1绪论李廉锟结构力学剖析

简化原则——符合实际，尽量简单
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结构力学
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例如:
F q
结构力学
杆件简化：用轴线代替了杆件。
荷载简化：重物——看作集中荷载。 自重——看作均布荷载。
支座简化：考虑到支承面有摩擦，梁不能左右移动，但受 热膨胀时可伸长，将一端视为固定铰支座，另一端视为 活动铰支座。
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按杆轴线与外力的空间位置分 (1) 平面结构
各杆轴线、外力均在同一平面内
(2) 空间结构
各杆轴线、外力均不在同一平面内
结构力学
结构力学的研究对象系指由杆件组成的平面杆系结构。
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按内力是否静定分：
结构力学
静定结构——全部反力和内力都可由静力平衡条件确定。
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
活载(暂时且可变)，如车辆、人群、风、雪等。
固定荷载(位置不变)，恒载及某些活载，风雪 按作用位置是否变化
移动荷载(位置可变)，如：车辆、吊车。
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)。
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结构力学
(4)滑动支座(也称定向支座、平行双链杆座）
A
A MA
FAy 结构在支承处不能转动，不能沿垂直于支承面的方向移动， 但可沿支承面方向滑动。
应用：利用结构的对称性，取一半结构计算时、机动 法作影响线时应用，实际结构不常见。
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排架的立柱与基础联结如图：
结构力学
A1
A
各杆端既不能做相对转动，也不能做相对移动。 刚结点可传递力矩 ,也可传递力。
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结构力学
计 算 简 图 示 意
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§1—5 杆系结构的分类
结构力学
杆系结构按受力和变形的特征分为:
⑴梁：一种受弯杆件，轴线通常为直线，支座没有
水平反力。梁又分为单跨梁和多跨梁。
世界第一悬索桥——日本明石海峡大桥
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结构力学
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结构力学
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二、结构分类
结构力学
(b)壳体结构
(a)杆系结构
三大结构形式
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内力以弯矩、剪力 为主。
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结构力学
⑵拱：轴线为曲线且在竖向荷载作用下产生水平反力，
其弯矩比相应梁的弯矩为小。
一线天大石拱桥，拱跨54米
结构力学
材料1、2若用细石混凝土， 简化为固定支座。 材料1 用细石混凝土，2用沥青麻丝 ，简化为固定铰支座。
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2.杆件之间的联结——结 点
⑴ 铰结点
结构力学
铰结点所连各杆杆端可做相对转动，但不能相对移动。 铰结点不传递力矩，但传递力。
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⑵ 刚结点
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各力学课程的比较：
结构力学
学 科 研究对象 理论力学 质点、刚体
材料力学 结构力学
单根杆件 杆件结构
弹性力学 板壳、实体结构
研究任务 物体机械运动的一般规律
变形体的强度、刚度 和稳定性
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§1—2 荷载的分类
结构力学
1.荷载：作用在结构上的主动力。 如：自重、荷重、风载、雪载……等。
(c)实体结构
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结构力学
1. 杆系结构
——杆件长度l远大于横截面尺寸b、h。
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钢结构梁、柱
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Hale Waihona Puke Baidu
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结构力学
2. 板壳结构 ——厚度远小于其长度与宽度的结构
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结构力学
3. 实体结构 ——长、宽、高三个尺寸相近的结构
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§1—4 支座和结点的类型
结构力学
支座——把结构与基础联系起来的装置。传递荷载，固定结
构的位置。
1.支座的类型： ⑴活动铰支座
A FAy
被支承物可绕铰链的铰转动，也可沿支承物的支承平面 方向移动。活动铰支座对被支承物产生过铰且垂直与支承平面 的反力。
（a）
辊轴支座
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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
结构力学
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结构力学
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、构筑物中承受、传递荷载并起骨 架作用的部分。
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摇轴支座
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⑵固定铰支座
结构力学
A FAx
FAy
被支承端相对支承物只能转动，不能移动。 铰支座对被支承物产生反力，由于该反力大小、方 向均待求，一般分解为相互垂直的两个分力。
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⑶ 固定支座
A
结构力学
FAx A MA FAy
A
被支承物相对支承物既不能有转动，也不能有移动。 固定支座对被支承物产生过支承点的两个相互垂直的反力分量 和一个反力矩。
超静定结构——只靠平衡条件不能确定全部反力和 内力，必须考虑变形条件才能确定。
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结构力学
2. 结构力学的基本任务（强、刚、稳）
1）结构组成规律； 2）计算结构内力和位移； 3）研究结构稳定性和动力反应。
结构力学的内容(从解决工程实际问题的角度提出) (1) 将实际结构抽象为计算简图； (2) 各种计算简图的计算方法； (3) 将计算结果运用于设计和施工。
房屋建筑——框架结构、剪力墙结构、筒体结构等 交通工程——桥梁、隧道、挡土墙、涵洞等 水工建筑——大坝、闸门、采油平台等
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建筑物或构筑 物中承受、传递 荷载而起骨架作 用的部分称为结 构。如：房屋中 的框架结构、桥 梁、大坝等。
结构力学
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结构力学
动力荷载(动力效应大—冲击荷载、风及地震产
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生的随机荷载等)。
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§1—3 结构的计算简图
结构力学
什么是计算简图？ 实际结构的抽象与简化，也称力学建模
为什么要对实际结构进行简化？
怎样对实际结构进行简化？
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。