基本的結(jié)構(gòu)力學(xué)概念

基本的結(jié)構(gòu)力學(xué)概念第1頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一內(nèi)容1.結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的功能2.計(jì)算簡(jiǎn)圖的組成要素3.結(jié)構(gòu)內(nèi)力與應(yīng)力概念4.梁式結(jié)構(gòu)5.桁架結(jié)構(gòu)6.剛架結(jié)構(gòu)第2頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的功能1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)構(gòu)初步方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力/應(yīng)力配筋設(shè)計(jì)/構(gòu)件調(diào)整新結(jié)構(gòu)方案判斷結(jié)構(gòu)可靠性結(jié)束滿(mǎn)足不滿(mǎn)足第3頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的功能2.結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)加以簡(jiǎn)化，表現(xiàn)其主要特征，略去次要因素，用一個(gè)簡(jiǎn)化圖形來(lái)代替實(shí)際結(jié)構(gòu)，這種圖形稱(chēng)為結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖。（1）荷載的簡(jiǎn)化（2）桿件的簡(jiǎn)化（3）支座和結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化第4頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一計(jì)算簡(jiǎn)圖的組成要素1.結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)上用于確定各桿件位置的點(diǎn)，對(duì)于一般桿系結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，為桿件的交點(diǎn)。連接形式：（1）剛接（2）鉸接第5頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一計(jì)算簡(jiǎn)圖的組成要素2.單元（桿件）

結(jié)構(gòu)上的各個(gè)構(gòu)件，連接結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)，具有一定的構(gòu)件特性和受力特性。性質(zhì)：（1）截面形狀和尺寸（2）構(gòu)件所用的材料（3）桿件兩端的連接形式（4）桿件的受力特性（5）桿件的變形特性桿件桿件第6頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一計(jì)算簡(jiǎn)圖的組成要素3.支承條件（支座）

把結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)聯(lián)系起來(lái)的裝置稱(chēng)為支座。計(jì)算簡(jiǎn)圖中的支座形式：（1）活動(dòng)鉸支座（2）固定鉸支座（3）固定支座（4）滑動(dòng)支座

支座支座第7頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一計(jì)算簡(jiǎn)圖的組成要素3.荷載（1）結(jié)點(diǎn)荷載：集中力；集中力矩（2）分布荷載：均布荷載；非均布荷載（3）其他形式荷載

第8頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)內(nèi)力與應(yīng)力概念內(nèi)力

在外荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的力，是荷載效應(yīng)的一種，結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)一般以?xún)?nèi)力為依據(jù)。內(nèi)力包括：（1）彎矩M（2）剪力Q（3）軸力N（4）扭矩T第9頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)內(nèi)力與應(yīng)力概念應(yīng)力

單位面積上所承受的力。分為：（1）正應(yīng)力σ

（2）剪應(yīng)力τσσττ第10頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)內(nèi)力與應(yīng)力概念截面上應(yīng)力的分布第11頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一結(jié)構(gòu)內(nèi)力與應(yīng)力概念內(nèi)力圖第12頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一梁式結(jié)構(gòu)梁

——承受垂直于其縱軸方向荷載的線型構(gòu)件。1.梁的形式單跨梁

連續(xù)梁

固端梁一端簡(jiǎn)支一端固定梁

簡(jiǎn)支梁

懸臂梁第13頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一梁式結(jié)構(gòu)2.梁的內(nèi)力簡(jiǎn)支梁第14頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一梁式結(jié)構(gòu)2.梁的內(nèi)力固端梁第15頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一梁式結(jié)構(gòu)2.梁的內(nèi)力一端簡(jiǎn)支一端固定梁第16頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一梁式結(jié)構(gòu)2.梁的內(nèi)力懸臂梁第17頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一梁式結(jié)構(gòu)2.梁的內(nèi)力連續(xù)梁彎矩圖剪力圖第18頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一桁架結(jié)構(gòu)1.桁架的特點(diǎn)

（1）所有結(jié)點(diǎn)都是鉸結(jié)點(diǎn)；（2）所有外力都施加在結(jié)點(diǎn)上；（3）各桿的軸線都是直線且通過(guò)鉸中心；（4）各桿件只受軸向力。第19頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一桁架結(jié)構(gòu)2.桁架的內(nèi)力

靜定桁架結(jié)構(gòu)可以通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)中各結(jié)點(diǎn)的平衡條件計(jì)算出桿件的軸力。計(jì)算舉例：第20頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一第21頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一桁架結(jié)構(gòu)3.桁架的軸力圖

如何設(shè)計(jì)軸心受壓、受拉構(gòu)件？第22頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一剛架結(jié)構(gòu)剛架

——由桿件通過(guò)剛接或鉸接相連，并具有支承條件的穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。剛架往往含有多個(gè)桿件，應(yīng)整體考慮受力，畫(huà)內(nèi)力圖時(shí)又需要依據(jù)每個(gè)桿件的荷載、連接情況進(jìn)行繪制。第23頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一剛架結(jié)構(gòu)舉例x此剛架的軸力圖和剪力圖是如何的呢？第24頁(yè)，共26頁(yè)，2023年，2月20日，星期一剛架結(jié)構(gòu)舉例（超靜定剛架）第25頁(yè)，共26頁(yè)，2