于英建筑力學13-結(jié)構(gòu)的計算簡圖及分類

1、學習探究12021-11-1建筑力學第一章第五節(jié)結(jié)構(gòu)的計算簡圖及分類合肥鐵路工程學校 機電教研室學習探究22021-11-1結(jié)構(gòu)的計算簡圖及分類溫故知新學習探究知識強化課堂延伸提綱挈領學習探究32021-11-1學習探究學習探究42021-11-1第五節(jié)第五節(jié) 結(jié)構(gòu)的計算簡圖及分類結(jié)構(gòu)的計算簡圖及分類學習探究52021-11-1一、知識回顧一、知識回顧1、柔體約束反力方向沿著繩子背離物體2、光滑接觸面約束公法線及反力畫法3、圓柱鉸鏈約束四選一4、鏈桿約束（鏈桿和二力桿的異同）5、支座11種表達及其反力畫法學習探究62021-11-1畫受力圖應注意的問題除重力、電磁力外，物體之間只有通過接觸才除

2、重力、電磁力外，物體之間只有通過接觸才有相互機械作用力，要分清研究對象（受力體）有相互機械作用力，要分清研究對象（受力體）都與周圍哪些物體（施力體）相接觸，都與周圍哪些物體（施力體）相接觸，接觸處接觸處必有力，力的方向由約束類型而定必有力，力的方向由約束類型而定。1、不要漏畫力、不要漏畫力學習探究72021-11-1學習探究82021-11-1結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)平面桿系結(jié)構(gòu)平面桿系結(jié)構(gòu)桿件的截面尺桿件的截面尺寸遠小長度寸遠小長度特點特點板殼結(jié)構(gòu)板殼結(jié)構(gòu)塊體結(jié)構(gòu)塊體結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)承受荷載起骨架作用的承受荷載起骨架作用的構(gòu)件或由其組成的整體構(gòu)件或由其組成的整體概念概念分類分類一、結(jié)構(gòu)的計算簡圖學習探究

3、92021-11-1計算簡圖選擇的原則計算簡圖選擇的原則：1、盡可能符合實際計算簡圖應能反映實際結(jié)構(gòu)的主要受力和變形性能2、盡可能簡單計算簡圖要便于計算計算簡圖計算簡圖：指對實際結(jié)構(gòu)進行簡化，表現(xiàn)主要特點略去次要因素，用一個簡化圖形來代替實際結(jié)構(gòu)，這簡化圖形就稱為實際結(jié)構(gòu)的計算簡圖。一、結(jié)構(gòu)的計算簡圖學習探究102021-11-1實際結(jié)構(gòu)簡化的過程實際結(jié)構(gòu)簡化的過程計算簡圖計算簡圖1結(jié)構(gòu)體系的簡化2桿件的簡化3節(jié)點的簡化4支座的簡化5荷載的簡化學習探究112021-11-1結(jié)構(gòu)體系的簡化結(jié)構(gòu)體系的簡化3 3 1 1空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)學習探究122021-11-1排

4、架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)學習探究132021-11-1桿件的簡化桿件的簡化3 3 2 2以軸線（粗實線）表示以軸線（粗實線）表示立體平面粗線當截面尺寸增大時，將引起較大誤差。當截面尺寸增大時，將引起較大誤差。如：超過長度的如：超過長度的1/41/4。學習探究142021-11-1桿件的簡化桿件的簡化3 3 2 2以軸線（粗實線）表示以軸線（粗實線）表示柱基礎屋架實例1-屋架學習探究152021-11-1桿件的簡化桿件的簡化3 3 2 2以軸線（粗實線）表示以軸線（粗實線）表示柱學習探究162021-11-1兩鉸剛架兩鉸剛架實例2剛架桿件的簡化桿件的簡化3 3 2 2以軸線

5、（粗實線）表示以軸線（粗實線）表示學習探究172021-11-1三鉸剛架三鉸剛架實例3剛架桿件的簡化桿件的簡化3 3 2 2以軸線（粗實線）表示以軸線（粗實線）表示學習探究182021-11-1結(jié)點結(jié)點桿件之間的連接桿件之間的連接桿件與基礎的連接桿件與基礎的連接支座支座桿件間連接的簡化桿件間連接的簡化3 3 3 3結(jié)點的簡化結(jié)點的簡化學習探究192021-11-1桿件間連接的簡化桿件間連接的簡化3 3 3 3結(jié)點的簡化結(jié)點的簡化節(jié)點的類型：節(jié)點的類型： 鉸結(jié)點鉸結(jié)點 剛結(jié)點剛結(jié)點學習探究202021-11-1桿件間連接的簡化桿件間連接的簡化3 3 3 3鉸結(jié)點鉸結(jié)點不能相對移動，可以相對轉(zhuǎn)動不

