第一章 緒論四

第一章緒論第一章緒論§1—1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)§1—2荷載的分類§1—3結(jié)構(gòu)的計算簡圖§1—5結(jié)構(gòu)的分類§1—4支座和結(jié)點的類型第一章緒論§1—1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)1.結(jié)構(gòu)——建筑物、構(gòu)筑物中承受、傳遞荷載并起骨架作用的部分。

房屋建筑——梁、柱、樓板、剪力墻、基礎(chǔ)等交通工程——橋梁、隧道、擋土墻、涵洞等水工建筑——大壩、閘門、采油平臺等

結(jié)構(gòu)按幾何特征分類(1)桿件結(jié)構(gòu)特點：長度遠(yuǎn)大于其他兩個尺度（高、寬），如梁、柱。(2)薄壁結(jié)構(gòu)板殼特點：厚度遠(yuǎn)小于其它兩個尺度（長、寬），如：板、殼(3)實體結(jié)構(gòu)特點：三個方向的尺度相近如：大壩、重力式擋土墻。(a)桿系結(jié)構(gòu)

(b)殼體結(jié)構(gòu)(c)實體結(jié)構(gòu)

三大結(jié)構(gòu)形式按桿軸線與外力的空間位置分(1)平面結(jié)構(gòu)(2)空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象系指由桿件組成的平面桿系結(jié)構(gòu)。各桿軸線、外力均在同一平面內(nèi)各桿軸線、外力均不在同一平面內(nèi)按內(nèi)力是否靜定分：超靜定結(jié)構(gòu)——只靠平衡條件不能確定全部反力和內(nèi)力，必須考慮變形條件才能確定。靜定結(jié)構(gòu)——全部反力和內(nèi)力都可由靜力平衡條件確定。2.結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本任務(wù)（強、剛、穩(wěn)）1）結(jié)構(gòu)組成規(guī)律；2）計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形；3）研究結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動力反應(yīng)。學(xué)科科研究對象研究任務(wù)理論力學(xué)質(zhì)點、剛體物體機械運動動的一般規(guī)律律材料力學(xué)單根桿件結(jié)構(gòu)力學(xué)桿件結(jié)構(gòu)彈性力學(xué)板殼、實體結(jié)結(jié)構(gòu)變形體的強度度、剛度和穩(wěn)定性各力學(xué)課程的的比較：§1—2荷荷載的分類1.荷載：作用在結(jié)構(gòu)構(gòu)上的主動力力。如：自重、荷荷重、風(fēng)載、、雪載……等等。2.荷載的分分類按作用時間久久暫恒載(長期且且不變),如如自重、、土壓力等?；钶d(暫時且且可變)，如如車輛、人群群、風(fēng)、雪等等。按作用位置是是否變化固定荷載(位位置不變)，，恒載及某些些活載，風(fēng)雪雪移動荷載(位位置可變)，，如：車輛、、吊車。按動力效應(yīng)大大小靜力荷載(荷荷載的大小、、方向和位置置不隨時間變變化或變化很緩緩慢—動力效效應(yīng)小)。動力荷載(動動力效應(yīng)大——沖擊荷載、、風(fēng)及地震產(chǎn)產(chǎn)生的隨機荷載載等)?！?—3結(jié)結(jié)構(gòu)的計算簡簡圖簡化的內(nèi)容1.桿件的簡簡化;2.荷載的簡簡化；3.支座和結(jié)結(jié)點的簡化。。計算簡圖:─實際結(jié)構(gòu)的抽抽象，也稱力力學(xué)建模簡化原則——符合實際，盡盡量簡單例如:qF桿件簡化：用用軸線代替了了桿件。荷載簡化：重重物——看作作集中荷載。。自重——看作作均布荷載。。支座簡化：考慮到支承面面有摩擦，梁梁不能左右移移動，但受熱熱膨脹時可伸伸長，將一端端視為固定鉸鉸支座，另一一端視為活動動鉸支座。例如:qF桿件簡化：用用軸線代替了了桿件。荷載簡化：重重物——看作作集中荷載。。自重——看作作均布荷載。。支座簡化：考慮到支承面面有摩擦，梁梁不能左右移移動，但受熱熱膨脹時可伸伸長，將一端端視為固定鉸鉸支座，另一一端視為活動動鉸支座?！?