《结构力学绪论》PPT课件

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1、结构力学主讲李永莉答疑周二下午力学教研室Emailcea_liyl@ujn.edu.cn一、结构力学的研究对象、任务和学习方法二、结构的计算简图三、支座的形式与分类四、结点的形式与分类五、杆件结构的形式与分类六、荷载的性质与分类第一章绪论第一节结构力学的研究对象、任务和学习方法混凝土框架梁柱结构简化为细长杆件*结构的概念：用建筑材料建造的各种建筑物中用来支承荷载和维护型态的骨架一、结构形式：1）杆件结构。例如混凝土框架、钢框架、桁架、水塔，电视塔等。重庆朝天门大桥主跨552米2）悬吊结构。由能承受拉力的线材，如钢索、缆绳等柔性构件组成。特点：节省材料，自重轻，可以做很大

2、跨度结构（桥、屋盖）缺点：刚度小江阴长江公路悬索桥主跨1385米（328+1385+295），日本明石海峡大桥主跨1991米（960+1991+960），全长3911米，北京排球馆3）平板结构：平面形的，厚度尺寸比长、宽两方向尺寸小得多，也称薄板结构。如，现浇或预制装配整体式钢筋混凝土楼板。4）壳体结构：曲面形的，厚度尺寸比长、宽两方向尺寸小得多，也称薄壳结构。重力坝重力式挡土墙墙顶墙背墙面墙基墙趾墙踵5）块体结构：长、宽、高三个方向尺寸相近，内部多为实体，也称实体结构。如，重力堤坝、挡土墙、条形基础等6）薄膜充气结构：只能承受拉力的面片材料。薄膜和加压的气体介质共同承

3、受荷载。重量轻，跨度大建筑说明：薄膜结构是一种富有生命力的轻型张力结构，自80年代以来在发达国家获得极大发展。在我国，薄膜结构长期处于艰难起步阶段，但近年来逐渐呈现出活泼的势头。威海体育场看台采用了全张拉式的薄膜结构方案。整个挑棚由连成一体的34个伞形单元组成，每个单元由中央桅杆撑起，外缘固定在看台梁的后端，内缘则张紧在巨大的内环上。二、结构力学的任务1研究杆件结构的组成规律，使结构有合理的组成方式2研究杆件结构在静力荷载作用下，结构的内力和位移的计算3研究杆件结构在动力荷载作用下的动力性态和动力响应4研究杆件结构在静力荷载作用下的稳定性，极限荷载三、结构力学的特点理论

4、概念性强，方法技巧要求高，大量的习题练习。*本课程研究的内容平面杆系的结构计算，包括：几何组成规律，内力和位移，动力学，稳定性，极限荷载。学科研究对象研究任务理论力学质点、刚体物体机械运动的一般规律材料力学单根杆件变形体的强度、刚度和稳定性结构力学杆件结构弹性力学板壳、实体结构变形体的强度、刚度和稳定性变形体的强度、刚度和稳定性变形体的强度、刚度和稳定性变形体的强度、刚度和稳定性变形体的强度、刚度和稳定性变形体的强度、刚度和稳定性各力学课程的比较：四、结构力学的现状与未来以前，结构力学是研究已选定结构的计算；现在与未来，结构力学还要研究根据外因和反应，反过来寻求结构自身

5、的几何与物理性质，寻求最优结构方案。如，结构控制与控制结构就是正反两方面问题。第二节结构的计算简图严格的说，实际结构都是空间结构。但是对于大多数的空间结构，其主要承重结构和受力路线大多是由若干平面组成的，平面体系的计算比空间力系简单的多，通常尽可能的简化为平面结构计算。一、取结构计算简图应遵循的原则（1）能够反映实际结构的主要受力特性，确保计算可靠（2）结构计算简图应尽力简单，使计算方便可行二、选取结构计算简图要考虑的问题（1）结构各部分联系的简化，即确定力的传递路线。椽子屋面力的传递路线：屋面荷载→椽子→檩条→屋架→柱→基础→地基（2）支座的简化屋架承受的荷载传递给柱

6、，梁与柱之间制作时有垫块，在计算时简化成图示支座形式。支座提供的约束反力（合力）如图。再如，窗户上的过梁，计算时简化成图示的计算简图。（3）结点的简化结点：在结构中每个连接点上，各杆轴线相交的几何中心。上例的屋架，除梁外，其余各杆若都是钢杆制造，通过焊接或螺栓连接，为简化计算，可简化成铰结点。（4）杆件的简化上例的屋架中各杆，可用其轴线来代替，在各结点上由结点断开。（5）荷载的简化屋面板的重量可看作均布的，由椽子再传递给檩条，檩条传递给屋架的荷载可看作集中荷载。如图。例：细石混凝土填充↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓上摆下摆底板圆柱辊轴可动铰支座简洁形式计算简图1．活

7、动铰支座（可动铰支座）第三节支座的形式与分类2．固定铰支座理想构造柱下端交叉配筋作成铰计算简图3．固定支座细石混凝土构造形式计算简图等价简图4．定向支座5．伸缩弹簧支座构造形式计算简图纵、横、主梁结构纵梁主梁横梁纵梁计算简图6．旋转弹簧支座烟囱在软地基上承受风荷载计算简图AB杆对B处的作用第四节、结点的形式与分类1．铰结点2．刚结点单铰结点复铰结点单刚结点复刚结点3．混合结点4．定向结点剪移定向结点轴移定向结点5．旋转弹簧结点第五节、杆件结构的形式与分类1．按计算特点分**静定结构，结构的内力可由静力平衡条件求出。**超静定结构，需考虑结