1绪论李廉锟结构力学剖析
结构力学(李廉锟第五版)(课堂PPT)
内部可 F
变性
结构力学 D
A
中南大学
找刚片
E
.
退出
返回
B 41 03:16
§2-5 机动分析示例
A
C
结构力学 E
DD E
如何才能不变？ 可变吗？ 有多余吗？
B
中南大学
.
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42
03:16
§2-5 机动分析示例
结构力学
中南大学
加减二元体
.
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43
03:16
§2-6 三刚片虚铰在无穷远处的讨论 (a) 一铰无穷远情况
几何可变体系: 瞬变 , 常变
• 例：（图2-17） 二刚片三链杆相联情况
• （a）三链杆交于一点；
• （b）三链杆完全平行（不等长）；
• （c）三链杆完全平行（在刚片异侧） ；
• （d）三链杆完全平行（等长）
中南大学
.
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32
03:15
§2-5 机动分析示例
结构力学
例2-1 对图示体系作几何组成分析。
6. 运用三刚片规则时，如何选择三个刚片是关键，刚 片选择的原则是使得三者之间彼此的连接方式是铰结。
7. 各杆件要么作为链杆，要么作为刚片，必须全部 使用，且不可重复使用。
中南大学
.
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39
03:16
§2-5 机动分析示例
结构力学
中南大学
F
G
D
E
如何变静定？ 唯一吗？
.
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40
03:16
§2-5 机动分析示例
铰
中南大学
Ⅱ
.
力法李廉锟结构力学中南大学PPT课件
§7-4 力法的典型方程
作剪力图的原则是, 截取每一杆为隔离体，由平衡条件便可求出剪力。
杆AC:
杆CB:
2M/5
C FSCA
3 M / 5 FS CB
C
2 M/5 C
FS BC
B
B
3M/5
A FSAC
M/ 5
M
A M/5
l/2
C
B
6M /5l
FS
A
l/ 2
第36页/共206页
l
3M/ 5l
l
§7-4 力法的典型方程
3）框格法
一个封闭无铰框格
n3
m个封闭
无铰框格
n 3 5 15
第16页/共206页
§7-2 超静定次数的确定
若有铰
h — 单铰数，则
n 3m h
注意：
n 359 6
多少个封闭无铰框格？
第17页/共206页
§7-2 超静定次数的确定 三、计算示例
n6
拆除多余联系变成的静 定结构形式：
第18页/共206页
（6）去掉一个连接n个杆件的刚结点，等于拆掉3(n-1)个约束。
第13页/共206页
§7-2 超静定次数的确定
（7）只能拆掉原结构的多于约束，不能拆掉必要约束。 （8）只能在原结构中减少约束，不能增加新的约束。
注意：同一超静定结构可有不同的解除多余约束的方式，但解除约束的 个数是相同的, 解除约束后的体系必须是几何不变的。
（a）
第30页/共206页
§7-4 力法的典型方程
将
，
，
代入（b）式， 得两次超静定的力法基本方程
（b） （c）
第31页/共206页
结构力学第六版李廉锟
结构力学第六版李廉锟结构力学是研究物体在外部力作用下变形和破坏的学科。
它是工程学中重要的基础课程，广泛应用于建筑、桥梁、航空航天、船舶等领域。
李廉锟教授的《结构力学第六版》是一本经典的教材，被广大工程师和学生所喜爱和引用。
这本教材的第六版是在前几版的基础上进行修订和扩充的。
