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1、,课程类别：必修课 学分：6分学时：96 考试：闭卷任课教师：蒋玉川20,结构力学,结 构 力 学,授课教师：蒋玉川 建环学院结构教研室,Tel：,第1章 绪论第2章 几何组成分析第3章 静定结构内力第4章 影响线第5章 静定结构位移第6章 力法第7章 位移法第8章 渐进法第9章 矩阵位移法第10章 结构动力计算第11章 结构稳定计算第12章 塑性分析及极限荷载,第一章 绪 论（Introduction）,第1章 绪 论,1.1 结构力学的任务,1-2 结构的计算简图,1-3 结构及荷载的分类,结构：土木工程中，承受和传递载荷并起骨架作用的部分称为结构。构件：结构的组成部分统称为构件。如图中的
2、柱子、基础、屋架等。,结构的特点：1.几何不变 2.有足够的承载力。,1.1 结构力学的任务,一、什么是结构力学,理论力学 研究刚体，研究力与运动的关系。,材料力学 研究变形体，研究力与变形的关系。主要研究对象-杆件。,结构力学：研究变形体，研究力与变形的关系。主要研究对象-杆系杆状结构体系。,材料力学和结构力学研究的变形体是弹性变形体。,二、结构力学的研究对象,杆件：长度比其他两个方向的尺寸大得多的构件。杆系结构：由细长杆组成的系统。,薄壁杆：它的几何特征是长、宽、厚三个尺寸都相差很悬殊，即l b t。,二、结构的分类,薄壁结构：由薄板或薄壳组成的系统。其几何特征是宽而薄，即at，bt。平面
3、形状的称为板，曲面形状称为壳。实体结构：三个方向的尺寸大约为同量级的结构。,第一章 绪论,实体,五、研究方法 理论分析:经典的解析方法;数值计算:以有限单元法为代表的数值方法;实验研究:本课程不涉及.,结构力学的基本任务是研究在外力和其它因素作用下结构的内力、变形、动力反应和稳定性，以及结构的组成规律和合理形式。,四、结构力学的任务,1-2 结构的计算简图,一、力学模型 1.分清主次，略去次要因素;2.能反映结构的主要受力和变形的特点。(1)结构的重要性;对重要的结构采用较精确的计算简图，以提高计算的可靠性。反之，可用较粗略的计算简图。(2)设计阶段：在初步设计阶段可使用较粗略的计算简图；在技
4、术设计阶段再使用比较精确的计算简图。(3)计算问题的性质：对结构的静力计算，可使用比较复杂的计算简图；对结构的动力和稳定计算，采用比较简单的计算简图。(4)计算工具：使用的计算工具越先进，采用的计算简图就可以更精确些。,1-2 结构的计算简图,1）杆件的简化 杆件可以用轴线来表示：,原因是：细长杆件可以近似采用平面假定，因此截面上的应力可以由截面上的内力来确定，而内力只与杆件的长度有关，与截面的宽度和高度无关。,1-2 结构的计算简图,2）结点的简化 杆件与杆件的连接点称为：结点 结点的简化分两类：铰结点和刚结点,铰结点 几何特征：各杆可以绕结点自由转动。受力状况：不会引起杆端弯矩。表示方法：
5、,1-2 结构的计算简图,例如：图示木屋架的结点,刚结点 几何特征：各杆不能绕结点作相对转动。受力状况：由于结点能阻止杆件之间发生相对转 角，因此杆端有弯矩、剪力 和轴力。,1-2 结构的计算简图,表示方法：,例如：图示现浇钢筋混凝土框架的结点,1-2 结构的计算简图,3）支座的简化 对平面结构一般可以简化成以下三种形式：可动铰支座 只能约束竖向运动的支座称为：可动铰支座 表示方法：,例如：把梁放在柱顶上，不作任何处理，其支座就 可简化成可动铰支座。,1-2 结构的计算简图,固定铰支座 能约束竖向和水平运动的支座称为：固定铰支座 表示方法：,例如：把屋架放在柱顶上，并与柱顶的预埋件连 接，这样
6、的支座可简化成固定铰支座。,1-2 结构的计算简图,固定支座 能约束竖向、水平和转动的支座称为：固定支座 表示方法：,例如：柱子与基础完全现浇在一起，而且柱子的 钢筋插入基础一定距离，那么柱子的支座 就可简化成固定支座。,主梁和次梁的连接宜采用简支连接；（其传递荷载为次梁的梁端剪力，并考虑连接的偏心引起的附加弯矩，可不考虑主梁扭转）必要时也可采用刚性连接。,主次梁连接（一）,简支连接,实例,主梁与次梁的铰接连接,主次梁连（二）,刚性连接,实例,梁与柱的刚接连接,高强螺栓,钢衬板,对接焊缝,梁上下翼缘传递弯矩，腹板传递剪力,实例,梁与柱铰接连接,梁腹板传递竖向剪力,1-2 结构的计算简图,4）结
7、构简化,例1.单层厂房结构,1-2 结构的计算简图,例2.框架结构,1-2 结构的计算简图,例3.框架剪力墙结构,1.楼板刚度无穷大，楼板平面内只能产生刚体位移;2.刚架和剪力墙均对称布置，竖柱不会产生扭转。,1-2 结构的计算简图,例4、吊车梁,吊车梁工程实例,吊车横梁简化,均布载荷,集中力,例5 雨蓬梁,屋架结构中的拉压杆,例6.屋架,例7.排架,例8.钢筋混凝土楼盖,例9.水 坝,百色电站重力坝坝基稳定性分析模型图,百色重力坝某剖面应力等值线图,后处理：等值线,例10.矩形楼板的简化,可见：当L2L1,则，q1 q2,较大部分荷载沿短边传递。,令：,当,例11.拱坝的简化计算,1-3 荷
8、载的类型,1）按分布分 面荷载 如：风荷载、雪荷载、雨荷载、人群 荷载、水压力等 体荷载 如：结构自重，温度荷载等 集中荷载 如：集中力、集中力矩等 2）按作用在结构上的时间分 恒荷载 如：结构自重和设备重量等 活荷载 如：人群荷载、雪荷载、雨荷载等 移动荷载 如：吊车荷载、汽车荷载、火车荷载,1-3 荷载的类型,3）按作用在结构上的效果分 静荷载 如：结构自重和设备重量等 动荷载 如：风荷载、地震荷载、冲击荷载等,活 载,1-4 结构形式,1）梁有简支梁、悬臂梁、曲梁、多跨静定梁和超静定梁等。,1-4 结构形式,2）拱有三铰拱、两铰拱、无铰拱等。,两铰拱,三铰拱,无铰拱,1-4 结构形式,4）刚架,例如：图示斜拉桥,按计算方法分：1.静定结构 2.超静定结构,平板网架,框架剪力墙,第一章 绪 论（Introduction）,谢谢!,
