结构力学1
天大《结构力学-1》学习笔记三.
主题:《结构力学-1》学习笔记
学习时间:整学期
《结构力学-1》学习笔记三
——静桁架的计算
教学内容:
一、静定平面桁架的内力计算:结点法。
二、静定平面桁架的内力计算:截面法、结点法和截面法的联合应用。
难点:结点法和截面法的联合应用。
重点:用结点法和截面法计算桁架内力。
要求:灵活运用隔离体平衡条件,熟练掌握桁架的内力计算方法,了解静定结构的力学特性。
教学目的要求:
1、掌握:平面静定桁架的内力计算。
2、熟悉:平面静定桁架的受力分析,求平面静定桁架指定杆件内力。
3、了解:静定空间桁架的计算。
概述
一、桁架的特点
对于大跨度的结构,通常可以采用桁架。为了简化计算,选取既能反映结构的主要受力性能,而又便于计算的计算简图。通常对实际桁架的计算简图采用下列假定:
(1桁架的结点都是绝对光滑而无摩擦的铰结点。
(2各杆的轴线都是直线且在同一平面,并通过铰的中心。
(3荷载和支座反力都作用在结点上,并位于桁架的平面内。
符合上述假定的桁架成为理想平面桁架。
图1 桁架计算简图及二力杆受力图
在桁架的计算简图中,各杆均用轴线表示,结点的小圆圈代表铰。荷载P 和支座反力都作用在结点上。由于CD杆处于平衡状态,故杆端所受二力大小相
等,方向相反,作用线即为杆的轴线,这样的杆称为二力杆。
桁架的杆件均为二力杆,即杆只有轴力而无弯矩与剪力。杆件应力分布比较均匀,可以充分发挥材料的作用。
二、桁架的分类
桁架的杆件布置必须满足几何不变体系的组成规律,静定桁架根据几何构造的特点,可以分为三类:
1. 简单桁架:从一个基础或一个基本铰接三角形开始,依次增加二元体,按这一规律组成的桁架称为简单桁架。
结构力学(1)阶段性作业4
结构力学(1)阶段性作业4
一、单选题
1. 静定结构因支座移动_____。(7分)
(A) 会产生内力，但无位移 (B) 会产生位移，但无内力 (C) 内力和位移均不会产生
(D) 内力和位移均会产生
参考答案：B
2.
用图乘法求位移的必要条件之一是_____。(7分) (A) 单位荷载下的弯矩图为一直线； (B) 所有杆件EI 为常数且相同； (C) 结构可分为等截面直杆段；
(D) 结构必须是静定的。 参考答案：C
3.
图示简支梁右端转角位移等于_____。 (7分)
(A) :
(顺时针） (B) : (顺时针） (C) :(逆时针） (D) : (逆时针）
参考答案：D
4.
图示虚设的单位力系是为计算_____。 (7分)
(A) B 、C 两点的相对水平线位移 (B) B 、C 两点的相对竖向线位移 (C) B 、C 两点的相对线位移 (D) B 、C 两点的绝对线位移
参考答案：C
5. 图示桁架在力P 作用下C 点的竖向位移_____。
(6分)
(A) :
(B) : (C) : (D) :
参考答案：A
6. 利用虚位移原理计算未知力，实质上是用_____方法解决_____问题。(6分) (A) 几何、几何 (B) 几何、平衡 (C) 平衡、几何 (D) 平衡、平衡 参考答案：B
二、判断题
1. 对静定结构，支座移动或温度改变会产生内力。(6分) 正确 错误
参考答案：错误 解题思路：
2. 功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。(6分) 正确 错误
参考答案：正确 解题思路：
3. 图乘法可以用来计算曲杆。(6分)
结构力学 (1)
§6.6 支座位移、温度变化等作用下时的超静定结构的计算
基本结构（II）
l C B b
基本结构（III）
l C B
X2
X1
h
A
X2
h a
A
X1
bl b 1C 2C h h 1 a 2
a 1C h 2C l 1 b 2 0
1 P 1C 0 11 X 1 12 X 2 13 X 3 P 基本结构由支座 2P X X X 0 位移引起的 21 1 22 2 23 3 22 CP X X X 0 3P i 方向位移 3 P 31 1 32 2 33 3 3 C
X1 3EI 3 l
基本结构已 为何为 0 无支座位移
5. 内力计算（静定结构）
M M1 X1 M P
内力全部由多余未知力引 起
31
§6.6 支座位移、温度变化等作用下时的超静定结构的计算