它包括了结构力学的基本原理和方法，并引入了最新的理论和实践应用。
这本教材的主要特点包括：1. 系统化的内容：教材按照结构力学的基本原理和方法进行组织，形成了一个系统的学习框架。
学生可以从基础知识逐步深入，掌握结构力学的核心概念和分析技术。
2. 剖析典型案例：教材通过典型案例的讲解，帮助学生理解和应用结构力学的理论。
这些案例涵盖了不同类型的结构问题，包括静力学、弹性力学、塑性力学等，展示了结构力学在实际工程中的广泛应用。
3. 引入新理论和技术：教材针对结构力学领域的新理论和技术进行了介绍，如有限元分析、结构动力学、结构优化等。
这些新理论和技术对于解决复杂结构问题和提高工程设计的效率具有重要意义。
4. 注重实践应用：教材注重将理论与实践相结合，强调学生对于结构力学知识的实际应用。
通过大量的例题和习题，学生可以巩固所学知识，提高分析和解决实际问题的能力。
这本教材的适用对象包括结构工程专业的本科生和研究生，以及从事结构设计和分析工作的工程师。
它可以作为教学参考书和实践指南，帮助学生和工程师深入理解和运用结构力学的原理和方法。
除了教材的内容和特点，李廉锟教授本人也是结构力学领域的知名专家。
他在结构力学领域的研究和教学经验丰富，多年来培养了大量的优秀结构工程师和学者。
他的教学风格和讲解能力深受学生们的欢迎和赞赏。
综上所述，《结构力学第六版李廉锟》是一本经典的教材，它系统地介绍了结构力学的基本原理和方法，并引入了最新的理论和实践应用。
通过学习这本教材，学生和工程师可以获得扎实的结构力学知识，进一步提高工程设计和分析的能力。
无论是作为教材还是参考书，它都具有重要的教学和实践价值，值得广大读者的阅读和研究。
结构力学讲稿一
结构力学·教材：《结构力学》（第四版上册、下册）李廉锟主编·学时：90学时·学习内容：第一章～第十一章、第十四章其中：第一章绪论：介绍一些基本概念；第二章平面体系的机动分析：介绍实际结构需要满足的几何构造要求及判断方法；第三章静定梁与静定刚架：介绍静定梁与静定刚架的内力图的特点和内力图的绘制方法；第四章静定拱：介绍静定拱（曲梁）的受力特点和内力求解方法；第五章静定平面桁架：介绍静定平面桁架结构的受力特点和内力求解方法；第六章结构位移计算：介绍不同情况（荷载、温度变化、支座位移）下位移的计算方法；第七章力法：介绍超静定结构的分析（基本未知量是内力）；第八章位移法：介绍超静定结构的分析（基本未知量是位移）；第九章渐近法：介绍用逐次逼近的方式分析结构内力的方法；第十章矩阵位移法：介绍用矩阵理论分析结构的方法（基本未知量是位移）；第十一章影响线及其应用：介绍移动荷载下结构的分析方法；第十四章结构动力学：介绍一些简单结构的动力响应分析方法、动态性能参数的计算方法。
分类：一、第二章（结构的几何构造分析）；二、第三章～第十章（静定结构和超静定结构的内力和位移分析）；三、第十一章（移动荷载下的结构分析）；四、第十四章（动力荷载下的结构分析）。
·考核方法：平时成绩：15%（作业、考勤等）；期末考试：85%（闭卷）。
·重要性：1、实际应用：房屋、桥梁、塔架等；2、考研：土建、水利、道桥等专业。
·和理论力学、材料力学的关系：用静力学理论和梁的弯曲理论(作业、考试题中大约有80%以上的内容涉及到弯矩图）。
·本课程的特点：实践性强·学习方法：课后要及时复习、多动手实践，自己独立完成作业。
第一章绪论§1-1 结构力学的研究对象和任务结构：建筑物中承担荷载，起骨架作用的部分一、研究对象：由杆件组成的结构，而且特指平面结构二、结构力学的任务，或结构力学理论的作用：1、结构的内力和位移（主要内容，第三章～第十章）2、结构的组成规则和合理形式（第二章）研究在什么条件下，结构的几何形状能够保持不变例如：几何不变几何可变再例如：几何可变?3、影响线（第十一章）研究：移动荷载对固定点或固定截面内力或者支反力的影响。
