建筑结构的类型和计算简图[优质ppt]
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+ 滑移支座：允许产生沿链杆垂直方向的微 小移动，但不允许有转动和另一方向的移 动。
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约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、滑移支座和 辊轴支座
+ 辊轴支座：允许微小转动和沿支座链杆垂 直方向的微小移动。沿支座链杆方向产生 约束力。
20
约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、辊轴支座和 滑移支座
23
约束的简化和约束力
（2）节点：刚节点、铰接点和组合节点 + 组合节点（半铰) ：
刚结点与铰结点的组合体。
24
25
3、构件的简化
1、结构体系和构件的简化
空间杆系结构
平面杆系结构
杆系结构的杆件
其杆件轴线代替。
用杆轴线构成的几何轮廓代替原结构的几何 尺寸，并且所有杆件轴线都位于同一平面 内，且通过结点的中心，全部结点都当作 理想铰结点。
4
5
示例1 高层建筑
高耸结构
（杆系结构、框架结构、 钢筋混凝土结构等）
（壳体结构、钢筋混凝
土结构、空间结构等）
6
示例2
大跨结构
（杆系结构、空间网架结构、薄壳结构、钢结构等）
示例3
桥梁结构
（杆系结构、悬索结构等）
二、建筑结构的分类
2、杆系结构的分类
在一般民用建筑中，杆系结构应用最广，分 析流程相对简单，本书主要介绍杆系结构的分析 方法。
荷载（楼板、墙体、梁、柱等）。
+ 可变荷载（活载） ：作用在结构上的可变动
的荷载（楼面活荷载、风载、雪《载建等筑）结构。荷载规范》
+ 偶然荷载：一般指爆炸力、冲击力等比较意外
的荷载。
b.按照分布方式：集中荷载、均布荷载和非 均布荷载
14
荷载的抽象和简化
（2）建筑荷载的计算
例3-1 如图为南京某建筑物平顶楼盖的剖面图。根据 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）计算其屋 面永久荷载和可变荷载。
+ 根据节点的连接方式和空间形态一般分为：
+ 刚架：各杆之间以刚接方式连接（混凝土结构）。 + 桁架：各杆之间以铰接方式连接（工业厂房）。 + 网架：铰接；平面；双层。 + 网壳：铰接；曲面；单层或双层。
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10
11
§3.2 结构计算简图
一、结构计算简图
在结构计算中，用以代替实际结构，并反应 实际结构主要受力和变形特点的计算模型。
+ 固定支座： 不允许有任何方向的移动和转 动，产生水平、竖直及限制转动的约束力 。
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约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、滑移支座和 辊轴支座
+ 铰支座：允许绕固定铰铰心的微小转动。 过铰心产生任意方向的约束力（分解成水 平和竖直方向的两个力）。
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约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、滑移支座和 辊轴支座
+ 建筑物的主题设计：建筑设计；结构设计。 + 结构设计的对象是建筑结构。 结构分析：内力计算
结构设计：构件设计
+ 建筑力学是解决结构分析过程中遇到各种问题的 一门学科。
在建筑物中，起主要受力、传 力及支承作用的部分。
2
二、建筑结构的分类
1、结构的一般分类（不同角度有不同分类方法）
+ 建筑材料：
砖石结构、混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢结 构、木结构、组合结构等；
户重量、自然风力、雪的压力）。
+ 响应（反应）：结构在荷载作用下产生的内力
和位移。
+ 广义荷载：导致结构产生响应的非力外因（温
度变化、基础沉降、材料收缩等）。
+ 结构分析：求结构系统的特定输入（外部作用）
下的输出（响应）。
荷载或广义荷载
结构系统
内力、位移
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荷载的抽象和简化
（1）建筑荷载的分类
a.按照荷载的性质： + 永久荷载（恒载）：长期作用在结构上的不变
21
约束的简化和约束力
（2）节点：刚节点、铰接点和组合节点 + 刚节点：汇交于一点的杆端是用一个完全不变形
的刚性结点连结，形成一个整体。刚结点所连各 杆端相互之间的夹角不能改变。
22
约束的简化和约束力
（2）节点：刚节点、铰接点和组合节点 + 铰接点：汇交于一点的杆端是用一个完全无磨擦
的光滑铰连结。铰结点所连各杆端可独自绕铰心 自由转动，即各杆端之间的夹角可任意改变。
2、材料性质的简化 结构为连续、均匀 、各项同性，完全弹性体
26
4、工程实例
+ 例3—2：某预制楼板的实际构造如图，试绘 制楼梯的计算简图。
27
5、几种常见的杆系结构的计算简图
28
3.3 结构受力分析图
+ 物体受力分析包含两个步骤： + 1．取分离体：是把所要研究的物体或物体的一部分
解除全部约束，即解除研究对象与其它部分的联系， 得到一个与外界完全隔离的隔离体；
+ 2．画受力图（示力图）