M M 1 X 1 (
3EI ) x; 0 x l 3 l
3EI 3EI ) 3 2 l l
超静定结构 有内力和支座反力
§6.6 支座位移、温度变化等作用下时的超静定结构的计算
2. 力法是把超静定结构转化为静定结构，首先利用位移条件（基 本方程）求基本未知量。位移条件是变形协调条件。 外在因素为荷载——荷载作用下的计算。 外在因素为支座移动——支座移动时的计算。
结构力学(1)
P(t )
P
t
t
简谐荷载（harmonic load）
P P P(t ) P
一般周期荷载(periodic load)
P(t )
θt 2）冲击荷载：短时内剧增或剧减。
(Suddenly applied constant load)
偏心质量m,偏心距e,匀角速度θ 惯性力:P=m θt2re,其竖向分量和 t tr t 随即荷载 突加荷载 水平分量均为简谐荷载. 爆炸荷载
§15-1
动力计算概述
1、结构动力计算的特点和内容 •动荷载(dynamic load)与静荷载(static load)的区别 而且变得很快 动荷载：大小、方向或位置随时间而变， 或变得很慢 静荷载：大小、方向或位置不随时间而变， 衡量荷载变化快慢的标准还有结构的自振频率。 •与静力计算的区别。两者都是建立平衡方程，但动力计 算，利用动静法，建立的是形式上的平衡方程。力系中包含了 惯性力，考虑的是瞬间平衡，荷载内力都是时间的函数。建立 的方程是微分方程。 •动力计算的内容。研究结构在动荷载作用下的动力反应 的计算原理和方法。涉及到内外两方面的因素： 结构本身的动力特性：自振频率、阻尼、振型。（自由振动） 荷载的变化规律及其动力反应。 （强迫振动） 2、动荷载分类。按其变化规律及其作用特点可分为： 1）周期荷载：随时间作周期性变化。（转动电机的偏心力）
结构力学(1) 专科 中国地质大学 开卷题库及答案
结构力学(1)(高起专)阶段性作业1
总分：100分得分：0分
一、单选题
1. 图示体系的几何组成为_____。(6分)
(A) 几何不变，无多余联系
(B) 瞬变
(C) 几何不变，有多余联系
(D) 常变
参考答案：C
2. 下图所示平面杆件体系为_____。(6分)
(A) 几何不变，无多余联系
(B) 瞬变
(D) 常变
参考答案：C
3. 下图所示平面杆件体系为_____。
(6分)
(A) 几何不变，无多余联系
(B) 瞬变
(C) 几何不变，有多余联系
(D) 常变
参考答案：A
4. 下图所示平面杆件体系为_____。
(6分)
(B) 瞬变
(C) 几何不变，有多余联系
(D) 常变
参考答案：A
5. 下图所示平面杆件体系的自由度为_____。(6分)
(A) -10
(B) -14
(C) 10
(D) 14
参考答案：B
6. 下图所示平面杆件体系的自由度为_____。
(6分)
(A) -6
(B) -2
(C) 6
(D) 2
参考答案：A
二、判断题
1. 三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。(5分)
正确错误
参考答案：错误
解题思路：
2. 一根链杆有1个约束，一个铰支座有2个约束，一个固定支座有3个约束，一个定向支撑2个约束。(5分)
正确错误
参考答案：正确
解题思路：
3. 图示体系为无多余约束的几何不变体系。
(6分)
正确错误
参考答案：正确
解题思路：
4. 图示体系为无多余约束的几何不变体系。(6分)
正确错误
参考答案：错误
解题思路：
5. 原为几何可变体系，经微小位移后又成为几何不变的体系称为瞬变体系。(6分)
正确错误
参考答案：正确
解题思路：
结构力学1
二内力图
内力图通常以杆轴为基线，在垂直于杆轴方向量取内力竖标绘制。
F N
F N
F Q
F Q
M
M
画在杆件任一侧，画轴力图要注明正负号；
画在杆件任一侧，画剪力图要注明正负号；
弯矩图画在杆件受拉一侧，不注符号。对于常用的水平梁，梁下边纤维受拉为正。
六平面静定刚架计算
刚架受力分析一般是先求出支座反力和约束力，再计算刚架内力，其基本方法仍是截面法。
内力图符号规定：
轴力以拉力为正，可画在杆件任一侧，须标明正负号；
剪力以绕隔离体顺时针方向转动为正，可画在杆件任一侧，须标明正负号；