6、能相對移動，可以相對轉(zhuǎn)動可以傳遞力，但不能傳遞彎矩可以傳遞力，但不能傳遞彎矩結(jié)點的簡化結(jié)點的簡化學習探究212021-11-1桿件間連接的簡化桿件間連接的簡化3 3 3 3結(jié)點的簡化結(jié)點的簡化鉸節(jié)點連接的桿件受到荷載作用而產(chǎn)生變形時，鉸節(jié)點處各桿件的夾角會發(fā)生改變，約束反力用兩對互相垂直、等大反向的力表示。C學習探究222021-11-1剛結(jié)點剛結(jié)點不能相對移動和轉(zhuǎn)動不能相對移動和轉(zhuǎn)動可以傳遞力和彎矩可以傳遞力和彎矩桿件間連接的簡化桿件間連接的簡化3 3 3 3結(jié)點的簡化結(jié)點的簡化學習探究232021-11-1桿件間連接的簡化桿件間連接的簡化3 3 3 3結(jié)點的簡化結(jié)點的簡化剛節(jié)點連接的桿件受

7、到荷載作用而產(chǎn)生變形時，剛節(jié)點處各桿件的夾角不會發(fā)生改變，約束反力用兩對互相垂直、等大反向的力加上兩對力偶矩表示。學習探究242021-11-1桿件間連接的簡化桿件間連接的簡化3 3 3 3結(jié)點的簡化結(jié)點的簡化不完全鉸節(jié)點部分剛節(jié)、部分鉸節(jié)的節(jié)點稱為半鉸或復合鉸節(jié)點。學習探究252021-11-1結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化3 3 4 41.1.可動絞支座可動絞支座可以轉(zhuǎn)動和水平左右移動，但不能豎向上下移動?？梢赞D(zhuǎn)動和水平左右移動，但不能豎向上下移動。提供垂直于支撐面的豎向約束反力提供垂直于支撐面的豎向約束反力支座的簡化支座的簡化yF學習探究262021-11-1可動鉸支座Fy

8、學習探究272021-11-12.2.固定鉸支座固定鉸支座可以轉(zhuǎn)動，但不能豎向移動和水平移動。可以轉(zhuǎn)動，但不能豎向移動和水平移動。提供豎向和水平約束反力。提供豎向和水平約束反力。固定鉸支座固定鉸支座yFxF學習探究282021-11-13.3.固定端支座固定端支座不能豎向移動、水平移動和轉(zhuǎn)動。不能豎向移動、水平移動和轉(zhuǎn)動。提供豎向、水平約束反力和約束力矩提供豎向、水平約束反力和約束力矩yFxFM學習探究292021-11-1預制鋼筋混凝土柱插入杯形基礎的兩種施工方法學習探究302021-11-1結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化3 3 4 4支座的簡化支座的簡化在杯口四周填入瀝青麻絲

9、，柱端可發(fā)生微小轉(zhuǎn)動，則可簡化為固定鉸支座。學習探究312021-11-1結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化3 3 4 4支座的簡化支座的簡化當杯口四周用細石混凝土填實、地基較好且基礎較大時，可簡化為固定支座。學習探究322021-11-1結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化3 3 4 4支座的簡化支座的簡化一根兩端支承在墻上的鋼筋混凝土梁，受到均布荷載的作用，對這樣一個最簡單的結(jié)構(gòu)，如果要嚴格按實際情況去計算，是很困難的。因為梁兩端所受到的反力沿墻寬的分布情況十分復雜，反力無法確定。學習探究332021-11-1結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化3 3 4 4支座

10、的簡化支座的簡化如何選擇比較符合實際的計算簡圖，先要分析梁的變形情況。因為梁支承在磚墻上，其兩端均不可能產(chǎn)生垂直向下的移動，但在梁受壓時，彎曲變形導致兩端能夠產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)動；整個梁不可能在水平方向移動，但在溫度變化時，梁端能夠產(chǎn)生熱脹冷縮。學習探究342021-11-1結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化3 3 4 4支座的簡化支座的簡化梁的支座作如下處理：通常在一端墻寬的中點設置固定鉸支座，在另一端墻寬的中點設置可動鉸支座，用梁的軸線代替梁，就得到了簡支梁的計算簡圖。q學習探究352021-11-1結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化結(jié)構(gòu)與基礎間連接的簡化3 3 4 4支座的簡化支座的簡化這個計算簡

11、圖反映了：梁的兩端不可能產(chǎn)生垂直向下移動但可轉(zhuǎn)動的特點；左端的固定鉸支座限制了梁在水平方向的整體移動；右端的可動鉸支座允許梁在水平方向的溫度變形。這樣的簡化既反映了梁的實際工作性能及變形特點，又便于計算。這就是所謂的簡支梁。q學習探究362021-11-1荷載的簡化荷載的簡化3 3 5 5體積力體積力表面力表面力自重等自重等風、雪荷載等風、雪荷載等簡化為作用于軸線上的集中荷載或均布荷載簡化為作用于軸線上的集中荷載或均布荷載荷載：作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的主動力。如重力、風壓力、雪壓力等。作用面積不大：按集中荷載考慮；作用面積較大：按分布荷載考慮。學習探究372021-11-1l結(jié)構(gòu)的計算簡圖舉例學習

