《結(jié)構(gòu)力學(xué)緒論》PPT課件

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1、結(jié)構(gòu)力學(xué)主講李永莉答疑周二下午力學(xué)教研室Emailcea_liyl@ujn.edu.cn一、結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法二、結(jié)構(gòu)的計算簡圖三、支座的形式與分類四、結(jié)點(diǎn)的形式與分類五、桿件結(jié)構(gòu)的形式與分類六、荷載的性質(zhì)與分類第一章緒論第一節(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象、任務(wù)和學(xué)習(xí)方法混凝土框架梁柱結(jié)構(gòu)簡化為細(xì)長桿件*結(jié)構(gòu)的概念：用建筑材料建造的各種建筑物中用來支承荷載和維護(hù)型態(tài)的骨架一、結(jié)構(gòu)形式：1）桿件結(jié)構(gòu)。例如混凝土框架、鋼框架、桁架、水塔，電視塔等。重慶朝天門大橋主跨552米2）懸吊結(jié)構(gòu)。由能承受拉力的線材，如鋼索、纜繩等柔性構(gòu)件組成。特點(diǎn)：節(jié)省材料，自重輕，可以做很大

2、跨度結(jié)構(gòu)（橋、屋蓋）缺點(diǎn)：剛度小江陰長江公路懸索橋主跨1385米（328+1385+295），日本明石海峽大橋主跨1991米（960+1991+960），全長3911米，北京排球館3）平板結(jié)構(gòu)：平面形的，厚度尺寸比長、寬兩方向尺寸小得多，也稱薄板結(jié)構(gòu)。如，現(xiàn)澆或預(yù)制裝配整體式鋼筋混凝土樓板。4）殼體結(jié)構(gòu)：曲面形的，厚度尺寸比長、寬兩方向尺寸小得多，也稱薄殼結(jié)構(gòu)。重力壩重力式擋土墻墻頂墻背墻面墻基墻趾墻踵5）塊體結(jié)構(gòu)：長、寬、高三個方向尺寸相近，內(nèi)部多為實(shí)體，也稱實(shí)體結(jié)構(gòu)。如，重力堤壩、擋土墻、條形基礎(chǔ)等6）薄膜充氣結(jié)構(gòu)：只能承受拉力的面片材料。薄膜和加壓的氣體介質(zhì)共同承

3、受荷載。重量輕，跨度大建筑說明：薄膜結(jié)構(gòu)是一種富有生命力的輕型張力結(jié)構(gòu)，自80年代以來在發(fā)達(dá)國家獲得極大發(fā)展。在我國，薄膜結(jié)構(gòu)長期處于艱難起步階段，但近年來逐漸呈現(xiàn)出活潑的勢頭。威海體育場看臺采用了全張拉式的薄膜結(jié)構(gòu)方案。整個挑棚由連成一體的34個傘形單元組成，每個單元由中央桅桿撐起，外緣固定在看臺梁的后端，內(nèi)緣則張緊在巨大的內(nèi)環(huán)上。二、結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)1研究桿件結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律，使結(jié)構(gòu)有合理的組成方式2研究桿件結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移的計算3研究桿件結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下的動力性態(tài)和動力響應(yīng)4研究桿件結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下的穩(wěn)定性，極限荷載三、結(jié)構(gòu)力學(xué)的特點(diǎn)理論

4、概念性強(qiáng)，方法技巧要求高，大量的習(xí)題練習(xí)。*本課程研究的內(nèi)容平面桿系的結(jié)構(gòu)計算，包括：幾何組成規(guī)律，內(nèi)力和位移，動力學(xué)，穩(wěn)定性，極限荷載。學(xué)科研究對象研究任務(wù)理論力學(xué)質(zhì)點(diǎn)、剛體物體機(jī)械運(yùn)動的一般規(guī)律材料力學(xué)單根桿件變形體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)力學(xué)桿件結(jié)構(gòu)彈性力學(xué)板殼、實(shí)體結(jié)構(gòu)變形體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性變形體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性變形體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性變形體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性變形體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性變形體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性各力學(xué)課程的比較：四、結(jié)構(gòu)力學(xué)的現(xiàn)狀與未來以前，結(jié)構(gòu)力學(xué)是研究已選定結(jié)構(gòu)的計算；現(xiàn)在與未來，結(jié)構(gòu)力學(xué)還要研究根據(jù)外因和反應(yīng)，反過來尋求結(jié)構(gòu)自身