弯矩画在纤维受拉一侧，无须标明正负号。
主从刚架
首先进行几何组成分析，按几何组成相反顺序求解：“先附属部分，后基本部分”。
先求支座反力和支座截面控制弯矩，然后作出各简
先求支座反力和支座截面控制弯矩，然后作出各单刚架的内力图，进而作出整个主从刚架的内力图。
结构力学
结构力学
二组合结构的计算方法
（1）先求出支座反力。
（2）计算二力杆的轴力。
F Q、M图。
（3）计算梁式杆的内力，作出F
N、
组合结构计算要注意的问题：
1 计算顺序
2 区分梁式杆和二力杆
三静定结构派生性质
(1)在静定结构中，除荷载外，任何其他外因（支座微小位移、温度改变、材料收缩、制造误差等）均不产生反力和内力。
(2)平衡力系的影响
当平衡力系所组成的荷载作用于静定结构的某一几何不变
部分时，则只有该部分受力，而其余部分的反力和内力均
等于零。
(3)荷载等效变换的影响
对作用于静定结构某一几何不变部分上的荷载进行等效变换时，只有该部分的内力发生变化，而其余部分的内力和反力均不变。
结构力学 第1章结构的计算简图
结构力学
(3) 拱
桁架由直杆组成，杆与杆之间
的连接点为铰结点。当荷载作用
于结点(即结点荷载)时，各杆只
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受轴力(图1.6)
(4) 刚架
图1.6
刚架通常由若干直杆组成，杆件间的结点多为刚结点，如图
1.7(a)(b)。杆件内力一般有弯矩、剪力和轴力，以弯矩为主。
图1.7
结构力学
(5) 组合结构 组合结构是由桁架杆件和梁等组合而成的结构，如图1.8
(a)、(b)所示。
图1.8
结构力学
1.3 荷载的分类
1.按作用时间的久暂
荷载按其作用时间的久暂可分为恒荷载和活荷载。 (1)恒荷载(简称恒载)—长期作用于结构上的不变荷载，如结构 的自重、固定于结构上的设备的重量等。这种荷载的大小、 方向和作用位置是不变的。 (2)活荷载(简称活载)又称可变荷载——暂时作用于结构上的荷 载，如吊车荷载、结构上的人群、风、雪等荷载。
(2)分布荷载——凡分布在一定面积或长度上的荷载，可简化为 分布荷载，如风、雪、结构自重等。
图1.1
结构力学
(4)支座的简化 结构与基础的连接部分称为支座。根据支座的实际构造和约束 特点，支座通常简化为固定铰支座、可动铰支座和固定端支座 三种基本类型。 固定铰支座 图1.2(a)(c)所示的 固定铰支座的计算 简图如图1.2(b)(d) 所示
结构力学 第1章结构的计算简图
(a)、(b)所示。
图1.8
结构力学
1.3 荷载的分类
1.按作用时间的久暂
荷载按其作用时间的久暂可分为恒荷载和活荷载。 (1)恒荷载(简称恒载)—长期作用于结构上的不变荷载，如结 构的自重、固定于结构上的设备的重量等。这种荷载的大小 、方向和作用位置是不变的。 (2)活荷载(简称活载)又称可变荷载——暂时作用于结构上的 荷载，如吊车荷载、结构上的人群、风、雪等荷载。
图1.3
结构力学
1.2 杆件结构的分类
杆件结构的分类，实际就是计算简图的分类。杆件结构通 常可分为下列几类。
(1) 梁
梁是一种受弯构件。可分为单跨梁(图1.4(a)和(b))和多跨梁( 图1.4(c)和(d))。
图1.4
结构力学
(2) 拱
拱的轴线为曲线，在竖向荷载作用下有水平推力H(图 1.5(a)和(b))。水平推力大小改变了拱的受力特征。
结构力学
1.1 结构的计算简图 1.2 杆件结构的分类 1.3 荷载的分类
结构力学
1.1 结构的计算简图
1.计算简图的简化原则
计算简图的简化原则是： (1)从实际出发，计算简图应能正确反映实际结构的主要受力 和变形性能，使计算结果接近实际情况。 (2)分清主次，保留主要因素，略去次要因素，使计算简图便 于计算。此外，在不同情况下，对同一实际结构可分别选取 不同的计算简图。另外，采用不同的计算手段，宜采用不同 精细程度的计算简图。
《结构力学》第1章：结构的计算简图
结构力学
(2) 按受力特点分类 (1)静定结构 是指利用静力平衡，可以完全确定其支座反力和内 力的结构。 (2)超静定结构 指只应用静力平衡不能完全确定支座反力和内力 的结构。此结构支座反力和内力计算还必须考虑结构的变形条件 ，补充变形协调方程才能求解。
3.