12、探究382021-11-1學習探究392021-11-1二、荷載的分類及計算荷載可以根據(jù)不同的特征進行分類荷載可以根據(jù)不同的特征進行分類學習探究402021-11-1依據(jù)荷載作用時間的久暫依據(jù)荷載作用時間的久暫3 3 1 1恒載：恒載：長期作用在結(jié)構(gòu)上的不變荷載長期作用在結(jié)構(gòu)上的不變荷載，如結(jié)構(gòu)的，如結(jié)構(gòu)的自重或土壓力。自重或土壓力?；钶d：活載：在建筑物施工和使用期間可能存在的可變在建筑物施工和使用期間可能存在的可變荷載荷載，如樓面荷載、屋面荷載、雪載和風載等。，如樓面荷載、屋面荷載、雪載和風載等。二、荷載的分類及計算學習探究412021-11-1依據(jù)荷載作用時間的久暫依據(jù)荷載作用時間的久暫3

13、 3 1 1結(jié)構(gòu)的自重計算公式結(jié)構(gòu)的自重計算公式二、荷載的分類及計算自重=重力密度（N/m3）體積（m3）學習探究422021-11-1樓面活荷載樓面活荷載應依據(jù)樓面活荷載應依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范進行設進行設計，如教室規(guī)定為計，如教室規(guī)定為2.0 KN/m2 。學習探究432021-11-1依據(jù)在結(jié)構(gòu)上的分布情況依據(jù)在結(jié)構(gòu)上的分布情況3 3 2 2集中荷載：集中荷載：當荷載的作用范圍很小，此時可以認當荷載的作用范圍很小，此時可以認為荷載全部集中作用在一點上，即稱之為集中荷為荷載全部集中作用在一點上，即稱之為集中荷載載，如汽車輪壓。單位：，如汽車輪壓。單位：N或或KN。分布荷載：分

14、布荷載：滿布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載滿布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載，又分，又分為均布荷載和非均布荷載。如樓面荷載、雪載等。為均布荷載和非均布荷載。如樓面荷載、雪載等。二、荷載的分類及計算學習探究442021-11-1依據(jù)在結(jié)構(gòu)上的分布情況依據(jù)在結(jié)構(gòu)上的分布情況3 3 2 2分布荷載：分布荷載：滿布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載滿布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載，又分，又分為均布荷載和非均布荷載。如樓面荷載、雪載等。為均布荷載和非均布荷載。如樓面荷載、雪載等。二、荷載的分類及計算分布荷載按照形態(tài)又分為以下分布荷載按照形態(tài)又分為以下3 3種：種：體分布荷載；體分布荷載；面分布荷載；面分布荷載；線分布荷載。線分布荷載。學

15、習探究452021-11-1吊車梁上的荷載吊車梁吊車梁牛腿牛腿吊車輪吊車輪學習探究462021-11-1依據(jù)荷載的作用性質(zhì)依據(jù)荷載的作用性質(zhì)3 3 3 3靜力荷載：數(shù)量、方向和位置不隨時間變化或靜力荷載：數(shù)量、方向和位置不隨時間變化或 變化極為緩慢，不使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著變化極為緩慢，不使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著 的加速度。如自重和其他恒載。的加速度。如自重和其他恒載。動力荷載：隨時間迅速變化或在短暫時段內(nèi)突動力荷載：隨時間迅速變化或在短暫時段內(nèi)突 然作用或消失的荷載，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生然作用或消失的荷載，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生 顯著的加速度，要考慮慣性力的影顯著的加速度，要考慮慣性力的影 響，如沖擊荷載、地震力等。響，如沖擊荷載

16、、地震力等。學習探究472021-11-1學習探究482021-11-1平面桿系按結(jié)構(gòu)的計算簡圖分類平面桿系按結(jié)構(gòu)的計算簡圖分類受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件其軸線通常為直線其軸線通常為直線可以是單跨的或多跨的可以是單跨的或多跨的梁梁3 3 1 1學習探究492021-11-1梁梁3 3 1 1學習探究502021-11-1剛架剛架3 3 2 2由直桿組成，各桿主要受彎曲變形。由直桿組成，各桿主要受彎曲變形。其結(jié)點通常為剛結(jié)點。其結(jié)點通常為剛結(jié)點。學習探究512021-11-1剛架剛架3 3 2 2學習探究522021-11-1拱拱3 3 3 3軸線為曲線軸線為曲線, ,以壓縮變形為主。以壓縮變形為主。力學特點是在豎向荷載作用下有水平支座反力力學特點是在豎向荷載作用下有水平支座反力學習探究532021-11-1桁架桁架3 3 4 4由直桿組成，三角形單元。由直桿組成，三角形單元。所有結(jié)點都為鉸結(jié)點所有結(jié)點都為鉸結(jié)點學習探究542021-11-1桁架桁架3 3 4 4學習探究552021-11-1組合結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu) 3 3 5 5是桁架和梁或剛架組合一起形成的結(jié)