結(jié)構(gòu)力學(xué)第一章緒論

結(jié)構(gòu)力學(xué)

河南城建學(xué)院力學(xué)教研室STRUCTUREMECHANICS結(jié)構(gòu)力學(xué)課程簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是土木工程專業(yè)的一門主要技術(shù)基礎(chǔ)課程。其主要任務(wù)是掌握桿件結(jié)構(gòu)的計(jì)算原理和計(jì)算方法，了解各類結(jié)構(gòu)的受力性能，為學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和科學(xué)研究打好基礎(chǔ)，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算等方面的能力。第1章緒論1.1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法結(jié)構(gòu)力學(xué)一、研究對(duì)象1、建筑物、構(gòu)筑物、結(jié)構(gòu)物在各類工程中大量存在。（1）住宅、廠房等工業(yè)民用建筑物；（2）涵洞、隧道、堤壩、擋土墻等構(gòu)筑物；（3）橋梁、輪船、潛水艇、飛行器等結(jié)構(gòu)物。緒論（建筑物）高層建筑緒論（建筑物）緒論（構(gòu)筑物）緒論荷蘭攔海大壩（構(gòu)筑物）緒論長(zhǎng)江三峽工程（構(gòu)筑物）緒論（結(jié)構(gòu)物）上海南浦大橋緒論（結(jié)構(gòu)物）緒論澳門橋奧門橋（結(jié)構(gòu)物）緒論（結(jié)構(gòu)物）現(xiàn)代橋梁欣賞緒論（結(jié)構(gòu)物）現(xiàn)代橋梁欣賞緒論橋梁結(jié)構(gòu)：遠(yuǎn)處為鋼結(jié)構(gòu)橋梁，近處為懸索橋梁。（結(jié)構(gòu)物）現(xiàn)代橋梁欣賞一、研究對(duì)象1、建筑物、構(gòu)筑物、結(jié)構(gòu)物在各類工程中大量存在。（1）住宅、廠房等工業(yè)民用建筑物；（2）涵洞、隧道、堤壩、擋土墻等構(gòu)筑物；（3）橋梁、輪船、潛水艇、飛行器等結(jié)構(gòu)物。緒論2、結(jié)構(gòu)力學(xué)以結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象。3、結(jié)構(gòu)：上述結(jié)構(gòu)中承擔(dān)荷載、起骨架作用的部分（以土木工程結(jié)構(gòu)為主）?？蚣芙Y(jié)構(gòu)傳力分析緒論緒論桁架結(jié)構(gòu)傳力分析緒論拱結(jié)構(gòu)傳力分析緒論二、結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)1、研究結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律：桿件如何拼裝才能成為一個(gè)結(jié)構(gòu)，怎樣拼裝才能成為一個(gè)好的結(jié)構(gòu)。2、研究結(jié)構(gòu)在外部因素作用下的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的計(jì)算原理計(jì)算方法3、結(jié)構(gòu)組成舉例：緒論三、按計(jì)算方法的特點(diǎn)分：1、靜定結(jié)構(gòu)：支反力、內(nèi)力可由靜力平衡條件確定。2、超靜定結(jié)構(gòu)：確定支反力、內(nèi)力時(shí)，除依靠靜力平衡條件外，還必須考慮變形條件。四、平面結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的特例1、按照空間觀點(diǎn)，結(jié)構(gòu)可以分為平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)兩類。2、按照幾何觀點(diǎn)結(jié)構(gòu)可以分為桿件結(jié)構(gòu)、薄壁結(jié)構(gòu)和實(shí)體結(jié)構(gòu)三類。3、平面結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的特例。緒論1、靜定結(jié)構(gòu)3、幾何可變體系2、超靜定結(jié)構(gòu)4、畢業(yè)答辯中提出的問題o2o3o1緒論三、與相關(guān)課的關(guān)系1、“理力”、“材力”是“結(jié)構(gòu)力學(xué)”的先修課。（1）“理力”為“結(jié)力”提供基本的力學(xué)原理。（2）“材力”以研究單根桿件為主，“彈力”以研究實(shí)體結(jié)構(gòu)與薄壁結(jié)構(gòu)為主，“結(jié)構(gòu)力學(xué)”研究的是桿系結(jié)構(gòu)。2、“鋼結(jié)構(gòu)”、“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”、“磚石結(jié)構(gòu)”、“結(jié)構(gòu)抗震”等是“結(jié)力”的后繼課。3、“結(jié)力”的特點(diǎn)（1）系統(tǒng)性：一環(huán)套一環(huán)，連鎖反應(yīng)。（2）靈活性：一題多解，殊途同歸。緒論1.2結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖一、結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖

1、定義：用結(jié)構(gòu)力學(xué)模型代替實(shí)際結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化后的模型稱為計(jì)算簡(jiǎn)圖。2、選取計(jì)算簡(jiǎn)圖的原則：（1）正確反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的受力情況和主要性能。（2）略去次要因素，便于分析和計(jì)算。3、選取計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)應(yīng)考慮的因素：（1）結(jié)構(gòu)的重要性；（2）設(shè)計(jì)階段；（3）計(jì)算問題的性質(zhì)；（4）計(jì)算工具。緒論二、結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化1、結(jié)構(gòu)體系的簡(jiǎn)化：空間結(jié)構(gòu)一般常簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)。2、平面結(jié)構(gòu)桿件、結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化：（1）桿件可用其軸線代替；（2）桿件的聯(lián)結(jié)一般通過剛結(jié)點(diǎn)、鉸結(jié)點(diǎn)和組合結(jié)點(diǎn)進(jìn)行。緒論ABCDEFGA：剛結(jié)點(diǎn)B、D：鉸結(jié)點(diǎn)C：組合結(jié)點(diǎn)桿BF與桿CD為剛結(jié)，桿BC與桿BF為鉸結(jié)。

剛結(jié)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)變形時(shí)，各桿之間相對(duì)夾角不變。

鉸結(jié)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)變形時(shí)，各桿可繞結(jié)點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。

組合結(jié)點(diǎn)：某些桿件的聯(lián)結(jié)視為剛結(jié)點(diǎn)，而另一些視為鉸結(jié)點(diǎn)。緒論3、支座結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化支座定義：把結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)起來的裝置。（1）鉸支座（固定鉸支座）：力作用點(diǎn)在鉸中心，方向大小均未知。（2）可動(dòng)鉸支座（輥軸支座）：力作用點(diǎn)在鉸中心，方向向上，大小未知。（3）固定支座（固定端支座）：力作用點(diǎn)、方向、大小均未知。AVAAMAVAHAAVAHA緒論4、荷載的簡(jiǎn)化（1）體荷載：折算為作用于桿軸、沿桿軸線分布的線荷載。例如自重。（2）面荷載：折算為作用于桿軸的集中荷載或線荷載。例如風(fēng)壓、雪壓、設(shè)備重等。5、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化舉例單層工業(yè)廠房：（4）定向支座（滑動(dòng)支座）：力作用點(diǎn)、方向、大小均未知。AMAVAMAHAA緒論廠房排架桁架吊車梁緒論1.3平面結(jié)構(gòu)的分類一、按構(gòu)造特征和受力特點(diǎn)分：梁桁架剛