动的限制物，约束作用于被约束构件上的力就是约束力。 　　通常把作用在结构上的主动力称为荷载，而把约束力称为反力。它们都是其他物体作用在结构上的力，所以统称为外力。在外力作用下，结构内各部分之间产生相互作用的力称为内力。 1.2 荷载的分类 1、恒载 　　恒载是作用在结构上的不变荷载，即在结构建成后，其大小和位置都不再发生变化的荷载。例如，构件的自重和土压力等。构件的自重可根据构件尺寸和材料的密度进行计算。 1.2 荷载的分类 1、分布荷载，是指满布在结构某一表面上的荷载。 　　均布荷载：如梁的自重荷载连续作用，大小各处相同，自重荷载以每米长度重力表示，N/m或kN/m，又称线均布荷载。板的自重荷载也是均匀分布，但它是以每平米面积重力来表示的，N/m2 ,KN/m2 　　非均布荷载：荷载的连续作用，但大小各处不相同。如一水池的壁板受到的水压力作用。 1.2 荷载的分类 1、静荷载 　　荷载从零慢慢增加到最后的确定值后，其大小、位置和方向就不再随时间而变化，这样的荷载称为静荷载，如结构的自重、一般的活荷载等。 1.3 平面结构的支座与支座反力 　　1、自由体：位移不受限制的物体。 　　2、非自由体：位移受限制的物体。 　　3、约束：阻碍物体运动的限制物。 　　4、约束反力：约束对被约束物体的作用力。 　　 工程上将结构或构件连接在支承物上的装置，称为支座。在工程上常常通过支座将构件支承在基础或地面或另一静止的构件上。支座对构件就是一种约束。支座对它所支承的构件的约束反力也叫支座反力。 1.3.1 几种常见的约束（附加内容） 1.3.1 几种常见的约束（附加内容） 1.3.1 几种常见的约束（附加内容） 1.3.1 几种常见的约束（附加内容） 1.3.1 几种常见的约束（附加内容） 1.3.1 几种常见的约束（附加内容） 1.3.1 几种常见的约束（附加内容） 1.3.1 几种常见的约束（附加内容） 　　两端用铰链，中间不受力的直杆称为链杆。这种约束只能限制物体沿链杆中心线趋向或离开链杆的运动。 　　链杆约束的约束反力沿链杆中心线，指向未定。链杆都是二力杆，只能受拉或者受压。 1.3.1 几种常见的约束（附加内容） 1.3.2 支座的形式 　　 工程上将结构或构件连接在支承物上的装置，称为支座。在工程上常常通过支座将构件支承在基础或地面或另一静止的构件上。 　　支座对构件就是一种约束，支座对它所支承的构件的约束反力也叫支座反力。 　　建筑结构的支座通常分为固定铰支座，可动铰支座，和固定(端)支座三类。 1.3 平面结构的支座与支座反力 1.3 平面结构的支座与支座反力 1.3 平面结构的支座与支座反力 1.3 平面结构的支座与支座反力 1.3 平面结构的支座与支座反力 1.3 平面结构的支座与支座反力 1.4 结构的计算简图 1.4 结构的计算简图 1.4 结构的计算简图 1.4 结构的计算简图 1.5 杆系结构的分类 1、杆件：一个方向的尺寸大。 　　几何特征是细而长，即lh，lb 1.5 杆系结构的分类 2、板和壳：两个方向的尺寸大。 　　即at，bt 1.5 杆系结构的分类 3、块体：三个方向的尺寸都是同量级的。 　　 二、构件的四种基本变形： 工程实例 1.5 杆系结构的分类 2）刚架 简支刚架 悬臂刚架 三铰刚架 （d） 多层多跨刚架 1.5 杆系结构的分类 由直杆组成，主要受弯构件，节点大多是刚性节点，也可以有部分铰接点。 3）拱式结构 三铰拱 两铰拱 无铰拱 1.5 杆系结构的分类 轴线为曲线，在竖向荷载作用下会产生竖向和横向反力，压缩变形为主，截面有轴力。 1.5 杆系结构的分类 3）桁架 1.5 杆系结构的分类 由直杆组成，各节点假设为理想铰接点，荷载作用在节点上，各杆只产生轴力。 工程实例 1.5 杆系结构的分类 1.5 杆系结构的分类 　　材料在荷载作用下都会产生变形——尺寸和形状改变——可变形固体。 　　对可变形固体的基本假设： 　　Ⅰ、连续性假设 　　Ⅱ、均匀性假设 　　Ⅲ、各向同性假设 　　Ⅳ、小变形假设 1.6 变形固体及其基本假设 Ⅰ. 连续性假设——无空隙、密实连续。 (1) 从受力构件内任意取出的体积单元内均不含空隙； (2) 变形必须满足几何相容条件，变形后的固体内既无“空隙”，亦不产生“挤入”现象。 　　可用