结构、 结构、构件的基本要求
(1) 强度要求 强度是指抵抗破坏的能力。如房屋中的梁、板、柱，在房屋 使用时，都不允许发生断裂现象。 (2) 刚度要求 (3) 稳定性要求 (4) 经济节约的要求
结构力学
张毅主编；董桂花，徐继忠， 张毅主编；董桂花，徐继忠，潘立常副主编
张 毅 主编 董桂花 徐继忠 潘立常 副主编
2006年6月 年 月
结构力学
第1章 结构的计算简图 第2章 平面结构体系的几何组成分析 第3章 静定结构的内力分析 第4章 静定结构的位移计算 第5章 力法 第6章 位移法 第7章 力矩分配法 第8章 影响线
1.3 结构的计算简图
1. 确定计算简图的原则类
计算简图的确定，是力学计算的基础，极为重要。确 定计算简图的原则是： (1)计算简图应能反映实际结构的主要受力和变形性能， 保证设计上需要的足够精度； (2)考虑主要因素忽略次要因素使计算尽可能的简单。
2. 平面杆件结构的简化
(1) 杆件的简化 (2) 结点的简化 （1）铰结点。如图1.2所示 图1.2 建筑力学
结构力学课件1
绪
论
上海金贸大厦
钢结构
88层高420m
（曾名列亚洲第一、 世界第三）
1-5
制作：《结构力学》多媒体课件开发小组
目录
《结构力学》第一章
绪
论
古罗马半圆拱建筑
1-6
制作：《结构力学》多媒体课件开发小组
目录
《结构力学》第一章
绪
论
隋朝河北赵州桥
1-7
制作：《结构力学》多媒体课件开发小组
目录
《结构力学》第一章
一、计算简图的选取原则：
1、从实际出发计算简图必须能反应实际结构的主要受 力特性，确保计算结果可靠；
2、分清主次，略去细节在满足计算精度要求的条件下， 计算简图应当尽量简单，便于计算。
1-18 制作：《结构力学》多媒体课件开发小组
目录
《结构力学》第一章
绪
论
二、计算简图的简化要点
1、结构体系的简化 空间结构 → 平面结构，便于计算。 平面结构：实际结构都是空间结构，但是当组成结构的所有 杆件的轴线都位于某一平面内，并且荷载也作用在同一平面内 时，这种结构称为平面结构。 注意：(1) 虽然杆件结构是按平面结构进行处理的，但只是 按实用而且实际上认可的近似程度进行简化的；
1-15 制作：《结构力学》多媒体课件开发小组
目录
《结构力学》第一章
绪
结构力学(1)(高起专) 地质大学考试题库及答案
结构力学(1)(高起专)
填空题
1. 图示体系的计算自由度为___(1)___ 。(5分)
(1). 参考答案: 1
2. 相同跨度，相同外荷载的三铰拱截面上的弯矩比简支梁上的小，是由于___(2)___ 的存在。(5分) (1). 参考答案: 推力
3. 图示桁架有___(3)___ 根零杆。(5分)
(1). 参考答案: 7
4. 如图所示虚力状态可求___(4)___ 。(5分)
(1). 参考答案: A,B两点的相对线位移
单选题
5. 静定结构的内力计算与_____。(5分)
(A) EI无关(B) EI相对值有关(C) EI绝对值有关(D) E无关，I有关
参考答案：A
6. 图示结构中的反力H_____。(5分)
(A) M/L(B) -M/L(C) 2M/L(D) -2 M/L
参考答案：B
7. 用图乘法求位移的必要条件之一是_____。(5分)
(A) 单位荷载下的弯矩图为一直线；(B) 所有杆件EI为常数且相同；(C) 结构可分为等截面直杆段；(D) 结构必须是静定
的。
参考答案：C
8. 图示体系为_____。(5分)
(A) 几何不变无多余约束(B) 几何不变有多余约束(C) 几何常变(D) 几何瞬变
参考答案：A
问答题
9. 作如图所示两跨梁的弯矩图和剪力图。
(20分)
参考答案：先求支座反力，再计算链杆轴力，其中AC、BC为梁式杆，其余均为二力杆，作截面Ⅰ－Ⅰ，过铰C和链杆D，如图(a)所示，取左半部分为隔离体，如图(b)所示，计算DE杆轴力和铰C的约束力，再由D结点的平衡条件求AD和DF两根杆的轴力。取AFC为隔离体，如图(c)所示，求F截面的内力，根据对称性可得G截面的内力。
结构力学第一章
