结构力学结构力学结构力学 (1).pdf

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1、STRUCTURAL MECHANICSSTRUCTURAL MECHANICS结结 构构 力力 学学DISCIPLINE纪律要求手机静音1手机静音2手机静音3ASSESS考核要求期末成绩50%1平时表现（提问+点名+思政）10%2线上学习20%5线下作业5%3阶段性测验35=15%4MOOC线上学习本节视频15%1课堂实录学习15%2网上测验50%（课中、课后各一半）4网上讨论20%3注意期末成绩50%（及格线50分）1线上学习注意提交。3线下作业发现抄袭、抄答案、雷同，第一次扣5分，第二次扣5分思政分。可以申诉。2REFERENCE参考书籍CONTENTS静定结构的受力分析3影响线4目 录

2、绪论1结构的几何构造分析2虚功原理与结构位移计算5力法6I位移法7CONTENTS矩阵位移法11结构动力计算基础基础10目 录渐近法及其他算法简述8II绪绪 论论1-1 结构力学的学科内容和教学要求结构力学的学科内容和教学要求1-2 结构的计算简图及简化要点结构的计算简图及简化要点1-3 杆件结构的分类杆件结构的分类1-4 荷载的分类荷载的分类Chap1 Chap1 绪绪 论论1、结构力学的重要性。2、结构力学能解决什么样的工程问题？3、如何学习结构力学？1-1 结构力学的学科内容和教学要求111、结构力学的重要性：课程体系基础课程基础课程专业课程专业课程 后续课程：钢筋混凝土结构、钢结构、土

3、力学、地基基础、结构抗震设计、施工技术 先修课程：高等数学、理论力学、材料力学121、结构力学的重要性：结构层面建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构，简称结构。13分类名称特点实例杆件结构由杆件组成的结构梁、拱、刚架、桁架结构的分类14杆件结构杆件结构Structure of Bar System15板壳结构又称薄壁结构，几何特征是厚度要比长度和宽度小得多房屋中的楼板、壳体屋盖、水工结构中的拱坝分类名称特点实例杆件结构由杆件组成的结构梁、拱、刚架、桁架结构的分类16板壳结构板壳结构Plate and Shell Structure17板壳结构又称薄壁结构，几何特征是厚

4、度要比长度和宽度小得多房屋中的楼板、壳体屋盖、水工结构中的拱坝分类名称特点实例杆件结构由杆件组成的结构梁、拱、刚架、桁架实体结构长、宽、厚三个尺度大小相仿水工结构中的重力坝结构的分类18实体结构实体结构Massive Structure19例 1-120例 1-221例 1-322理论力学材料力学结构力学三大力学三大力学1、结构力学的重要性：知识体系 材料力学：研究杆件的强度、刚度和稳定性 结构力学：研究杆件结构的强度、刚度、稳定性 弹性力学：以实体和板壳结构为主要研究对象 理论力学：研究物体机械运动的基本规律232、结构力学能解决什么样的工程问题(1)讨论结构的组成规律和合理形式，以及结构计

5、算简图的合理选择；(2)讨论结构内力和变形的计算方法，进行结构的强度和刚度的验算；(3)讨论结构稳定性以及在动力荷载作用下的结构反应。结构力学的任务：242、结构力学能解决什么样的工程问题(1)将实际结构抽象为计算简图；(2)各种计算简图的计算方法；(3)将计算结果运用于设计和施工。结构力学的内容：253、如何学习结构力学（1）循序渐进；（2）掌握分析方法与解题思路；（3）习题训练；（4）培养自学能力。261-2 结构的计算简图及简化要点结构的计算简图及简化要点一、基本概念1、计算简图在结构计算中，用以代替实际结构，并反映实际结构主要受力和变形特点的简化图形。2、选择计算简图的原则(1)反映结

6、构实际受力特点，使计算结果接近实际情况；(2)忽略次要因素，便于分析计算。27二、计算简图的简化要点空间结构平面结构1、结构体系的简化282930二、计算简图的简化要点杆件用其轴线表示，杆件之间的连接区用结点表示，杆长用结点间距表示，荷载作用于轴线上。2、杆件的简化31二、计算简图的简化要点2、杆件的简化：杆件用其轴线表示32二、计算简图的简化要点结点：结构中杆件相互连接的部分分类：铰结点、刚结点3、杆件间连接的简化33二、计算简图的简化要点(1)铰结点（hinge joint）：相互连接的杆件在连接处不能相对移动，但可相对转动。3、杆件间连接的简化34二、计算简图的简化要点(1)铰结点（hi

7、nge joint）：相互连接的杆件在连接处不能相对移动，但可相对转动。3、杆件间连接的简化35二、计算简图的简化要点(1)铰结点（hinge joint）：相互连接的杆件在连接处不能相对移动，但可相对转动。3、杆件间连接的简化36二、计算简图的简化要点(2)刚结点（rigid joint）：相互连接的杆件在连接处不能相对移动，也不能相对转动。3、杆件间连接的简化37二、计算简图的简化要点(2)刚结点（rigid joint）：相互连接的杆件在连接处不能相对移动，也不能相对转动。3、杆件间连接的简化38二、计算简图的简化要点(3)组合结点（composite joint）：一些杆端为刚结，另一

