结构力学PPT教学课件-第1章 绪论.ppt

§1-1 结构力学的学科内容和教学要求 1 结构 2 结构力学的研究对象 §1-2 结构的计算简图及简化要点 §1-3 杆件结构的分类 §1-4 荷载的分类 §1-1 结构力学的学科内容和教学方法 §1-2 结构的计算简图和简化要点 §1-3 杆件结构的分类 §1-4 荷载的分类 §1-5 学习方法 §1-6 结构力学求解器简介 §1-2 结构的计算简图和简化要点 §1-3 杆件结构的分类 §1-4 荷载的分类 §1-5 学习方法(略) §1-6 结构力学求解器简介(略) §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 第1章 绪论 建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分。 结构分类（从几何角度）： 例如：房屋中的梁柱体系、水工建筑物中的闸门和水坝、桥 梁和隧洞等。 （1）杆件结构—由杆件组成。杆件的几何特征是横截面尺寸要比 长度小得多。例如：梁、拱、桁架、刚架等。 （2）板壳结构—也称薄壁结构。厚度要比长度和宽度小得多。例 如：楼板和壳体屋盖等。 （3）实体结构—长、宽、厚三个尺度大小相仿。例如：重力坝。 理论力学：着重讨论物体机械运动的基本规律；其余三门力学 着重讨论结构及其构件的强度、刚度、稳定性和动 力反应等问题，其中： 材料力学：以单个杆件为主要研究对象； 结构力学：以杆件结构为主要研究对象； 弹性力学：以实体结构和板壳结构为主要研究对象。 结构力学的基本解法：运用以下条件： （1）力系的平衡条件或运动条件。 （2）变形的几何连续条件。 （3）应力与变形间的物理条件（或称为本构方程） 结构力学的任务： 讨论结构的组成规律和合理形式，结构计算简图的合理选择； 讨论结构内力和变形的计算方法，进行结构的强度和刚度的验算； 讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的结构反应。 （1）从实际出发—要反映实际结构的主要性能。 （2）分清主次，略去细节—要便于计算。 杆件结构计算简图的简化要点： 结构体系的简化 多数情况下可将实际结构分解为平面结构。 2. 杆件的简化 杆件用其轴线表示，杆件间的连接区用结点表示。 选择计算简图的原则： 3. 杆件间连接的简化（结点的简化） （1）铰结点：被连接的杆件在连接处不能相对移动，可相 对转动，即可以传递力，不能传递力矩。 （2）刚结点：被连接的杆件在连接处既不能相对移动，也不能 相对转动，即可以传递力，也可以传递力矩。 4. 结构与基础间连接的简化 结构与基础的连接区简化为支座。 （1）滚轴支座：被支承的部分可以转动和水平移动，不能竖 向移动，只有竖向反力。 （2）铰支座：被支承的部分可以转动，不能移动，提供两个方 向的反力。 （3）定向支座：被支承的部分不能转动，但可沿一个方向平行滑 动，提供一个反力矩和一个反力。 （4）固定支座：被支承的部分完全被固定，提供三个反力。 5. 材料性质的简化 结构承受的荷载分为体积力和表面力两大类。两者均简 化为作用在杆件轴线上的力。 荷载按其分布情况可简化为集中荷载和分布荷载。 组成各构件的材料一般假设为：连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性的或弹塑性的。 6. 荷载的简化 （1）梁：是一种受弯构件，其轴线为直线。可以是单跨的或多跨的。 （2）拱：其轴线为曲线，力学特点是在竖向荷载作用下有水平支座反力（推力）。 （4）刚架：由直杆组成， 其结点通常为 刚结点。 （3）桁架：由直杆组成， 所有结点都为 铰结点。 （5）组合结构：是桁架和梁或 刚架组合一 起形成的结构。