结构力学教程

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1、结构力学板壳结构—弹性力学研究的对象实体结构一、结构由若干简单构件（如杆件、板、壳等）按某种方式组成，能够承受荷载而起骨架作用的部分或整体。按几何形状分为：杆系结构—结构力学研究的对象第一章　绪论二、任务研究结构的几何构成规则以及结构在外因作用下的强度、刚度和稳定性计算以及动力效应。三、与其它力学课程的区别及联系四、结构的简化结构的计算简图是将实际结构简化，使它既能反映原结构受力状态的主要特征，又便于结构分析的计算模型。1、杆件当杆件的长度大于其横截面高度或厚度５倍以上时，通常可由杆轴线来代替杆，用杆轴线所形成的几何轮廓来代替

2、原结构。２、结点ａ、刚结点ｂ、铰结点ｃ、组合结点３、支座――起支撑和传递力的作用ａ、固定铰支座　ｂ、活动铰支座ｃ、固定支座　　ｄ、定向支座五、学习方法第二章平面体系的几何组成分析目的:1、判别某一体系是否几何不变，从而决定它是否作为结构。2、研究几何不变体系的组成规则，以保证所设计的结构能承受荷载而维持平衡。3、根据体系的几何组成，可以确定结构是静定的还是超静定的，以便选择相应的计算方法。4、根据几何组成分析找出结构的基本部分和附属部分，从而找到计算的合理途径。2—1几何构造分析的几个概念1、几何不变体系和几何可变体系2、自由

3、度3、约束１)、链杆：不论是直杆或曲杆，它只在两端通过铰与体系其余部分相联。一根链杆减少一个自由度，相当于一个约束。链杆有二重性，既可作为约束，又可以作为刚片。２)、铰：ａ、单铰　ｂ、复铰３)、刚结点4、多余约束5、瞬变体系6、瞬铰7、无穷远处的瞬铰２－２几何不变体系的组成规律一、两刚片规则两刚片用不交于一点也不互相平行的三根链杆相联，所组成的体系是几何不变且无多余约束。或：两刚片用一个铰和一根不通过该铰的链杆相联，所组成的体系是几何不变且无多余约束。二、三刚片规则三个刚片用不在一条直线上的三个铰两两相联，则所组成的体系是几何

4、不变且无多余约束。三、二元体规则在一刚片上增加一个二元体所构成的体系是几何不变且无多余约束。性质：在一体系上任意增减二元体，原体系的几何构造性质不变。瞬变体系常变体系瞬变体系几何不变且无多余约几何不变体系几何不变有多余约束体系瞬变体系几何可变体系常变体系思路：1、直接应用基本规则。2、找出几何不变部分作为刚片或撤去二元体，使体系简化，但又不影响原体系的几何组成性质，再应用基本规则。3、如果体系本身与基础是用三根链杆相联，则可只考虑体系本身；否则基础也要参与分析。4、一根链杆或一个单铰只能使用一次，一个复铰相当于多少个单铰，就只

5、能使用几次。例1、分析图示结构的几何组成例2、分析图示结构的几何组成例3、分析图示结构的几何组成例4、分析图示结构的几何组成例5、分析图示结构的几何组成例6、分析图示结构的几何组成例7、分析图示结构的几何组成例8、分析图示结构的几何组成课堂练习4.5.几何不变体系几何可变体系结构力学第三章　静定结构的受力分析注意：1、静定结构与超静定结构的区别。2、结构力学与材料力学的联系。3、受力分析与构造分析的联系。内力计算的合理途径：按其几何构成的逆序来分析计算。３－１静定梁的内力计算一、用截面法求任一截面的内力。二、简支梁受典型荷载

6、作用的内力图。三、荷载与内力图的关系。四、用叠加原理画内力图。前提：符合虎克定律１、简支梁受杆端弯矩和杆中荷载作用下的内力图绘制。２、结构中任意直杆段内力图的绘制。例1、作内力图例2、作内力图斜梁：３－２静定多跨梁一、几何组成静定多跨梁是由若干根梁用铰联结而成用来跨越几个相联跨度的静定梁。基本部分：几何不变部分，可以直接承载。附属部分：靠基本部分才能保证其几何不变性，否则就不能承载并维持平衡。二、计算方法基本部分的荷载不影响附属部分；而附属部分的荷载作用必传至基本部分。所以先计算附属部分，再计算基本部分，将附属部分的支反力反其

7、指向，就是加于基本部分上的荷载。于是，静定多跨梁被拆成若干根单跨梁分别计算，最后将各单跨梁的内力图连在一起，即得静定多跨梁的内力图。例1、分析图示静定多跨梁，并作出内力图。例2、分析图示静定多跨梁，并作出内力图。例3、分析图示静定多跨梁，并作出M图。３－３　静定平面刚架的计算一、刚架的特点1、变形后，刚结点处各杆间的夹角保持不变。2、静定刚架由于刚结点的存在，既稳定不变，内部空间又大，省材料。3、刚结点能承受和传递弯矩，如果两杆由一个刚结点联接，并且无外力偶作用时，刚结点两侧的弯矩大小相等，性质相同。在同样荷载作用下，可使跨中

8、弯矩峰值减小，使结构的弯矩分布更为合理，从而用材也较经济。4、刚架各杆多为直杆，刚结点也容易制成，制作比较方便。二、刚架的内力计算双角标：Mij,FQij,FNiji:代表内力所在的截面。j:代表杆的另一端。例1、做图示结构的内力图例2、做图示结构的内力图例3、做图示结构的内