8、些杆端为铰结。3、杆件间连接的简化39铰铰 结结 点点：填空填空11刚刚 结结 点点：填空填空22组合结点：组合结点：填空填空33作答正常使用填空题需3.0以上版本雨课堂例 1-4：结点举例AEBCDGF答案填写规则：直接填结点编号，不区分大小写。答案若有多个结点，直接按字母顺序填写，不需要分隔。今后填空题都按该规则。填空题3分40铰铰 结结 点点：D D刚刚 结结 点点：C C组合结点：组合结点：B B例 1-4：结点举例AEBCDGF41二、计算简图的简化要点支座：结构与基础的连接区在计算简图上简化为支座分类：滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座4、结构与基础间连接的简化42例 1-6：结

9、构与基础间连接的简化43铰支座基础柱沥青麻刀填充例 1-6：结构与基础间连接的简化44二、计算简图的简化要点(1)铰支座（hinge support）：约束杆端不能移动，但可以转动。4、结构与基础间连接的简化45细石混凝土填充固定支座基础柱例 1-7：结构与基础间连接的简化46二、计算简图的简化要点(2)固定支座（fixed support）：约束杆端不能移动也不能转动。4、结构与基础间连接的简化47二、计算简图的简化要点(3)滚轴支座（roller support）：约束杆端不能竖向移动，但可水平移动和转动。4、结构与基础间连接的简化48二、计算简图的简化要点(4)定向支座（directio

10、nal support）：允许杆端沿一个方向自由移动，而沿其它方向不能移动，也不能转动。4、结构与基础间连接的简化49例 1-5：支座举例AEBCDGF滚轴支座：滚轴支座：填空填空1铰铰 支支 座座：填空填空2定向支座：定向支座：填空填空3固定支座：固定支座：填空填空4作答50填空题5分滚轴支座滚轴支座：D D 铰铰 支支 座：座：A、F定向支座：定向支座：G 固定支座：固定支座：E例 1-5：支座举例AEBCDGF51二、计算简图的简化要点常用建筑材料：钢、混凝土、砖、石、木料理想弹性材料：连续、均匀、各向同性、完全弹性）木料各向异性材料5、材料性质的简化52二、计算简图的简化要点体积力（体

11、力）：指结构的自重或惯性力等；表面力（面力）：指由其他物体通过接触面而传给结构的作用力。体力和面力一般简化为作用于轴线上的集中荷载和分布荷载。6、荷载的简化53L/2L/2L/2L/2L/2L/2例 1-8：荷载的简化q54例 1-9：荷载的简化q55细石混凝土填充例 1-10：厂房计算简图561-3 杆件结构的分类杆件结构的分类一、按杆件受力和变形特点分类1、梁：一种受弯构件，其轴线通常为直线，既可以是单跨，也可以是多跨。57一、按杆件受力和变形特点分类2、拱：拱是一种杆轴为曲线且在竖向力作用 下，会产生水平反力的结构。58一、按杆件受力和变形特点分类3、桁架：桁架是由若干个直杆组成，所有结

12、点都为铰结点。59一、按杆件受力和变形特点分类4、刚架：刚架由直杆组成，其结点通常为刚结点。60一、按杆件受力和变形特点分类5、组合结构：组合结构是桁架和梁或刚架组合在一起的结构，其中含有组合结点。61二、按空间分布分类1、空间结构2、平面结构621、静定结构：杆件的内力（包括支座反力）可由平衡条件唯一确定的结构。三、按计算特性分类2、超静定结构：杆件的内力必须同时考虑平衡条件和变形条件才能确定的结构。63荷载：荷载是主动作用于结构的外力。1-4 荷载的分类荷载的分类一、基本概念温度变化、基础沉陷等广义上的荷载641、按作用时间的久暂：二、分类方法恒载：长期作用在结构上的不变荷载。活载：在施工和使用期间可能存在的可变荷载。652、按荷载的作用范围：二、分类方法集中荷载：当荷载的作用面积相对于总面积是微小的，作用在这个面积上的荷载，可以简化为集中荷载。分布荷载：分布作用在一定面积或长度上的荷载，可简化为分布荷载。663、按荷载作用的性质：二、分类方法静力荷载：不随时间变化或变化极其缓慢，不使结构产生显著的加速度。动力荷载：随时间迅速变化或在短暂时间内突然作用或消失的荷载，使结构产生显著的加速度。674、按荷载位置的变化：二、分类方法固定荷载：作用位置固定不变的荷载。移动荷载：可以在结构上自由移动的荷载。68U R DISMISSEDCLASS IS OVER