结构力学知识资料.ppt

课程的性质和任务： 课程的基本要求： 1．对一般的杆件结构能选择计算简图,并能分析其几何组成。 * 培养学生进行结构分析与计算方面的能力。 本课程是土建专业的一门主要技术基础课，本课程的任务是: 在学习理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握杆件结构的计算原理和方法， 了解各类结构的受力性能， 为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打好力学基础。 1.1结构力学的研究对象和任务 结构——在建筑物或构筑物中用来承受荷载而起 骨架作用的部分。 1.1.1结构力学的研究对象 对结构进行强度、刚度、稳定性计算。 材料力学、结构力学、弹性力学共同研究的问题是： 大概分工是： 材力研究：单个杆件的计算。 结力研究：由杆件所组成的结构。 弹力研究：对杆件作更精确的分析， 并研 究板、壳、块体等非杆状结构。 如: 桥梁、隧道、房屋、塔 架、挡土 墙、水池、 水坝等?。 结构力学的任务： （1） 研究结构在载荷、温度变化、支座移动 等因素影响下的内力计算及位移计算。 （2） 研究结构的稳定性计算，以及动力荷载 作用下结构的动力反应。 （3） 研究结构的组成规则和合理形式等问题。 杆件结构分： 结构力学的研究对象：主要是杆件结构 平面结构 空间结构。 结力与其它课程的关系?? 后续课程为：结构设计原理、桥梁、隧道、房建等。结构力学为后续课程提供必要的理论基础和计算方法。 结力是一门技术基础课，数学、理力、材力等 是学习结构力学的先修课程； 1.2 荷载分类 荷载——是作用在结构上的主动力。 (1) 按作用时间久暂分?? 恒载：长期作用在结构上的不变荷载。如：自重、土压力等。 活载：暂时作用在结构上的，大小 或位置 可以改变的 荷载 。如：列车、人群、风 、雪等。 (2)按位置是否变化分 固定荷载：如：恒载、某些活载，风、雪等。 移动荷载：如：列车、汽车、 吊车、人群等。 (3)．按产生动力效应大小分? ??? 静力荷载—— 如：打桩机的冲击荷载、动力机械产生的振动荷载、风、地震产生的随机荷载…… 静力荷载动力荷载 指荷载的大小、方向和位置不随时间变化或变化很缓慢的荷载，不至于使结构产生显著的加速度，可以略去惯性力的影响。 如：自重、其他恒载等。 动力荷载 ——指随时间迅速变化的荷载，会引起结构振动，产生不容忽视的加速度，必须考虑惯性力的影响。 (4).按分布情况分? 分布荷载： 面荷载 （KN/m2） 线荷载 （ KN/m） 集中荷载： 点荷载 （KN） (5)．其它?? 温度变化、支座移动、制造误差、砼收缩、砼徐变等也会引起结构产生内力或位移，广义地讲，这些因素也可视为静力荷载。 1.3结构的计算简图 (3) 简化内容——荷载简化，杆件简化，支座 和结点简化 (2) 简化原则——从实际出发，表现主要特 点，略去次要因素。 (1) 计算简图——简化了的代替原结构的计算 图示。 荷载简化：重物——看作集中荷载。 ????????? 自重——看作均布荷载。????????? 例：图1-1 图1-1 杆件简化：用轴线代替了杆件。 支座简化： 考虑到支承面有摩擦，梁不能左右移动，但受热膨胀时可伸长，将一端视为固定铰支座，另一端视为活动铰支座。 1.4 支座和结点的类型（限于平面结构） 支座——把结构与基础联系起来的装置称为 支座。 支座的作用——传递荷载，固定结构的位置。 图1-3 （1）活动铰支座 作用：限制结构沿垂直于支承面方向的移动 。 一般情况下，跨度大于20~25m的桥梁，用辊轴支座； 跨度小时，用摇轴支座或弧形支座。 RA通过铰A中心，并与支承面垂直，但大小和指向未知。 反力：只承受垂直于支承面方向的反力?。 （2）固定铰支座 (与可动铰支座的