5、的幾何與物理性質(zhì)，尋求最優(yōu)結(jié)構(gòu)方案。如，結(jié)構(gòu)控制與控制結(jié)構(gòu)就是正反兩方面問題。第二節(jié)結(jié)構(gòu)的計算簡圖嚴(yán)格的說，實(shí)際結(jié)構(gòu)都是空間結(jié)構(gòu)。但是對于大多數(shù)的空間結(jié)構(gòu)，其主要承重結(jié)構(gòu)和受力路線大多是由若干平面組成的，平面體系的計算比空間力系簡單的多，通常盡可能的簡化為平面結(jié)構(gòu)計算。一、取結(jié)構(gòu)計算簡圖應(yīng)遵循的原則（1）能夠反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的主要受力特性，確保計算可靠（2）結(jié)構(gòu)計算簡圖應(yīng)盡力簡單，使計算方便可行二、選取結(jié)構(gòu)計算簡圖要考慮的問題（1）結(jié)構(gòu)各部分聯(lián)系的簡化，即確定力的傳遞路線。椽子屋面力的傳遞路線：屋面荷載→椽子→檁條→屋架→柱→基礎(chǔ)→地基（2）支座的簡化屋架承受的荷載傳遞給柱

6、，梁與柱之間制作時有墊塊，在計算時簡化成圖示支座形式。支座提供的約束反力（合力）如圖。再如，窗戶上的過梁，計算時簡化成圖示的計算簡圖。（3）結(jié)點(diǎn)的簡化結(jié)點(diǎn)：在結(jié)構(gòu)中每個連接點(diǎn)上，各桿軸線相交的幾何中心。上例的屋架，除梁外，其余各桿若都是鋼桿制造，通過焊接或螺栓連接，為簡化計算，可簡化成鉸結(jié)點(diǎn)。（4）桿件的簡化上例的屋架中各桿，可用其軸線來代替，在各結(jié)點(diǎn)上由結(jié)點(diǎn)斷開。（5）荷載的簡化屋面板的重量可看作均布的，由椽子再傳遞給檁條，檁條傳遞給屋架的荷載可看作集中荷載。如圖。例：細(xì)石混凝土填充↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓上擺下擺底板圓柱輥軸可動鉸支座簡潔形式計算簡圖1．活

7、動鉸支座（可動鉸支座）第三節(jié)支座的形式與分類2．固定鉸支座理想構(gòu)造柱下端交叉配筋作成鉸計算簡圖3．固定支座細(xì)石混凝土構(gòu)造形式計算簡圖等價簡圖4．定向支座5．伸縮彈簧支座構(gòu)造形式計算簡圖縱、橫、主梁結(jié)構(gòu)縱梁主梁橫梁縱梁計算簡圖6．旋轉(zhuǎn)彈簧支座煙囪在軟地基上承受風(fēng)荷載計算簡圖AB桿對B處的作用第四節(jié)、結(jié)點(diǎn)的形式與分類1．鉸結(jié)點(diǎn)2．剛結(jié)點(diǎn)單鉸結(jié)點(diǎn)復(fù)鉸結(jié)點(diǎn)單剛結(jié)點(diǎn)復(fù)剛結(jié)點(diǎn)3．混合結(jié)點(diǎn)4．定向結(jié)點(diǎn)剪移定向結(jié)點(diǎn)軸移定向結(jié)點(diǎn)5．旋轉(zhuǎn)彈簧結(jié)點(diǎn)第五節(jié)、桿件結(jié)構(gòu)的形式與分類1．按計算特點(diǎn)分**靜定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可由靜力平衡條件求出。**超靜定結(jié)構(gòu)，需考慮結(jié)