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1、建筑力学,第三章 建筑结构的类型和结构计算简图,了解常见建筑结构类型，掌握结构计算简图绘制和结构受力分析。,本章回顾,建筑结构和结构计算简图,建筑荷载的分类与计算,约束的简化和约束力,结构受力分析图,什么是结构计算简图?,结构计算简图对建筑物力学本质的描述，是从力学的角度对建筑物的抽象和简化，这一抽象和简化过程包括三个环节：建筑物所受荷载的抽象和简化；约束的抽象和简化；结构构件的简化和抽象。,结构的简化必须符合结构的实际情况，不是随意的简化。,建筑荷载的分类（一）,按照建筑荷载的性质分为：永久荷载、可变荷载、偶然荷载永久荷载(恒载)长期作用在结构上的不变的荷载。如屋面板、屋架、楼板、墙体、梁、
2、柱等建筑物各部分的自重。,可变荷载结构上可变动的荷载。如楼面活荷载（如民用建筑楼面活荷载是指民用建筑在使用期间，由人群、物件、家具、设备等产生的荷载）、吊车荷载、风荷载、雪荷载、积灰荷载等。可变荷载的确定相对比较复杂，有较大的随机性。为了简化设计流程，荷载规范给出了各类建筑活荷载标准值。,偶然荷载一般指爆炸力、撞击力等比较意外的荷载。,建筑荷载的分类（二）,按照建筑荷载的分布方式分为：集中荷载、均布荷载、非均布荷载把次梁传到主梁的荷载作为集中力处理,建筑荷载的分类（二）,楼板的荷载直接传到框架梁上，这时框架梁承受均布荷载。,建筑荷载的分类（二）,水坝压力,非均布荷载,建筑荷载的计算,当建筑物给
3、定后，其尺寸和各种建筑材料的用量就已经确定了，所以，只要根据材料用量和材料密度，就容易计算出作用在该结构上的永久荷载。同时，根据建筑物的使用环境和情况，依据规范还可以计算出建筑物上的可变荷载、偶然荷载。建筑结构荷载规范GB 50009-2001,约束的简化和约束力,众多杆件通过杆件和杆件之间的约束节点；杆件和地基之间的约束支座；节点、支座联系成为一个非自由的，可抵御外荷载的杆系结构。,杆件、支座、节点,支座的简化汇总,反力数目,反力性质,位移性质,计算简图,支座名称,3.2.3 约束的简化和约束力,杆件、支座、节点,众多杆件通过杆件和杆件之间的约束节点；杆件和地基之间的约束支座；节点、支座联系
4、成为一个非自由的，可抵御外荷载的杆系结构。,约束的简化和约束力节点,结构中，把各个杆件连接在一起的区域称为节点。根据实际构造和受力特点，节点分为：刚结点、铰结点、组合结点,3.2.3 约束的简化和约束力,杆件、支座、节点,众多杆件通过杆件和杆件之间的约束节点；杆件和地基之间的约束支座；节点、支座联系成为一个非自由的，可抵御外荷载的杆系结构。,杆件的简化,主要研究对象是平面杆系结构：梁、拱、刚架、桁架,结构受力分析图,实际建筑物抽象成结构计算简图后，问题就转变成了一个纯粹的力学问题。结构的受力分析图，实际上是以结构某特定部分为对象的示力图,结构受力分析图,受力分析解题的基本要求结构整体分析取隔离
5、体，确定研究对象，建立坐标系进行受力分析：外力，约束反力分析平衡条件，选择合适的平衡方程求解未知力结果表述，须说明力的三要素：大小，方向，作用点,例题与作业解答,解：1、取梁AB为研究对象。2、受力分析如图，其中Q=q.AB=1003=300N；作用在AB的中点C。,例：梁AB上受到一个均布载荷和一个力偶作用，已知载荷集度q=100N/m，力偶矩大小M=500 Nm。长度AB=3m，DB=1m。求活动铰支D 和固定铰支A 的反力。,3、列平衡方程：,4、联立求解：ND=475 N NAx=0 NAy=-175 N,例 求图示结构的支座反力。,解：取AB 杆为研究对象画受力图。,由 FX=0：,
6、由 Fy=0：,由 MA=0：,一个研究对象最多有三个平衡条件，因此研究对象上最多只能有三个未知力。注意到BC杆有三个未知力，而AB 杆未知力超过三个，所以应先取BC 杆为计算对象，然后再取AB 杆为计算对象。,例 求图示结构的支座反力。,解：,由 FX=0：,由 Fy=0：,由 MB=0：,BC杆：,由 FX=0：,由 Fy=0：,由 MA=0：,AB杆：,注意作用与反作用关系，所以：,3-4 作图示结构杆件AB的示力图。(a)解：受力分析，作示力图建立坐标系，列平衡方程,说明受力方向,（b）解：受力分析,3-5 作图示结构ABCD的示力图。(a)解：受力分析，作示力图,说明受力方向,（b）
7、解：受力分析,3-6 求支座A的反力(a)解：首先进行取隔离体，受力分析建立坐标系，列平衡方程,说明受力方向,3-6 求支座A的反力(b)解：首先进行取隔离体，受力分析建立坐标系，列平衡方程,说明：解题时需要注意规范性，列方程时应写清楚具体是对整体或某一局部（或一点）进行的受力分析，而且须有必要的文字说明。应该注意所求力实际方向与原假设方向的关系。,绘制梁AB和BC的受力分析图，并求支座A和C的约束反力。,解：该结构体系由两个结构构件组成整体受力分析，需分别受力分析求解对BC建立隔离体，受力分析,由 MC=0：,由 Fx=0：,由 Fy=0：,说明力的作用方向！,取AB为隔离体，建立坐标系做示力图作用力反作用力原理平衡方程求解,由 Fx=0：,由 Fy=0：,由 MA=0：,
