结构力学_1 绪论.ppt

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1、1,结构力学（上）(第4版多媒体教学课件),2,1 绪 论,3,1.1 结构和结构的分类,一、结构,建筑物或构筑物中能承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。如：房屋中的梁柱体系、桥梁、水坝等等都是工程结构的例子。,4,万里长城,5,天安门城楼,6,国家大剧院,7,三峡大坝,8,印度泰姬陵,9,意大利比萨斜塔,10,凯旋门,11,埃菲尔铁塔,12,吉隆坡石油双塔,13,桥梁,14,赵州桥,15,青马大桥,16,旧金山大桥,17,结构分类,1. 杆系结构,钢结构梁、柱,18,埃菲尔铁塔,19,2. 板壳结构,悉尼歌剧院,厚度远小于其长度和宽度的结构。,20,清华大礼堂,21,3. 实体结构,长

2、、宽、高三个尺寸相近的结构。,结构力学研究的对象和内容,1. 研究对象,2. 研究内容,结构力学研究由细长杆件组成的平面杆系结构，如：梁、桁架、刚架、拱及组合结构等。,平面杆件体系的几何构造分析；,讨论结构的强度、刚度、稳定性、动力反应以及结构极限荷载的计算原理和计算方法等。,22,强度计算在于保证结构物使用中的安全性，并符合经济要求。,刚度计算在于保证结构物不会产生过大的变形从而影响使用。,稳定性验算在于保证结构不会产生失稳破坏。,几何构造分析主要是讨论几何不变体系的组成规律，因为只有几何不变体系才能作为结构来使用。,23,极限荷载的求解是为了充分发挥结构的承载能力，由讨论结构的弹性计算转变

3、为塑性计算。,24,1.3 结构计算简图,一、支座和支座反力,1. 固定支座,A,B,模型,工程实例,把结构与基础联结起来的装置称为支座。,25,简图：,特点：,（1) 杆端截面A不产生线位移和角位移；,（2) 杆端截面A有反力矩以及沿x、y方向的反力。,26,2. 固定铰支座,特点：,（1） 杆端截面A无线位移，可以自由转动；,（2） 杆端截面A产生沿x、y方向的反力。,模型,27,3. 辊轴支座,特点：,（1） 杆端A产生垂直于链杆方向的线位移；,（2） 杆端A产生的支座反力沿链杆方向作用。,28,4. 滑动支座（定向支座）,特点：,（1）杆端A无转角，不能产生沿链杆方向的线位移，可以产生

4、垂直于链杆方向的线位移；,（2）杆端A存在反力矩以及沿链杆方向的反力。,模型,29,1.4 杆件结构的分类,1. 梁,（1）单跨梁,（2）多跨梁,梁的特点：,梁的轴线通常为直线，在竖向荷载作用下，截面存在弯矩、剪力和轴力。,30,2. 刚架,静定刚架,超静定刚架,刚架的特点：,（1）刚架通常由梁和柱等直杆组成，杆件与杆件连接的结点多为刚结点；,（2）荷载作用下杆件截面存在弯矩、剪力和轴力。,31,3. 拱,拱的特点：,（2） 拱轴截面的轴力较大，弯距和剪力较小。,（1） 拱的轴线为曲线，在竖向荷载作用下支座有水平推力 （见图)；,32,4. 桁架和组合结构,静定桁架,超静定桁架,组合结构,33

5、,特点：,（1） 桁架由直杆组成，所有结点都是铰结点，荷载作用于结点上，各杆只受轴力；,（2） 组合结构则是由梁式杆和链杆组成，其中梁式杆以受弯为主，内力不仅有轴力，还有弯矩和剪力。,1.5 荷载的分类,按荷载作用时间长短分,34,恒荷载永久作用在结构上的荷载，如自重等。,活荷载荷载有时作用在结构上，有时又不作 用在结构上，如：楼面活荷载、雪荷 载。,35,2. 按荷载作用位置分,固定荷载作用位置不变的荷载，如自重等。,移动荷载荷载作用在结构上的位置是移动的，如吊车荷载、桥梁上的汽车（火车）荷载。,3. 按荷载作用的性质分,静荷载荷载的大小、方向、位置不随时间变化或变化很缓慢的荷载。恒载都是静荷载。,动荷载 荷载的大小、方向随时间迅速变化，使结构产生显著振动，结构的质量承受的加速度及惯性力不能忽略。化学爆炸和核爆炸的冲击波荷载、地震荷载和风荷载等都是动力荷载。,本章小结,本章讨论了四个问题：结构力学的任务法，结构的计算简图，结构和杆件结构的分类，荷载的分类。,36,