结构力学课件知识讲解.ppt

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1-1 结构力学的研究对象和任务结构：结构：工程中担负预定任务、支承荷载的建筑物。工程中担负预定任务、支承荷载的建筑物。如：如：房屋、塔架、桥梁、隧道、挡土墙、水坝等。房屋、塔架、桥梁、隧道、挡土墙、水坝等。研究对象：研究对象：杆件结构杆件结构任务：任务： 计算结构在荷载等因素作用下的内力和位移；计算结构在荷载等因素作用下的内力和位移； 结构的稳定性计算，及动力荷载作用下的反应；结构的稳定性计算，及动力荷载作用下的反应； 结构的组成规则等。结构的组成规则等。荷载荷载：作

2、用在结构上的主动力：作用在结构上的主动力1-2荷载的分类按作用时间久暂分按作用时间久暂分恒载恒载：长期作用在结构上，如自重、土压力等；：长期作用在结构上，如自重、土压力等；活载活载：暂时作用在结构上，如列车、人群、风、雪等。：暂时作用在结构上，如列车、人群、风、雪等。按作用位置是否变化分按作用位置是否变化分固定荷载固定荷载：恒载及某些活载，如风、雪等；：恒载及某些活载，如风、雪等；移动荷载移动荷载：在结构上移动的，如列车、汽车、吊车等。：在结构上移动的，如列车、汽车、吊车等。1-2荷载的分类按动力效应分按动力效应分静力荷载静力荷载：大小、方向和位置不随时间变化或变化很：大小、方向和位置不随时间

3、变化或变化很 缓慢的荷载，可以略去惯性力的影响；缓慢的荷载，可以略去惯性力的影响；动力荷载动力荷载：随时间迅速变化的荷载，是结构产生不容：随时间迅速变化的荷载，是结构产生不容 忽视的加速度，必须考虑惯性力的影响。忽视的加速度，必须考虑惯性力的影响。其他因素其他因素：温度变化、支座沉陷、制造误差、材料收：温度变化、支座沉陷、制造误差、材料收 缩等也可以使结构产生内力和位移。缩等也可以使结构产生内力和位移。结构计算简图结构计算简图表现其主要特点，略去次要因素，代替实际结构的简化图形。表现其主要特点，略去次要因素，代替实际结构的简化图形。杆件的简化：杆件的简化：以轴线代替；以轴线代替；支座和结点的简

4、化；支座和结点的简化；荷载的简化：荷载的简化：集中荷载和线分布荷载；集中荷载和线分布荷载；体系的简化：体系的简化：空间结构简化为平面结构。空间结构简化为平面结构。1-3 结构的计算简图1-4 支座和结点的类型支座支座：连接结构与基础的装置。：连接结构与基础的装置。（1）活动铰支座）活动铰支座允许结构在支承处绕铰允许结构在支承处绕铰A转动和沿转动和沿m-n的方向移动。的方向移动。1-4 支座和结点的类型（2）固定铰支座）固定铰支座允许结构在支承处绕铰允许结构在支承处绕铰A转动，转动，A不能作水平和竖向移动。不能作水平和竖向移动。1-4 支座和结点的类型（3）固定支座）固定支座不允许结构在支承处发

5、生任何移动和转动。不允许结构在支承处发生任何移动和转动。1-4 支座和结点的类型（4）滑动支座（定向支座）滑动支座（定向支座） 结构在支承处不能转动，不能沿垂直于支承面的方向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。移动，但可沿支承面方向滑动。图图1图图21-4 支座和结点的类型结点结点：结构中杆件相互连接处。：结构中杆件相互连接处。（1）铰结点）铰结点 各杆端不能相对移动但可相对转动，可以传递力但不各杆端不能相对移动但可相对转动，可以传递力但不能传递力矩。能传递力矩。1-4 支座和结点的类型（2）刚结点）刚结点 各杆端不能相对移动也不能相对转动，可以传递力也各

6、杆端不能相对移动也不能相对转动，可以传递力也能传递力矩。能传递力矩。1-4 支座和结点的类型（3）组合结点：部分刚结部分铰结的结点。）组合结点：部分刚结部分铰结的结点。1-5 结构的分类按几何特征分按几何特征分 杆件结构杆件结构 长度远大于其他两个尺度的杆件组成。长度远大于其他两个尺度的杆件组成。薄壁结构薄壁结构 其厚度远小于其他两个尺度的结构。其厚度远小于其他两个尺度的结构。实体结构实体结构 三个方向尺度相近的结构。三个方向尺度相近的结构。1-5 结构的分类杆件结构按其受力特性分杆件结构按其受力特性分（1）梁：梁：受弯杆件，轴线一般为直线。受弯杆件，轴线一般为直线。 有单跨的和多垮的。有单跨

7、的和多垮的。1-5 结构的分类（2 2）拱：拱：拱的轴线为曲线，在竖向荷载作用下会产生拱的轴线为曲线，在竖向荷载作用下会产生 水平反力。水平反力。（3 3）刚架：刚架：受弯直杆组成并有刚结点。受弯直杆组成并有刚结点。（4 4）桁架：桁架：有直杆组成，结点均为铰结点，作用结点荷有直杆组成，结点均为铰结点，作用结点荷 载，杆件只产生轴力。载，杆件只产生轴力。1-5 结构的分类（5 5）组合结构：组合结构：由桁架和梁（或刚架）组合的结构。由桁架和梁（或刚架）组合的结构。1-5 结构的分类（6 6）悬索结构：悬索结构：主要承重构件为悬挂于塔、柱上的缆索，主要承重构件为悬挂于塔、柱上的缆索， 索只受轴向

8、拉力。索只受轴向拉力。1-5 结构的分类按杆轴线和外力的空间位置分按杆轴线和外力的空间位置分平面结构：平面结构：各杆轴线及外力均在同一平面内的结构。各杆轴线及外力均在同一平面内的结构。空间结构：空间结构：各杆轴线及外力不在同一平面内的结构。各杆轴线及外力不在同一平面内的结构。1-5 结构的分类按内力是否静定分按内力是否静定分静定结构：静定结构：在任意荷载作用下，结构的全部反力和内力在任意荷载作用下，结构的全部反力和内力 都可以由静力平衡条件确定。都可以由静力平衡条件确定。超静定结构：超静定结构：在任意荷载作用下，结构的全部反力和在任意荷载作用下，结构的全部反力和 内力不能由静力平衡条件确定。内力不能由静力平衡条件确定。