結構力學ppt教學課件第1章緒論

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1、§1-2結構的計算簡圖和簡化要點§1-3桿件結構的分類§1-4荷載的分類§1-5學習方法(略)§1-6結構力學求解器簡介(略)§1-1結構力學的學科內容和教學要求第1章緒論建筑物和工程設施中承受、傳遞荷載而起骨架作用的部分。結構分類(從幾何角度):§1-1結構力學的學科內容和教學要求1結構例如:房屋中的梁柱體系、水工建筑物中的閘門和水壩、橋梁和隧洞等。(1)桿件結構—由桿件組成。桿件的幾何特征是橫截面尺寸要比長度小得多。例如:梁、拱、桁架、剛架等。(2)板殼結構—也稱薄壁結構。厚度要比長度和寬度小

2、得多。例如:樓板和殼體屋蓋等。(3)實體結構—長、寬、厚三個尺度大小相仿。例如:重力壩。理論力學:著重討論物體機械運動的基本規(guī)律;其余三門力學著重討論結構及其構件的強度、剛度、穩(wěn)定性和動力反應等問題,其中:材料力學:以單個桿件為主要研究對象;2結構力學的研究對象結構力學:以桿件結構為主要研究對象;彈性力學:以實體結構和板殼結構為主要研究對象。結構力學的基本解法:運用以下條件:(1)力系的平衡條件或運動條件。(2)變形的幾何連續(xù)條件。(3)應力與變形間的物理條件(或稱為本構方程)結構力學的任務:討論

3、結構的組成規(guī)律和合理形式,結構計算簡圖的合理選擇;討論結構內力和變形的計算方法,進行結構的強度和剛度的驗算;討論結構的穩(wěn)定性以及在動力荷載作用下的結構反應。(1)從實際出發(fā)—要反映實際結構的主要性能。(2)分清主次,略去細節(jié)—要便于計算。桿件結構計算簡圖的簡化要點:結構體系的簡化多數(shù)情況下可將實際結構分解為平面結構。2.桿件的簡化桿件用其軸線表示,桿件間的連接區(qū)用結點表示?!?-2結構的計算簡圖及簡化要點選擇計算簡圖的原則:3.桿件間連接的簡化(結點的簡化)(1)鉸結點:被連接的桿件在連接處不能相

4、對移動,可相對轉動,即可以傳遞力,不能傳遞力矩。(2)剛結點:被連接的桿件在連接處既不能相對移動,也不能相對轉動,即可以傳遞力,也可以傳遞力矩。4.結構與基礎間連接的簡化結構與基礎的連接區(qū)簡化為支座。(1)滾軸支座:被支承的部分可以轉動和水平移動,不能豎向移動,只有豎向反力。(2)鉸支座:被支承的部分可以轉動,不能移動,提供兩個方向的反力。(3)定向支座:被支承的部分不能轉動,但可沿一個方向平行滑動,提供一個反力矩和一個反力。(4)固定支座:被支承的部分完全被固定,提供三個反力。5.材料性質的簡化

5、結構承受的荷載分為體積力和表面力兩大類。兩者均簡化為作用在桿件軸線上的力。荷載按其分布情況可簡化為集中荷載和分布荷載。組成各構件的材料一般假設為:連續(xù)的、均勻的、各向同性的、完全彈性的或彈塑性的。6.荷載的簡化(1)梁:是一種受彎構件,其軸線為直線。可以是單跨的或多跨的。(2)拱:其軸線為曲線,力學特點是在豎向荷載作用下有水平支座反力(推力)?!?-3桿件結構的分類(4)剛架:由直桿組成,其結點通常為剛結點。(3)桁架:由直桿組成,所有結點都為鉸結點。(5)組合結構:是桁架和梁或剛架組合一起形成的

6、結構。荷載:主動作用于結構的外力,如結構的自重、加于結構的水壓力和土壓力等。根據(jù)荷載作用時間久暫分:§1-4荷載的分類恒載:長期作用在結構上的不變荷載,如結構的自重或土壓力。廣義荷載:其他使結構產(chǎn)生內力或變形的因素,如溫度變化、基礎沉陷、材料收縮等?;钶d:在建筑物施工和使用期間可能存在的可變荷載,如樓面荷載、屋面荷載、雪載和風載等。根據(jù)荷載作用位置分:根據(jù)荷載作用性質分:固定荷載:恒載和大部分活載,如雪載和風載。移動荷載:在結構上的位置是移動的荷載,如吊車荷載等。靜力荷載:數(shù)量、方向和位置不隨時間

7、變化或變化極為緩慢,不使結構產(chǎn)生顯著的加速度。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突然作用或消失的荷載,使結構產(chǎn)生顯著的加速度,要考慮慣性力的影響,如沖擊荷載等。

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