东南大学结构力学第1章绪论

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1、§1-4荷载的分类§1-2结构的计算简图及简化要点§1-3杆件的结构分类§1-1结构力学研究的对象及任务第一章绪论§1-1结构力学研究的对象及任务结构的概念建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构，简称为结构。如：房屋结构、桥梁结构、水工结构、特种结构。房屋结构广西大学图书馆广西大学综合实验大楼南宁国际会展中心房屋结构返回桥梁结构赵州桥桥梁结构南宁邕宁大桥南宁邕江三岸大桥重庆长江大桥虎门大桥斜拉结构－上海南浦大桥桥梁结构悬索结构--伦敦塔楼桥梁结构返回水工大坝结构返回特种结构冷却塔—薄壳结构会展中心—薄膜结构特种

2、结构东方明珠电视塔空间框架结构金字塔－砌体结构返回结构的分类杆件结构—由杆件组成的结构（横截面尺寸比长度小很多）。如：梁、拱、桁架、刚架。板壳结构—形状是平面或曲面的结构（厚度比长度和宽度小得多）。如：楼板、地下连续墙、壳体屋盖。杆件结构—刚架大跨厂房杆件结构－桁架—南京长江大桥薄壳结构-悉尼歌剧院实体结构——长、宽、厚三个方向尺寸相当。如：大坝、挡土墙。三峡工程某移动式医院薄膜结构——将薄膜材料通过一定方式使其内部产生拉应力，以形成某种空间结构形状作为覆盖结构，并能承受一定外荷载的空间结构形式。其可分为张拉式薄膜结构(也称帐篷结

3、构)又称预应力薄膜结构、充气式薄膜结构。3、结构力学的研究对象及任务理论力学研究刚体的运动，不考虑物体本身的变形。材料力学、结构力学和弹性力学都是讨论结构及其构件的强度、刚度、稳定性和动力反应等问题;材料力学只研究单根杆件，结构力学以杆件结构为研究对象，弹性力学以实体结构和板壳结构为主要研究对象。注：结构力学只研究杆件结构.结构力学与理力、材力、弹力的任务基本相同，但研究对象和侧重点有所区别：1)结构力学的研究对象2）结构力学的任务理论分析、实验研究和数值计算三方面。要考虑下列三方面的条件：讨论结构的组成规律和合理形式,确定结构的计算

4、简图。讨论结构内力和变形的计算方法,以进行结构的强度和刚度验算。讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的响应。（1）力系的平衡条件及运动条件;（2）变形的几何连续条件;（3）应力与变形间的物理条件（本构方程）。3）结构力学的研究方法4、课程教学中的能力培养1.分析能力选择结构计算简图的能力力系平衡分析和变形几何分析的能力选择计算方法的能力2.计算能力对各种结构进行计算或确定计算步骤的能力;对计算体系进行定量校核或定性判断的能力;初步具有使用结构计算程序的能力。3.自学能力复习已学的知识——即精读教材；摄取新的知识——即阅读参考书;理解、

5、分析、概括、整理、运用所学知识。4.表达能力作业条理清楚，步骤整齐，计算书书写整洁。5、思考题1.杆件结构、板壳结构与实体结构的主要差别是什么？2.结构力学、材料力学、弹性力学的研究对象的主要差别是什么？3.常见的雨伞、降落伞和气球各属于那种（张拉式薄膜结构充气式薄膜结构）薄膜结构？计算简图——可以代替某一实际结构用一个简化的简化图形。一、确定计算简图的原则（1）从实际出发——计算简图要反映结构的主要性能。（2）分清主次,略去细节——计算简图要便于计算。二、计算简图的简化要点多数情况下，可以忽略一些次要的空间约束，将实际空间结构分解为

6、平面结构。1.结构体系的简化§1-2结构的计算简图及简化要点注意：有些结构具有明显的空间特征而不宜简化成平面结构。2.杆件的简化由于杆件的截面尺寸通常比杆件长度小得多，因此在计算简图中，用轴线代替实际杆件。铰结点注意：当截面尺寸增大时（如超过长度的1／4）,杆件用其轴线表示的简化，将引起较大的误差。3.杆件间连接的简化——杆件间的连接区简化为结点(1)铰结点：杆件间不能相对平动，但可以相对转动；结点具有x向和y向反力，但无弯矩。(2)刚结点：杆件间不能相对平动，也不能相对转动；结点处既有x和y向反力，也有弯矩。(3)组合结点：同一结点

7、处，有些杆件为刚结，有些为铰接。组合梁（加劲梁）计算简图组合结点4.结构与基础间连接的简化(1)滚轴支座：可以水平移动和转动，不能竖向移动；具有竖向反力。计算简图滚轴支座(2)铰支座铰支座(3)定向支座(4)固定支座固定支座5.材料性质的简化6.荷载的简化荷载按其分布情况可以简化为集中荷载和分布荷载。在结构计算中，对组成各构件的材料一般都假设为连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。例：厂房结构的简化原结构平面简化屋顶计算简图计算简图例：桁架桥结构的简化结点原型计算简图桁架桥模型横截面荷载化简三、思考题1.什么是结构的计算简图

8、?2.如何选择结构的计算简图?3.将下简化成计算简图。2)拱：轴线为曲线，其力学特点是在竖向荷载作用下能产生水平推力。1.按几何形状分类1)梁：受弯构件，但在竖向荷载作用下不产生水平力；其轴线通常为直线（有时也为曲线）。