结构力学 全套课件（上）.pptx

结构力学出版社 土木工程专业应用本科系列教材 科技分社 第一章 绪论第一节 结构力学的研究对象和任务 一、 结构及其分类 建筑物或构筑物中承担荷载而起骨架作用的部分，或其中的某些承重构件，都可称为结构。 南京长江大桥 上海金茂大厦(右)和国际金融中心(左) 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 长江三峡大坝 国家大剧院 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 结构按其几何特征通常分为以下三类： (1) 杆件结构 杆件结构是由杆件或若干杆件相互连接组成。 其长度l比截面宽度b和厚度h大得多，杆件结构也称杆系结构。 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 结构按其几何特征通常分为以下三类： (2) 薄壁结构 薄壁结构又称为板壳结构。薄壁构件的厚度h要比长、宽两个尺度小得多。 壳体 平板 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 结构按其几何特征通常分为以下三类： (3) 实体结构 实体结构是由长、宽、厚三个尺度大致相当的块体组成的结构。 挡土墙 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 二、 结构力学的研究对象和任务 结构力学的研究对象是杆件结构，确切说为平面杆件结构。即组成结构的所有杆件及结构所承受的外荷载都在同一平面内的结构。 具体任务包括以下几个方面：●杆件结构的组成规律和合理的组成方式。●杆件结构内力和变形的计算方法，以便进行结构强度和刚度的验算。●杆件结构的稳定性以及在动力荷载作用下的反应。 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 第二节 杆件结构的计算简图 一、计算简图及其选择原则 将实际结构简化后的力学计算模型称为计算简图。 计算简图的选择应遵循下列两条原则： ●能反映实际结构的主要受力及变形性能——即准确； ●保留主要因素，略去次要因素，使计算简图便于计算——即简单。 计算简图的选择要根据当时当地的具体要求和条件来选用，并不是一成不变的。譬如，对不重要的结构可以采用较简单的计算简图，对重要的结构应采用较精确的计算简图；在初步设计阶段可选择较粗糙的计算简图，在施工图设计阶段可选择较精确的计算简图；用手算时可选取较简单的计算简图，用电算时可选取较复杂的计算简图。 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 二、计算简图的简化要点 ——应从以下几方面进行简化 (1) 结构体系的简化 ——如平面杆件结构 。(2) 杆件的简化——不论是直杆或曲杆均可用其轴线（截面形心的连线）表示。 (3) 结点的简化 ①刚结点：刚结点的特点是汇交于结点的各杆端之间不能发生相对转动，各杆间可相互传递力和力矩。 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 ②铰结点 铰结点的特点是汇交于结点的各杆端可以绕结点自由转动，各杆间可相互传递力，但不能传递力矩。 ③组合结点 在同一结点上，某些杆件相互刚结，而另一些杆件相互铰结，则称为组合结点。 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 (4) 支座的简化①活动铰支座——它允许结构绕铰A转动和沿支承平面方向移动，但A点不能沿垂直于支承面的方向移动。 ②固定铰支座——简称为铰支座，它允许结构绕铰A转动，但A点不能沿水平或竖向移动。 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 ③固定支座——这种支座不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。 ④定向支座——定向支座又称滑动支座，结构在支承处不能转动，不能沿垂直于支承面的方向移动，但可沿支承面方向滑动。 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 ⑤弹性支座 如果在结构计算中，需要考虑支座本身的变形时，则这种支座称为弹性支座。弹性支座又分为抗移动弹性支座和抗转动弹性支座。 (5) 材料性质的简化 为了简化计算，通常假设材料为连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。 (6) 荷载的简化荷载简化为作用在杆件轴线上的力，祥见以下讨论。 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 三、荷载的分类(1) 按照荷载作用时间的长短分：①恒载： 永久作用在结构上的不变荷载，如结构自重、固定设备、土压力等。②活载 ：暂时作用在结构上的可变荷载，如临时设备、人群、风力、水压力、移动的汽车和吊车等。(2) 按照荷载的分布情况分：①集中荷载 ：当荷载的分布面积远小于结构的尺寸时，则可认为此荷载是作用在结构的一个点上，称为集中荷载。集中荷载有集中力和集中力偶两种。②分布荷载 当荷载的分布面积较大时，即是分布荷载。分布荷载又可分为均匀分布荷载、线性分布（如三角形或梯形分布）荷载等。 土木工程专业系列教材—结构力学 出版社 科技分社 (3) 按照荷载作用的性质分：①静力荷载： 其大小、