—4支支座和結(jié)點的的類型1.支座的類類型：⑴活動鉸支座座AFAy支座——把結(jié)結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)聯(lián)聯(lián)系起來的裝裝置。傳遞荷荷載，固定結(jié)結(jié)構(gòu)的位置。。被支承物可繞繞鉸鏈的鉸轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，也可沿沿支承物的支支承平面方向移動?；罨顒鱼q支座對對被支承物產(chǎn)產(chǎn)生過鉸且垂垂直與支承平平面的反力。⑵固定鉸支座座AFAyFAx被支承端相對對支承物只能能轉(zhuǎn)動，不能能移動。鉸支座對被支支承物產(chǎn)生反反力，由于該該反力大小、、方向均待求求，一般分解解為相互垂直直的兩個分力力。⑶固定支座座AFAyMA被支承物相對對支承物既不不能有轉(zhuǎn)動，，也不能有移移動。固定支座對被被支承物產(chǎn)生生過支承點的的兩個相互垂垂直的反力分分量和一個反力矩矩。(4)滑動支支座(也稱定定向支座、平平行雙鏈桿座座）結(jié)構(gòu)在支承處處不能轉(zhuǎn)動，，不能沿垂直直于支承面的的方向移動，，但可沿支承面面方向滑動。。應(yīng)用：利用結(jié)構(gòu)的對對稱性，取一一半結(jié)構(gòu)計算算時、機動法法作影響線時時應(yīng)用，實際際結(jié)構(gòu)不常見見。MAFAy排架的立柱與與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)如如圖：材料1、2若若用細(xì)石砼，，簡化為固定支座。圖1-10材料1用細(xì)細(xì)石砼，2用用瀝青麻絲，，簡化為固定鉸支座。。1.桿件之間間的聯(lián)結(jié)———結(jié)點鉸結(jié)點所連各各桿桿端可做做相對轉(zhuǎn)動，，但不能相對對移動。鉸結(jié)點不傳遞遞力矩，但傳傳遞力。⑴鉸結(jié)點各桿端既不能能做相對轉(zhuǎn)動動，也不能做做相對移動。。剛結(jié)點可傳遞遞力矩,也也可傳遞力。。⑵剛結(jié)點計算簡圖示意意桿系結(jié)構(gòu)按受受力和變形的的特征分為:一種受彎桿件件，軸線通常常為直線，支支座沒有水平平反力。梁又又分為單跨梁梁和多跨梁。。⑴梁：§1—5結(jié)結(jié)構(gòu)的分類類大田菁特大橋長1207米內(nèi)力以彎矩、、剪力為主。⑵拱：軸線為曲線且且在豎向荷載載作用下產(chǎn)生生水平反力，，其彎矩比相相應(yīng)梁的彎矩矩為小。380公斤炸藥炸不垮被譽“橋剛強”一線天大石拱橋，拱跨54米⑶剛架：由直桿組成并并具有剛結(jié)點點。各桿以彎曲變變形為主，并并應(yīng)同時考慮慮彎矩、剪力力和軸力三個個內(nèi)力分量。。由直桿組成，，但所有結(jié)點均為鉸鉸結(jié)點，在集集中結(jié)點荷載作用下，，各桿只產(chǎn)生生軸力。⑷桁架：三堆子金沙江大橋，單跨192米在結(jié)點荷載作作用下，各桿桿發(fā)生沿軸線線方向伸長或或縮短為主的的變形，并產(chǎn)生以軸力力為主的內(nèi)力力。因此，桁桁架桿又稱二二力桿。由桁架和梁或或桁架和剛架架等組合在一一起的結(jié)構(gòu)。。⑸組合結(jié)構(gòu)：桿件結(jié)構(gòu)的分分類：1.梁2.桁架3.拱4.剛架5.組合結(jié)構(gòu)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)和空空間結(jié)構(gòu)RARB1.6結(jié)構(gòu)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)習(xí)方法3）將計算結(jié)結(jié)果運用于實實際結(jié)構(gòu)的設(shè)設(shè)計和施工第二部分占比比重大，第一一、三部分是是重要環(huán)節(jié)(1)與其其它課程的關(guān)關(guān)系對高數(shù)、理力力、材力根據(jù)據(jù)個人實際情情況進行必要要的復(fù)習(xí)，并并在運用中得得到鞏固和提提高。(2)理論論聯(lián)系實際從解決工程實實際問題的角角度來看，分分三部分：1）實際結(jié)構(gòu)構(gòu)