（1）主动力：画出分离体上受到的主动力（外荷载）； （2）约束反力：用相应的约束反力代替解除的约束对研
二、结构计算简图的简化原则
1、反映实际结构的主要受力和变形特点：计 算结果安全可靠；
２、便于计算：简化程度与计算手段以及对结 果的要求相一致。
三、结构计算简图的简化过程
1、建筑物所受荷载的抽象和简化； 2、约束的抽象和简化； 3、结构构件的抽象和简化。
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1、建筑物所受荷载的抽象和简化
+ 荷载：所有作用在结构上的外力（建筑自重、用
+ 空间角度（结构传力的单向性或多向性）：
平面结构、空间结构等；
+ 结构型式：
砖混结构、框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙 结构、筒体结构等；
3
+ 构件的几何特Байду номын сангаас：
<1>、杆系结构：由杆件组成。 几何特征：横截面<<长度
<2>、板壳（薄壁:薄板、薄壳）结构 几何特征：厚度<<长度和宽度
<3>、实体结构 几何特征：结构的长、宽、高属同一量级
建筑力学
3.1常见建筑结构的类型
要求3：.2了结解构建计筑结算构简的图含义和分类方法；
掌握常见支座和节点的类型和性质； 1
3.1 常见建筑结构的类型
一、建筑结构和建筑结构设计
对建筑物进行承载能力分析时，首先要对建筑物 进行抽象，去掉其中繁杂的无关内容，只保留和 承载能力有关的核心骨架。这种决定建筑物承载 能力的核心骨架就是建筑结构，简称结构。
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2、约束的简化和约束力
+ 自由体和非自由体 + 约束：对自由体进行限制，使之成为非自
由体的部件称为约束。 + 支座：杆件与地基之间的约束。 + 节点：杆件与杆件之间的约束。 + 众多杆件通过节点和支座联系成一个非自
由的、可以抵御外荷载的杆系—结构。
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约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、滑移支座和 辊轴支座
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约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、滑移支座和 辊轴支座
+ 辊轴支座：允许微小转动和沿支座链杆垂 直方向的微小移动。沿支座链杆方向产生 约束力。
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约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、辊轴支座和 滑移支座
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约束的简化和约束力
（2）节点：刚节点、铰接点和组合节点 + 组合节点（半铰) ：
刚结点与铰结点的组合体。
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3、构件的简化
1、结构体系和构件的简化
空间杆系结构
平面杆系结构
杆系结构的杆件
其杆件轴线代替。
用杆轴线构成的几何轮廓代替原结构的几何 尺寸，并且所有杆件轴线都位于同一平面 内，且通过结点的中心，全部结点都当作 理想铰结点。
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示例1 高层建筑
高耸结构
（杆系结构、框架结构、 钢筋混凝土结构等）
（壳体结构、钢筋混凝
土结构、空间结构等）
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示例2
大跨结构
（杆系结构、空间网架结构、薄壳结构、钢结构等）
示例3
桥梁结构
（杆系结构、悬索结构等）
二、建筑结构的分类
2、杆系结构的分类
在一般民用建筑中，杆系结构应用最广，分 析流程相对简单，本书主要介绍杆系结构的分析 方法。
荷载（楼板、墙体、梁、柱等）。
+ 可变荷载（活载） ：作用在结构上的可变动
的荷载（楼面活荷载、风载、雪《载建等筑）结构。荷载规范》
+ 偶然荷载：一般指爆炸力、冲击力等比较意外
的荷载。
b.按照分布方式：集中荷载、均布荷载和非 均布荷载
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荷载的抽象和简化
（2）建筑荷载的计算
例3-1 如图为南京某建筑物平顶楼盖的剖面图。根据 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）计算其屋 面永久荷载和可变荷载。
+ 根据节点的连接方式和空间形态一般分为：
+ 刚架：各杆之间以刚接方式连接（混凝土结构）。 + 桁架：各杆之间以铰接方式连接（工业厂房）。 + 网架：铰接；平面；双层。 + 网壳：铰接；曲面；单层或双层。
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§3.2 结构计算简图
一、结构计算简图
在结构计算中，用以代替实际结构，并反应 实际结构主要受力和变形特点的计算模型。
+ 固定支座： 不允许有任何方向的移动和转 动，产生水平、竖直及限制转动的约束力 。