【经典】结构力学(李廉坤第五版) 上
§2-4 瞬变体系
分析图示体系： 三根链杆平行且等长 从异侧连出时。体系 为瞬变体系。
§2-5 机动分析示例
例2-1 试分析图所示多跨静定梁的几何构 造。
解：地基与AB段梁看作一个刚片（两刚片 规上则述）刚；片与BC段梁扩大成一个刚片（两刚 片上规述则大）刚；片与CD段梁又扩大成一个刚片（两 刚DE片段规梁则同）样；分析（两刚片
需的最少联系
图示体系数计目算，自而由布度置W不=0，
当会成为几何可变但；布置不当，上部有多余 联系，
下 体部 系缺 计少 算联 自系 由，度是W≤几0何，可
变 是的 体。 系几何不变的必要条 件。
§2-3 几何不变体系的基本组成规则
三刚片规则 三个刚片用不在同一直线上的三个单
铰两两相连，组成的体系是几何不变的，且 没有多余联系。如图。
§2-3 几何不变体系的基本组成规则
两刚片规则
两个刚片用一个铰和一根不通过此铰
的链杆相连，组成的体系是几何不变的，且
没有多余联系。如图。
图示体系
也是按三刚片规则
组成的。将链杆看
作一个刚片，组成
的体系是几何不变
§2-3 几何不变体系的基本组成规则
如图所示，刚
片I和刚片II可以绕O点 转动；O点成为刚片I和
点O作相对转动，但发生
微小转动后，三根杆就 不再交于同一点，运动 也就不再继续发生。体
§2-4 瞬变体系
分析图示体系： 三根链杆平行不等长时， 交于无穷远处的同一点， 两刚片可相对平动，发 生微小相对移动后，三 杆分不析再图全示平体行系。：体系为 瞬三变根体链系杆。平行且等长时， 两刚片的相对平动一直 持续下去。体系为可§1-4 支座和结点的类型
支座：连接结构与基础的装置。 （1）活动铰支座
结构力学电子教案第一章
精选2021版课件
2
３、课程研究的对象：平面杆件结构。 ４、课程的任务：
结构的组成规律、合理形式；
结构在外因作用下的强度、刚度和稳定性（即平 面杆件结构在各种外因作用下的内力、位移的计算 原理和计算方法。暂不涉及稳定问题）。
§1-2 结构计算简图
１、结构计算简图的概念 ２、结构计算简图的简化原则是：
之间的连接。
１）铰结点：
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）刚结点：
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。
３）组合结点（半铰)：
刚结点与铰结点的组合体。
活载：暂时作用在结构上。如人群、风、雪 （在结构上可占有任意位置的可动荷载）及车辆、 吊车（在结构上平行移动并保持间距不变的移动荷 载）。 ２、按作用性质分类：
静力荷载：荷载由零加至最后值，且在加载过 程中结构始终保持静力平衡，即可忽略惯性力的影 响。
动力荷载：荷载（大小、方向、作用线）随时 间迅速变化，并使结构发生不容忽视的惯性力。 ３、按与结构的接精触选2分021版类课件：直接荷载，间接荷载8 。
精选2021版课件
5
结构与支承物连接的简化：
以理想支座代替结构与其支承物（一般是大地） 之间的连结 。 １）活动铰支座：
允许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。 ２）固定铰支座：
允许饶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）。 ３）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。
结构力学(李廉锟第五版)_图文
§4-3 三铰拱的合理拱轴线
在均匀静水压力作用下，q=常数，因而
三铰拱在均匀静水压力作用下，其合理轴线的曲 率半径为一常数, 就是一段圆弧。
