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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,1-1 结构力学的研究对象和任务,结构:工程中担负预定任务、支承荷载的建筑物。,如:房屋、塔架、桥梁、隧道、挡土墙、水坝等。,研究对象:杆件结构,任务: 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; 结构的组成规则等。,荷载:作用在结构上的主动力,1-2荷载的分类,按作用时间久暂分恒载:长期作用在结构上,如自重、土压力等;活载: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固定荷载:恒载及某些活载,如
2、风、雪等;移动荷载:在结构上移动的,如列车、汽车、吊车等。,1-2荷载的分类,按动力效应分静力荷载:大小、方向和位置不随时间变化或变化很 缓慢的荷载,可以略去惯性力的影响;动力荷载: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。,其他因素: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。,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。,杆件的简化:以轴线代替;支座和结点的简化;荷载的简化:集中荷载和线分布荷载;体系的简化: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:连接结构与基础的装置。
3、,(1)活动铰支座,允许结构在支承处绕铰A转动和沿m-n的方向移动。,1-4 支座和结点的类型,(2)固定铰支座,允许结构在支承处绕铰A转动,A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,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),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。,图1,图2,1-4 支座和结点的类型,结点:结构中杆件相互连接处。,(1)铰结点,各杆端不能相对移动但可相对转动,可以传递力但不能传递力矩。,1-4 支座和结点的类型,(2)刚结点,各杆端不能相对移动也不能相对转动,可以
4、传递力也能传递力矩。,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。,1-5 结构的分类,按几何特征分,杆件结构 长度远大于其他两个尺度的杆件组成。,薄壁结构 其厚度远小于其他两个尺度的结构。,实体结构 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,(1)梁:受弯杆件,轴线一般为直线。 有单跨的和多垮的。,1-5 结构的分类,(2)拱:拱的轴线为曲线,在竖向荷载作用下会产生 水平反力。,(3)刚架:受弯直杆组成并有刚结点。,(4)桁架: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。,1-5 结构的分类,(5)组合结构:由桁架和梁(或刚架)组合的结构。,1-5 结构的分类,(6)悬索结构:主要承重构件为悬挂于塔、柱上的缆索, 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,平面结构:各杆轴线及外力均在同一平面内的结构。,空间结构: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,静定结构: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。,超静定结构: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。,