2. 薄壁结构（或板壳结构）：构件的厚度远小于长度和 宽度；
3. 实体结构：构件的长、宽、高三个尺寸大致相近。
二、结构力学的研究对象及任务
研究对象：（第一类）杆件结构 任务： 1、组成规律
2、内力计算 3、位移计算 4、稳定性计算
注意: 结构力学与材料力学的联系与区别： 材料力学研究 单根杆件的强度、刚度和稳定性； 结构力学则是研究杆 （杆件）结构的内力、位移和稳定性。
第一章 绪论
§1-1 结构力学的研究对象和任务
一、结构及其分类
建筑结构中承受荷载的骨架部分称为结构。 例如房屋中由楼板、梁、柱等组成的房屋结构；桥梁中 由桥面板、梁或桁架、桥墩等组成的桥梁结构。
结构由若干构件组成。按照结构构件的几何特征， 结构分三类：
1. 杆件结构（或杆系结构）：由若干杆件组成的结构。 杆件的几何特征是外形细长，杆件长度一般是其横截面 宽度或高度的5倍以上。
在实际工程结构中，杆件与杆件连接的构造做法 是多种多样的，但是计算简图中的结点通常简化为以下 三种理想情况： （1） 刚结点 刚结点的特点是：被连接的杆件在结点处既不能相对 移动，也不能相对转动；在刚结点处不但能承受和传递 力，而且能承受和传递力矩。
（2） 铰结点 铰结点的特点是：被连接的杆件在结点处不 能相对移动，但各杆可绕铰自由转动；在铰结点 处可以承受和传递力，但不能承受和传递力矩。 木屋架的结点比较接近铰结点。铰结点用小 圆圈表示。
结构力学名词解释1
名词解释
平断面假定：
平断面假定就是指梁在弯曲前的断面在弯曲后仍为平面。
弯曲要素：
梁的弯矩M，剪力N,转角，挠度V称为梁的弯曲要素。
梁的边界条件：
就是梁端弯曲要素的特定值或者弯曲要素之间的特定关系，它们取决于梁端的支座情况。
叠加原理：
梁上受到几种外力作用时的弯曲要素可以分别计算各外力单独作用时的弯曲要素后叠加得到。
三弯矩方程：
变形连续方程式中每个方程式中最多包括三个弯矩。
力法的一般原理:
1）将静不定结构的多余约束去掉，代以约束反力，使其成为静定结构
2）在去掉的约束出现约束反力的地方列变形连续方程式以保证基本结构的变形与原结构相同。
3）变形连续方程式求出未知力，并进一步可求出结构的弯曲要素。
位移法求解思路：
1）决定未知转角数目。
2）假定两端刚性固定，计算固端弯矩。
3）假定将加固的各节点强迫转动，按公式（5-5）写出杆端弯矩，并按（5-7）写出杆端总弯矩。
4）对发生转动的各节点建立节点弯矩平衡方程式(5-8)
5）求解弯矩平衡方程式组，从而求出各杆的弯曲要素。
转角：
转矩：
虚位移原理：
它研究的是一组真实力系有任意满足变形协调条件的虚位移过程中做功的情况。
虚力原理：
设结构在外力作用下处于平衡状态，如果给外力一个不破坏静力平衡条件及静力边界条件的虚变化，并且由此虚力产生的变形是协调的，则外力的虚余功必等于结构的虚余能，这就是虚力原理。
位能驻值原理：
总位能（应变能与力位能的和）有一驻值（极大值或极小值），故&II=0表示的关系称为位能驻值原理。
板条xx：
在研究板的筒形弯曲时的通常做法就是在板的筒形部分沿弯曲方向取一个单位的狭条梁来考虑，并且把此狭条梁称为板条梁。
结构力学 第1章 绪论
§1-4 结构力学的学习方法
一、课程定位 结构力学是土建工程专业一门必修的主要技术基础课， 在专业学习中有承上启下的作用。 前续课程：《理论力学》、《材料力学》、《高等数 学》、《线性代数》等 后续课程：《混凝土结构》、《钢结构》、《砌体结 构》、《抗震设计》等
二、学习方法 1．注意理论联系实际，为后续专业课的学习打基础 2．注意掌握分析方法与解题思路 3．注意对基本概念和原理的理解，多做习题
图1 铰结点
图2 刚结点
4 ．支座 支座的简化 （1） 固定铰支座（简称铰支座） 如图3所示的结构，预制柱插入杯形基础，四周用沥 青麻丝填实。
(2) 可动铰支座（又称活动铰、辊轴、链杆支座） 在单层多跨并有纵向变形缝的厂房中，当中柱为单 柱时，搭在中柱柱顶的其中一榀屋架将直接搁置于钢滚 轴上，而钢滚轴搁置于柱顶或牛腿顶面上。如图4(a)所示。
