建筑结构与受力分析

建筑中由若干构件连接而成的能承受作用 的平面或空间体系称为建筑结构，在不致混淆 时可简称结构。
注：“作用”——能使结构或构件产生效应 （内力、变形、裂缝等）的各种原因的总称。 作用可分为直接作用和间接作用。
直接作用——即习惯上所说的荷载，指施 加在结构上的集中力或分布力系，如结构自重、
结构——建筑物中承受荷载并起骨架作用的部分。 构件——结构中的单个部分。
2.建筑结构的类型 (1)按建筑材料划分
(2) 按结构型式划分
钢筋混凝土结构 钢结构 砌体（包括砖砌块、石等）结构 木结构 塑料结构 充气结构 墙体结构 框架结构 深梁结构 筒体结构 拱结构 网架结构 空间薄壁(包括折板)结构 钢索结构 舱体结构
(3)按体型划分
单层结构(多用于单层工业厂房、食堂等) 多层结构(一般2～7层) 高层结构(一般8层以上) 大跨结构(跨度大约在40～50m以上)
(3)怎样充分发挥所采用材料的作用。这是结构的另 一重要功能。材料是结构之所以存在的根本条件
(4)结构所要解决的问题还有其它表现，如连接构造 问题、经济问题等。
建筑结构的特点
1.混凝土结构 优点： 1）强度高；2）耐久性好；3）耐火性好； 4）可模性好；5）整体性好；6）易于就地取材。
缺点： 结构自重大、抗裂性较差、一旦损坏修复比较困 难、施工受季节环境影响较大等。
结构的组成
平衡 物体相对于地面处于静止或作匀速直线运动
的状态称为平衡。
外荷 载
风（雪） 压
吊车 荷载
单层工业厂房荷载作用图 单层工业厂房荷载作用图
一、建筑力学的任务
研究构件的承载能力—强度、刚度和稳定性问题
结构必须具备可靠、适用、耐久的功能。 强度：在使用期内，务必使结构和构件安全可靠， 不发生破坏，具有足够的承载能力。 结构和构件抵抗破坏的能力称为强度。 刚度：在使用期内，务必使结构和构件不发生影 响正常使用的变形。结构或构件抵抗变形的能力 称为刚度。 稳定性：在使用期内，务必使结构和构件平衡形 态保持稳定。 稳定性是结构或构件保持原有平衡形态的能力。
板壳结构_____悉尼歌剧院(澳大利亚)
3.结构所要解决的问题
(1)使骨架形成的空间能良好地服务于人类生活、生 产的要求和人类对美观的需要。前者是物质的， 后者是精神的。这是结构之所以存在的根本目的。
(2)结构要抵御自然界各种作用力(地心吸力、风力、 地震力等)，因而需要有抵抗力的功能。这是结构 之所以存在的根本原因。
3.偶然荷载 在结构使用期间不一定出现，而一旦出现，其量值
很大且持续时间很短的荷载称为偶然荷载，如爆炸力、撞 击力等。
3.钢结构
优点: 1)钢结构自重轻而承载力高 。 2)钢材最接近于匀质等向体 。 3)钢材的塑性和韧性好 。 4）钢材具有可焊性 。 5)钢结构具有不渗漏的特性 。 6)钢结构制造工厂化、施工装配化 。 缺点: 1)钢材耐腐蚀性差，应采取防护措施 。 2)钢结构耐热性能好，但防火性能差 。
结构的应用
建筑结构计算基本原则
1.1 荷载分类及荷载代表值
1.永久荷载 永久荷载亦称恒荷载，是指在结构使用期间，其值
不随时间变化，或者其变化与平均值相比可忽略不计的荷 载，如结构自重、土压力、预应力等。
2.可变荷载 可变荷载也称为活荷载，是指在结构使用期间，其
值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的荷载， 如楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载 等。
2.砌体结构
优点： 1)可就地取材。 2)具有很好的耐火性，较好的化学稳定性和大气 稳定。 3)一般较钢筋混凝土结构可以节约水泥和钢材， 可以节
约木材，可连续施工。 4)采用砌块或大型板材作墙体时，可以减轻结构 自重，
加快施工进度，进行工业化生产和施工
2.砌体结构
缺点： 1)自重大。 2)砌筑工作相当繁重。 3)砂浆和砖石间的粘结力较弱。 4)粘土砖用量很大，往往占用农田，影响农业生 产。 5)砌块结构造价略高于砖石结构。
(4)在交通运输方面，砌体结构除可用于桥梁，隧道 外，各式地下渠道，涵洞，挡土墙也常用砌筑。
(5)在水利建设方面，可以用石料砌筑坝、堰和渡槽 等。
3.钢结构
(1)重型工业厂房 (2)大跨度结构 (3)高耸结构和高层建筑 (4)受动力荷载作用的结构 (5)可拆卸和移动的结构 (6)容器和管道 (7)轻型钢结构 (8)其他建筑物
二、建筑力学的研究对象
1.结构按几何观点分为： 杆件结构、薄壁结构、实体结构。 杆件 板（壳） 实体
2.结构按空间观点分为：平面结构、空间结构。 建筑力学研究平面杆件结构。
建筑力学的研究对象是结构。
构件 分类
结构
杆 板壳
特点
杆件的截面尺 寸远小长度
平面杆系结构
块体
Leabharlann Baidu薄壁杆
1.建筑结构的概念
建筑结构是建筑物的基本组成部分， 建筑结构是指建筑物中用来承受各种作用 的受力体系。通常，它又被称为建筑物的 骨架。组成结构的各个部件称为构件。在 房屋建筑中，组成结构的构件有板、梁、 屋架、柱、墙、基础等。
力学的分支学：理论力学、材料力学、结构 力学、板壳力学、弹性力学、弹塑性力学、塑性 力学、断裂力学、流体力学、复合材料力学、实 验力学、计算力学、量子力学等。作为高等职业 教育的一门课程，
“建筑力学”的内容只是力学中最基本的应 用广泛的部分。它将静力学、材料力学、结构力 学三门课程的主要内容贯通融合成为一体。
1.混凝土结构的工程应用 (1)房屋建筑工程 (2)桥梁工程 (3)特种结构与高耸结构 (4)水利及其他工程
2.砌体结构
(1)一般民用建筑中的基础、内外墙、柱、过梁、屋 盖和地沟等构件。
(2)在工业厂房中，用来砌筑围护墙、烟囱、料斗、 地沟、管道支架、对渗水性要求不高的水池等特 殊结构。
(3)农村建筑如猪圈、粮仓等。
图1-1 建筑结构的各种形式 （a）墙体结构；(b) 框架结构；(c) 深梁结构；(d) 筒体结构；(e) 拱结构；
(f) 网架结构；(g) 空间薄壁结构；(h) 钢索结构；(i) 折板结构
杆件结构
杆件结构
巴黎的埃菲尔铁塔
杆件、板壳、实体复合结构__伦敦桥
杆件结构___海洋石油钻井平台
杆件结构___北京 、中国体育场