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约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、滑移支座和 辊轴支座
+ 铰支座：允许绕固定铰铰心的微小转动。 过铰心产生任意方向的约束力（分解成水 平和竖直方向的两个力）。
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约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、滑移支座和 辊轴支座
+ 建筑物的主题设计：建筑设计；结构设计。 + 结构设计的对象是建筑结构。 结构分析：内力计算
结构设计：构件设计
+ 建筑力学是解决结构分析过程中遇到各种问题的 一门学科。
在建筑物中，起主要受力、传 力及支承作用的部分。
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二、建筑结构的分类
1、结构的一般分类（不同角度有不同分类方法）
+ 建筑材料：
砖石结构、混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢结 构、木结构、组合结构等；
户重量、自然风力、雪的压力）。
+ 响应（反应）：结构在荷载作用下产生的内力
和位移。
+ 广义荷载：导致结构产生响应的非力外因（温
度变化、基础沉降、材料收缩等）。
+ 结构分析：求结构系统的特定输入（外部作用）
下的输出（响应）。
荷载或广义荷载
结构系统
内力、位移
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荷载的抽象和简化
（1）建筑荷载的分类
a.按照荷载的性质： + 永久荷载（恒载）：长期作用在结构上的不变
21
约束的简化和约束力
（2）节点：刚节点、铰接点和组合节点 + 刚节点：汇交于一点的杆端是用一个完全不变形
的刚性结点连结，形成一个整体。刚结点所连各 杆端相互之间的夹角不能改变。
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约束的简化和约束力
（2）节点：刚节点、铰接点和组合节点 + 铰接点：汇交于一点的杆端是用一个完全无磨擦
的光滑铰连结。铰结点所连各杆端可独自绕铰心 自由转动，即各杆端之间的夹角可任意改变。
2、材料性质的简化 结构为连续、均匀 、各项同性，完全弹性体
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4、工程实例
+ 例3—2：某预制楼板的实际构造如图，试绘 制楼梯的计算简图。
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5、几种常见的杆系结构的计算简图
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3.3 结构受力分析图
+ 物体受力分析包含两个步骤： + 1．取分离体：是把所要研究的物体或物体的一部分
解除全部约束，即解除研究对象与其它部分的联系， 得到一个与外界完全隔离的隔离体；
+ 2．画受力图（示力图）
（1）主动力：画出分离体上受到的主动力（外荷载）； （2）约束反力：用相应的约束反力代替解除的约束对研
二、结构计算简图的简化原则
1、反映实际结构的主要受力和变形特点：计 算结果安全可靠；
２、便于计算：简化程度与计算手段以及对结 果的要求相一致。
三、结构计算简图的简化过程
1、建筑物所受荷载的抽象和简化； 2、约束的抽象和简化； 3、结构构件的抽象和简化。
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1、建筑物所受荷载的抽象和简化
+ 荷载：所有作用在结构上的外力（建筑自重、用
+ 空间角度（结构传力的单向性或多向性）：
平面结构、空间结构等；
+ 结构型式：
砖混结构、框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙 结构、筒体结构等；
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+ 构件的几何特Байду номын сангаас：
<1>、杆系结构：由杆件组成。 几何特征：横截面<<长度
<2>、板壳（薄壁:薄板、薄壳）结构 几何特征：厚度<<长度和宽度
<3>、实体结构 几何特征：结构的长、宽、高属同一量级
建筑力学
3.1常见建筑结构的类型
要求3：.2了结解构建计筑结算构简的图含义和分类方法；
掌握常见支座和节点的类型和性质； 1
3.1 常见建筑结构的类型
一、建筑结构和建筑结构设计
对建筑物进行承载能力分析时，首先要对建筑物 进行抽象，去掉其中繁杂的无关内容，只保留和 承载能力有关的核心骨架。这种决定建筑物承载 能力的核心骨架就是建筑结构，简称结构。
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2、约束的简化和约束力
+ 自由体和非自由体 + 约束：对自由体进行限制，使之成为非自
由体的部件称为约束。 + 支座：杆件与地基之间的约束。 + 节点：杆件与杆件之间的约束。 + 众多杆件通过节点和支座联系成一个非自
由的、可以抵御外荷载的杆系—结构。
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约束的简化和约束力
（1）支座：固定支座、铰支座、滑移支座和 辊轴支座