二、课程的主要研究对象 理论力学——研究物体机械运动的基本规律， 静力学:研究的是刚体的平衡问题 材料力学——以研究单个杆件为主 结构力学——研究平面杆件结构 结构力学 弹塑性力学——研究板、壳、及实体结构
三、学习任务 1. 研究结构的组成规律 组成规律，以保证在荷载作用下结构各 组成规律 部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式，以便能 有效地利用材料，充分发挥其性能。 2. 计算由荷载、温度变化、支座沉陷等因素在结构各 部分所产生的内力 内力，为结构的强度 强度计算提供依据，以保 内力 强度 证结构满足安全和经济的要求。 3. 计算由上述各因素所引起的变形和位移 变形和位移，为结构的 变形和位移 刚度计算提供依据，以保证结构在使用过程中不致发生 刚度 过大变形。 4. 分析动力荷载作用下的特性及反应。
结构力学1个人总结
结构力学1个人总结
引言
结构力学是土木工程中非常重要的一门学科，作为土木工程的基础学科，结构力学对于设计和分析各类工程结构起到了至关重要的作用。在结构力学的学习过程中，我通过课堂学习、实践操作和自主学习，积累了许多知识和经验。在本文中，我将对结构力学的学习进行总结和回顾，并分享一些我在学习过程中获得的经验和体会。
学习内容回顾
静力学
静力学是结构力学的基础，它研究物体在平衡状态下受力的规律。在学习静力学的过程中，我掌握了力的平衡条件、受力分析、力的合成和分解等基本概念和方法。通过静力学的学习，我能够准确分析和计算各种受力情况下物体的平衡状态。
弹性力学
弹性力学是研究物体在受力后发生形变、恢复原状的规律。在学习弹性力学的过程中，我掌握了杨氏模量、泊松比、弹性势能等重要概念，并学会了计算各种物体的弹性形变和应力分布。弹性力学的应用广泛，对于工程结构的设计和分析有着重要的指导意义。
极限分析
极限分析是结构力学的重要内容，它研究结构在超过弹性限制时的变形和破坏形态。在学习极限分析的过程中，我了解了各种结构破坏的形态和机制，学会了计算结构的极限承载力和安全系数。通过极限分析，我能够判断结构的稳定性和安全性，并进行合理的设计和改进。
学习经验总结
在学习结构力学的过程中，我积累了一些学习经验，帮助我更好地理解和掌握相关知识。
理论与实践结合
结构力学是理论与实践相结合的学科，理论知识需要通过实践操作来加深理解。在学习过程中，我积极参与实验室操作和工程实践，通过实际操作来验证理论知识的正确性。通过实践，我能够更好地理解结构力学的原理和应用。
天大《结构力学-1》学习笔记一
天⼤《结构⼒学-1》学习笔记⼀
主题：《结构⼒学-1》学习笔记
学习时间：整学期
《结构⼒学-1》学习笔记⼀
——绪论
教学内容：
⼀、绪论，结构⼒学的研究对象，荷载的分类，节点及⽀座的分类，结构的计算简图及分类
⼆、⼏何组成分析的⽬的，⾃由度的概念，平⾯体系⾃由度的计算公式。平⾯⼏何不变体系的基本组成规律及其运⽤。瞬变体系的特征。体系的⼏何组成与静定性的关系。
难点：平⾯⼏何体系的判断。
重点：平⾯⼏何体系的组成分析。
要求：⼏何不变体系的基本组成规则及应⽤
教学⽬的要求：
1、掌握：结构⼒学的研究对象，荷载的分类，节点及⽀座的分类，结构的计算简图及分类；平⾯⼏何不变体系的基本组成规律及其运⽤。体系的⼏何组成与静定性的关系。
2、熟悉：⼏何组成分析的⽬的，⾃由度的概念，瞬变体系的特征。体系的⼏何组成与静定性的关系。
3、了解：平⾯体系⾃由度的计算公式。
绪论
1.1 结构⼒学的研究对象、任务和学习⽅法
⼀、研究对象
1、研究对象：结构⼒学以结构为研究对象。
（1）住宅、⼚房等⼯业民⽤建筑物；
（2）涵洞、隧道、堤坝、挡⼟墙等构筑物；
（3）桥梁、轮船、潜⽔艇、飞⾏器等结构物。
2、结构：承受荷载⽽起⾻架作⽤的部分称为⼯程结构，简称结构。
⼆、结构⼒学的任务
1、研究结构的组成规律：保证结构能够承受荷载⽽不致发⽣相对运动；探讨结构的合理形式，以便有效地利⽤材料，充分发挥其性能。
