结构力学ppt

结构力学
Structural Mechanics
结构理论 结构分析 建筑力学
Theory of Structural Structural Analysis Architectural Mechanics
结构力学
教材：
《结构力学Ι》－基本教程
龙驭球、包世华等 高教出版社
参考书：
《结构力学》（上、下册） 龙驭球、包世华 《结构力学》（上、下册） 杨茀康、李家宝 《结构力学》（上、下册） 李廉锟 《结构力学解题指导及习题集》钟朋主编 《应用结构力学——典型例题剖析》 郑念国等
• （2）、薄壁结构（板壳结构）：板壳的厚度 比长度和宽度小得多。
• （3）、实体结构：结构的长、宽、高三个尺 寸等量级。
杆件结构（杆系结构）
2.按材料性质、结构类型分类（略）
如：钢筋混凝土结构、钢结构、木 结构、砖石结构等。
如：梁结构、钢架（框架）结构、 桁架结构、高层结构等。
结构计算简图举例
§1-3 杆件结构分类（自学）
• 这里杆件结构分类指的是:结构计算 简图的分类(按结构特性分)。 • 自学中应注意各类结构的构造特点， 以及由此而产生的受力特点。
三、结构力学的任务和内容
• 任务：
• 1、研究结构的组成规律和合理形式。 • 2、讨论结构在外因作用下的强度、刚度、
稳定性、动力反应。 • 3、培养能力：分析问题和解决问题的能力，
自学能力，计算能力。
• 内容：
• １、如何将实际结构简化为计算简图。 • ２、研究各种计算简图的计算方法。 • ３、将分析和计算结果应用于实际结
• (2) 不同设计阶段要求：初步——简单,施工图 阶段——复杂; • (3) 计算问题性质：静力——繁,动力——简;工 具：手算——简,电算——繁（精确 ）; • (4) 新型结构,常用结构所取计算简图繁简不同。
二、杆件结构体系可简化的因素 （结构体系的简化）
• 1、空间 —— 平面
• 杆件结构可分为空间、平面两大类 型。实际结构体系均为空间结构体系， 不是所有的体系都能简化为平面体系。
2、勤学多练：必须做一定量的习题，否则 很难掌握结构力学的基本概念、基本原理和基本 的分析方法。
3、学习要求：（1）、预习；（2）、课堂 记笔记， 注意习题和课堂讨论课；（3）、独立、 认真完成作业；（4）、主动答疑，多提问题。
§1-２结构计算简图及简化要点
• 一、计算简图（计算模型）
• 计算简图：结构计算时，用以代表实际 结构的简化图形。
第一章 绪论
§1-1 结构力学的任务和学习方法
• 一、结构力学的研究对象
• 研究对象——工程结构
• 结构：构筑物中承担荷载的体系（承 重骨架）。
•
如：梁柱体系、板壳体系、网架体系、水
塔、桥梁、水坝、挡土墙等。
二、结构的类型
• 1、按几何特征分类
• （1）、杆件结构（杆系结构）：构件长度远 远大于横截面尺寸。
关联课：弹性力学， 塑性力学， 计算结构力学， 有限单元法等课程。
五、学习方法
• 本课程中，新的、纯粹的理论推导并
不多，主要是将前面所学的理论力学、 材料力学等课程的知识，综合应用在结 构的分析和计算上。学习时要注意对问 题的分析方法和解题思路。强调能力培 养（分析、计算、自学、表达）。
1、总结分析问题的一般方法：如，由已知 领域向未知领域转化；由整体向局部转化，在由 局部向整体转化。
方向不知，反力可分
为Fx ， Fy方向。
Fx
Fy
（3）、定向（滑动） 支座：
不可转动，可沿一个 方向滑动，分解为一个反
力矩Ｍ和一个反力Fy
（或Fx ）。
M
Fy
（4）、固定支座：
被支撑部分完全 被固定（转动、移 动），分解为三个反
力Fx 、 Fy 、Ｍ。
细石 混凝土
（5）、＊弹性支座。 Fx
M Fy
σ
• 5、材料性质
的简化
ε
O
• 为简化计算，
材料一般设为连续、
均匀、各向同性、完
σ
全弹性或弹塑性的。
ε
O
6、荷载的简化
• 作用在结构上的荷载的确定是一个复 杂的问题。
• 其中包括： • 体积力（自重、惯性力等）; • 表面力（其它物体通过接触面传来的力）。 • 可以简化为： • 较为均匀的分布力——均布荷载 • 短段分布力——集中荷载 • 温度改变，支座移动，材料收缩也可视为 荷载，称为广义荷载。
• 1、简化的必要性：
• （１）完全符合实际常不可能； • （２）即使采用十分精确的计算简图，
对工程 需要和节省人力财力来说常不必要。
•２、简化原则：
• (1) 反应实际：留主要因素,以反映结构的主要 受力性能；
• (2) 计算简单（力求），去次要因素。
• 3、其它条件：
• (1) 结构重要与否;
构的设计和施工。
四、结构力学与其他课程的联系
• 结构力学是一门技术（基础）课。
• 先行课： • 数学（高等数学、线性代数等）； • 理论力学（力学的基本规律）； • 材料力学（与结构力学的研究对象不同）。
• 后继课：钢筋混凝土结构，砖石砌体
结构，钢结构，木结构，水工结构等。 （是这些课程的力学基础）
• 2、杆件 —— 轴线
•
直杆、曲杆均可，条件：（１）小
变形、（２）平截面假定。
3、结点（杆件间连接）的简化
• 杆件结构中， 两个或两个以上 的杆件共同连接 处称为结点。 • (1)、铰结点：
连接的各杆在连接 处不能相对移动 （传递力）,可相对 转动（不传递力
矩）。Βιβλιοθήκη (2)、刚结点： 连接的各杆在连 接处，不能相对 移动（传递力）， 不能相对转动 （传递力矩）。
高教出版社 高教出版社 高教出版社 高教出版社 同济出版社
目
录
• 第1章 绪论 • 第2章 结构的几何构造分析 • 第3章 静定结构的受力分析 • 第4章 影响线 • 第5章 虚功原理与结构位移计算 • 第6章 力法 • 第7章 位移法 • 第8章 渐近法及其他算法简述 • 第9章 矩阵位移法 • 第10章 结构动力计算基础
• 变形前后在 结点处各杆端切 线夹角不变
4、结构与基础间连接（支座）的简化
• 支座的计算简图——用支座链杆表示支座 • 优点：支座对结构的约束条件比较明确
支座反力的数目＝链杆的数目
(1)滚轴支座
（活动铰支座） 可水平移动，不可
竖向移动。
Fy
(2)、铰支座
（固定铰支座）可转 动，不可移动。
• 反力作用点已知，