结构力学李廉锟版-绪论.ppt

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1、第一章绪论§1-1结构力学的研究对象和任务§1-2荷载的分类§1-3结构的计算简图§1-4支座和结点的类型§1-5结构的分类第一章绪论§1—1结构力学的研究对象和任务1.结构——建筑物、构筑物中承受、传递荷载并起骨架作用的部分。房屋建筑——梁、柱、楼板、剪力墙、基础等交通工程——桥梁、隧道、挡土墙、涵洞等水工建筑——大坝、闸门、采油平台等(a)杆系结构(b)壳体结构(c)实体结构三大结构形式建筑物或构筑物中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。如：房屋中的框架结构、桥梁、大坝等。万里长城天安门城楼国家大剧院三峡大坝印度泰姬陵意大利比萨斜塔凯旋门埃菲尔铁塔吉

2、隆坡石油双塔大桥全长3910m，主跨1991m。在主缆施工中，首次利用直升飞机架设引导索。建设期间，在1995年1月17日遇到阪神大地震，大桥经受住了考验，不影响继续建设。世界第一悬索桥——日本明石海峡大桥江阴长江公路大桥是20世纪“中国第一、世界第四”大钢箱梁悬索桥，大桥全长3071米，主跨1385米。总投资36．25亿元多多罗桥目前是世界上最大跨径（890M)的斜拉桥1088米420米万县长江大桥桥梁赵州桥青马大桥旧金山大桥高层建筑荷兰拦海大坝长江三峡工程上海南浦大桥现代桥梁欣赏现代桥梁欣赏桥梁结构：远处为钢结构桥梁，近处为悬索桥梁。现代桥梁欣赏中国民航飞

3、机卫星飞行器高速列车二、结构分类1.杆系结构钢结构梁、柱——杆件长度l远大于横截面尺寸b、h。埃菲尔铁塔2.板壳结构悉尼歌剧院——厚度远小于其长度与宽度的结构大礼堂3.实体结构——长、宽、高三个尺寸相近的结构大坝按杆轴线与外力的空间位置分(1)平面结构(2)空间结构结构力学的研究对象系指由杆件组成的平面杆系结构。各杆轴线、外力均在同一平面内各杆轴线、外力均不在同一平面内按内力是否静定分：超静定结构——只靠平衡条件不能确定全部反力和内力，必须考虑变形条件才能确定。静定结构——全部反力和内力都可由静力平衡条件确定。2.结构力学的基本任务（强、刚、稳）1）结构组成规

4、律；2）计算结构内力和变形；3）研究结构稳定性和动力反应。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、刚度和稳定性各力学课程的比较：§1—2荷载的分类1.荷载：作用在结构上的主动力。如：自重、荷重、风载、雪载……等。2.荷载的分类按作用时间久暂恒载(长期且不变),如自重、土压力等。活载(暂时且可变)，如车辆、人群、风、雪等。按作用位置是否变化固定荷载(位置不变)，恒载及某些活载，风雪移动荷载(位置可变)，如：车辆、吊车。按动力效应大小静力荷载(荷载的大小、方向和位置不随时间变化

5、或变化很缓慢—动力效应小)。动力荷载(动力效应大—冲击荷载、风及地震产生的随机荷载等)。§1—3结构的计算简图简化的内容1.杆件的简化;2.荷载的简化；3.支座和结点的简化。计算简图:实际结构的抽象，也称力学建模简化原则——符合实际，尽量简单例如:qF杆件简化：用轴线代替了杆件。荷载简化：重物——看作集中荷载。自重——看作均布荷载。支座简化：考虑到支承面有摩擦，梁不能左右移动，但受热膨胀时可伸长，将一端视为固定铰支座，另一端视为活动铰支座。例如:qF杆件简化：用轴线代替了杆件。荷载简化：重物——看作集中荷载。自重——看作均布荷载。支座简化：考虑到支承面有摩擦，

6、梁不能左右移动，但受热膨胀时可伸长，将一端视为固定铰支座，另一端视为活动铰支座。§1—4支座和结点的类型1.支座的类型：⑴活动铰支座AFAy支座——把结构与基础联系起来的装置。传递荷载，固定结构的位置。被支承物可绕铰链的铰转动，也可沿支承物的支承平面方向移动。活动铰支座对被支承物产生过铰且垂直与支承平面的反力。⑵固定铰支座AFAyFAx被支承端相对支承物只能转动，不能移动。铰支座对被支承物产生反力，由于该反力大小、方向均待求，一般分解为相互垂直的两个分力。⑶固定支座AFAyMAFAx被支承物相对支承物既不能有转动，也不能有移动。固定支座对被支承物产生过支承点的

7、两个相互垂直的反力分量和一个反力矩。(4)滑动支座(也称定向支座、平行双链杆座）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。应用：利用结构的对称性，取一半结构计算时、机动法作影响线时应用，实际结构不常见。MAFAy排架的立柱与基础联结如图：材料1、2若用细石砼，简化为固定支座。材料1用细石砼，2用沥青麻丝，简化为固定铰支座。1.杆件之间的联结——结点铰结点所连各杆杆端可做相对转动，但不能相对移动。铰结点不传递力矩，但传递力。⑴铰结点各杆端既不能做相对转动，也不能做相对移动。刚结点可传递力矩,也可传递力。⑵刚结点计算简图示意杆系结构

8、按受力和变形的特征分为:一种受弯杆件，