2、计算结构在荷载、温度变化、⽀座移动等外部因素作⽤下的内⼒：为结构的强度计算提供依据，以保证结构满⾜安全和经济要求。
3、计算结构在荷载、温度变化、⽀座移动等外部因素作⽤下的变形和位移：为结构的刚度计算提供依据，以保证结构不致发⽣超过规范限定的变形⽽影响正常
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算。 2）研究结构的稳定性计算。 3）研究结构的组成规则及合理形式等。
结构力学是一门重要的技术基础课。
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§1—2 荷载的分类
1.荷载：指作用在结构上的主动力。 如：自重、荷重、风载、雪载……等。
2.荷载的分类
恒载(长期且不变), 如自重、土压力等。 按作用时间久暂
第一章 绪 论
§1—1 结构力学的研究对象和任务 §1—2 荷载的分类 §1—3 结构的计算简图 §1—4 支座和结点的类型 §1—5 结构的分类
第一章 绪 论
§1—1 结构力学的研究对象和任务
1. 结构——建筑物中支承荷载起骨架作用的部分。 如桥梁、挡土墙、涵洞等。
2. 结构力学的研究对象——研究由杆件组成的结构 （杆系结构）。
⑵ 刚结点 ⑶ 组合结点
HA A MA VA
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§1—5 结构的分类
按几何特征分类: 1.杆件结构 梁 板 2.薄壁结构
壳
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3.实体结构 例如：水坝、地基、挡土墙……等。
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杆件结构又分为:
⑴梁：梁是一种受弯杆件，其轴线通常为直线。梁
又分为单跨梁和多跨梁。
⑵拱：拱的轴线为曲
线且在竖向荷载作用下会 产生水平反力，其弯矩比 相应梁的弯矩为小。
计算简图: 能表现结构的主要特点,略去次要因素 的原结构的简化图形。 1.杆件的简化;
简化的内容
2.荷载的简化； 3.支座和结点的简化。
4.体系的简化。
例如:
P q
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§1—4 支座和结点的类型
1.支座的类型： ⑴活动铰支座
A RA
⑵固定铰支座
A HA
VA
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来自百度文库
⑶ 固定支座
2.节点的类型：
⑴ 铰结点
活载(暂时且可变)，如车辆、人群、风、雪等。
固定荷载(位置不变)，包括恒载及某些活载。 按作用位置是否变化
移动荷载(位置可变)，如：移动的活载等。
静力荷载(荷载的大小、方向和位置不随时间变
按动力效应大小
化或变化很缓慢—动力效应小)。
动力荷载(动力效应大—冲击荷载、风及地震产
生的随机荷载等)。
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§1—3 结构的计算简图
⑶刚架：由直杆组成
并具有刚结点。
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⑷桁架： 由直杆组成，但所
有结点均为铰结点，在集中结点 荷载作用下，各杆只产生轴力。
⑸组合结构： 这是由桁架和
梁或桁架和刚架等组合在一起的 结构。
(6)悬索结构： 主要承重构件为悬挂在塔、柱上的
缆索，索只承受轴向拉力。
缆索
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按空间位置分类: 按内力是否静定分:
1.平面结构 2.空间结构 静定结构 超静定结构
静定结构:只用静力平衡条件,可以求出全部的反力和内力的
结构
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