結(jié)構(gòu)力學緒論

河北理工大學輕工學院

結(jié)構(gòu)力學StructuralMechanics統(tǒng)稱為工程結(jié)構(gòu)，簡稱為結(jié)構(gòu)。第一章結(jié)構(gòu)力學總論§1.1結(jié)構(gòu)力學的研究對象和任務(wù)一、結(jié)構(gòu)力學的研究對象—結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)—建筑物或構(gòu)筑物中支承荷載而起骨架作用的部分。

房屋建筑—建筑結(jié)構(gòu)橋梁—橋梁結(jié)構(gòu)水利工程—水工結(jié)構(gòu)

……

結(jié)構(gòu)舉例：教學大樓、長江大橋、水壩、水塔……2、結(jié)構(gòu)的分類（1）按結(jié)構(gòu)構(gòu)件的幾何特征：桿件結(jié)構(gòu)、薄壁結(jié)構(gòu)、實體結(jié)構(gòu)。（2）按建造結(jié)構(gòu)的材料：鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等。（3）按結(jié)構(gòu)和荷載的空間特征：空間結(jié)構(gòu)、平面結(jié)構(gòu)。研究結(jié)構(gòu)的力學性能的學科稱為結(jié)構(gòu)力學，但通常所說的結(jié)構(gòu)力學以桿件結(jié)構(gòu)為研究對象，也稱桿件結(jié)構(gòu)力學。三峽大壩南京長江大橋

世界上最早的石拱橋，建于公元605年前后，全長50.82米，凈跨37.02米，拱高7.23米，距今已有1400多年，仍完好無損！世界建筑TOP10+1No.1臺北101大廈508米高101層中國臺北世界建筑TOP10+1No.2雙子塔452米高88層吉隆坡世界建筑TOP10+1

No.3西爾斯大廈442米高110層芝加哥世界建筑TOP10+1

No.4金貿(mào)大廈

421米高88層上海世界建筑TOP10+1

No.5

國際金融中心（二期）

420米高

90層香港世界建筑TOP10+1

No.6中信廣場

391米高

80層廣州世界建筑TOP10+1

No.7地王大廈384米高

69層深圳世界建筑TOP10+1

No.8帝國大廈

381米高102層紐約世界建筑TOP10+1

No.9

中環(huán)廣場374米高

78層香港世界建筑TOP10+1

No.10中銀大廈367米高72層香港世界建筑TOP10+1

“玻璃人行天橋”從大峽谷南端的飛鷹峰延伸出來約21米距離谷底1219米二、結(jié)構(gòu)力學課程的任務(wù)

——研究桿件結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律，以及結(jié)構(gòu)在外因作用下的強度、剛度和穩(wěn)定性的計算原理和計算方法。一般包括4個方面：1、研究組成規(guī)律與合理形式,保證結(jié)構(gòu)組成合理，能夠承擔荷載并保持平衡；2、研究結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形的計算原理和計算方法—強度和剛度,本課重要內(nèi)容；3、研究結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定和動力荷載作用下的計算原理和計算方法；4、了解各類結(jié)構(gòu)的受力性能和特點，選取合理的結(jié)構(gòu)類型，以利結(jié)構(gòu)設(shè)計。從解決工程實際問題的角度看結(jié)構(gòu)力學的內(nèi)容1、將實際結(jié)構(gòu)抽象為計算簡圖；2、各種計算簡圖的計算方法；3、將計算結(jié)果運用于設(shè)計和施工。§1-1結(jié)構(gòu)力學的研究對象和任務(wù)三、結(jié)構(gòu)力學與其它課程的關(guān)系

理論力學—研究物體機械運動的一般規(guī)律，即力學中最普遍、最基本的規(guī)律。

材料力學—以單個桿件為主要對象

結(jié)構(gòu)力學—以桿件結(jié)構(gòu)為主要對象

彈塑性力學—以板、殼和實體結(jié)構(gòu)為主要對象任務(wù)：強度、剛度和穩(wěn)定性的計算原理和計算方法。§1-1結(jié)構(gòu)力學的研究對象和任務(wù)四、結(jié)構(gòu)力學在專業(yè)培養(yǎng)中的作用

—土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。先行課：數(shù)學、理論力學、材料力學；后續(xù)課：彈性力學、塑性力學以及專業(yè)課。能力培養(yǎng)：分析能力、計算能力、自學能力、表達能力、解決工程實際 問題的能力本課特點：實踐性強、靈活性大、理論與實踐并重§1-2結(jié)構(gòu)的計算簡圖一、計算簡圖概念1、計算簡圖：分析計算結(jié)構(gòu)時用于代替實際結(jié)構(gòu)的計算模型。2、選取計算簡圖的必要性和可能性（舉例說明）

必要性：不簡化常使分析計算不可能；

可能性：使分析計算簡單而結(jié)果又能反映實際。3、選取計算簡圖的原則

計算簡單—略去次要因素；

反映實際—保留主要因素，能反映結(jié)構(gòu)的主要力學性能。須要考慮的其他因素（舉例說明） （1）結(jié)構(gòu)的重要性—重要、一般、臨時建筑 （2）不同設(shè)計階段的要求—初步設(shè)計、施工圖設(shè)計 （3）問題的性質(zhì)和難易程度—靜力、動力，復(fù)雜結(jié)構(gòu) （4）計算手段和工具—手算：計算尺、計算器；電算：計算機（…）※——計算簡圖的選取不僅需要力學知識,還需要有豐富的實際經(jīng)驗和工程結(jié)構(gòu)知識?！?-2結(jié)構(gòu)的計算簡圖二、平面桿件結(jié)構(gòu)的計算簡圖1、結(jié)構(gòu)體系的簡化空間平面？2、桿件的簡化以桿件的軸線代表桿件：直桿和曲桿(1)鉸結(jié)點(2)剛結(jié)點3.結(jié)點的簡化(3)組合結(jié)點4.支座的簡化(1)鉸支座(2)滾軸支座(3)固定支座YXYYXM（4）定向支座MY（5）彈性支座緒論支座定義：把結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)起來的裝置。（1）鉸支座（固定鉸支座）：力作用點在鉸中心，方向大小均未知。（2）可動鉸支座（輥軸支座）：力作用點在鉸中心，方向向上，大小未知。（3）固定支座（固定端支座）：力作用點、方向、大小均未知。AVAAMAVAHAAVAHA緒論4、荷載的簡化（1）體荷載：折算為作用于桿軸、沿桿軸線分布的線荷載。例如自重。（2）面荷載：折算為作用于桿軸的集中荷載或線荷載。例如風壓、雪壓、設(shè)備重等。5、結(jié)構(gòu)簡化舉例單層工業(yè)廠房：（4）定向支座（滑動支座）：力作用點、方向、大小均未知。AMAVAMAHAA緒論廠房排架桁架吊車梁緒論1、靜定結(jié)構(gòu)3、幾何可變體系2、超靜定結(jié)構(gòu)4、畢業(yè)答辯中提出的問題o2o3o15.材料性質(zhì)的簡化

將結(jié)構(gòu)材料視為連續(xù)、均勻、各向同性，理想的線形彈性體。6.荷載的簡化

荷載—作用在結(jié)構(gòu)上的主動外力。自重、水壓力、風力等。

廣義荷載—溫度變化、支座移動、材料收縮、制造誤差等。分類：（1）按荷載分布特征：集中荷載與分布