因此，拱坝的水平截面常是圆弧形，高压隧洞 常采用圆形截面。
拱桥实例介绍
5）刚架拱桥
1989江苏无锡100米下甸桥
变截面，四分点附近截面高度最大，分别向拱脚、跨中减小 。取消斜撑，拱上建筑采用23m预应力混凝土简支梁以过渡 。
§4-3 三铰拱的合理拱轴线
例4-3 设三铰拱上作用有沿拱轴均匀分布的竖向 荷载（如自重），试求其合理拱轴线。
解:当拱轴线改变时，荷载也随之改变。 令p(x)为沿拱轴线每单位长的自重，荷载沿水平
方向的集度为q(x) 由 有
§4-3 三铰拱的合理拱轴线
将
代入方程（4-5），得
由于规定y 向上为正, x 向右为正，q 向下为 正，故上式右边为正号。
§4-3 三铰拱的合理拱轴线
或
积分后，得 如p(x)=常数=p ，则
即 式中A为积分常数。
§4-3 三铰拱的合理拱轴线
由于当x =0时，
，故常数A等于零，即
再积分一次，得 由于当x=0时，y=0， 故
最后得 等截面拱在自重荷载作用下，合理轴线为一悬链线。
§4-3 三铰拱的合理拱轴线
在一般荷载作用下,为了寻求相应的合理轴线,可假 定拱处于无弯矩状态并写出相应的平衡微分方程。
§4-1 概 述
拱与其同跨度同荷载的简支梁相比其弯矩要小 得多，所以拱结构适用于大跨度的建筑物。它广泛 地应用房屋桥梁和水工建筑物中。由于推力的存在 它要求拱的支座必须设计得足够的牢固，这是采用 拱的结构形式时必须注意的。
§4-2 三铰拱的数值解 一、三铰拱的反力和内力计算。
李廉锟《结构力学》(上册)课后习题详解(1-4章)【圣才出品】
第1章绪论复习思考题1．结构力学的研究对象和具体任务是什么？答：（1）结构力学的研究对象结构力学研究的主要对象是杆系结构。
（2）结构力学的具体任务①研究结构在荷载等因素作用下的内力和位移的计算。
在此基础上，即可利用后续相关专业课程知识进行结构设计或结构验算；②研究结构的稳定计算，以及动力荷载作用下结构的动力反应；③研究结构的组成规则和合理形式等问题。
2．什么是荷载？结构主要承受哪些荷载？如何区分静力荷载和动力荷载？答：（1）荷载的定义荷载是指作用在结构上的主动力。
（2）荷载的分类①按作用时间分为：恒载和活载。
②按荷载的作用位置是否变化分为：固定荷载和移动荷载。
③按荷载对结构所产生的动力效应大小分为：静力荷载和动力荷载。
（3）静力荷载和动力荷载的主要区别荷载是否使结构产生不可忽略的加速度，即是否可以略去惯性力的影响。
若可忽略加速度（惯性力），则为静荷载；若不可忽略加速度（惯性力），则为动荷载。
3．什么是结构的计算简图？如何确定结构的计算简图？答：（1）计算简图的定义结构的计算简图是指略去次要因素，用一个简化图形来代替实际结构的图形。
（2）确定计算简图的方法①杆件的简化，常以其轴线代表。
②支座和结点的简化。
③荷载的简化，常简化为集中荷载及线分布荷载。
④体系的简化，将空间结构简化为平面结构。
4．结构的计算简图中有哪些常用的支座和结点？答：结构的计算简图中常用的支座和结点分别有：（1）常用的支座：活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座。
（2）常用的结点：铰结点、刚结点、组合结点。
5．哪些结构属于杆系结构？它们有哪些受力特征？答：（1）杆系结构的定义杆系结构是指长度远大于其他两个尺度（即截面的高度和宽度）的杆件组成的结构。
杆系结构包括：梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。
（2）各种杆系结构的受力特征①梁。
梁是一种受弯杆件，其轴线通常为直线，当荷载垂直于梁轴线时，横截面上的内力只有弯矩和剪力，没有轴力。
李廉锟《结构力学》(上册)课后习题详解(1-4章)【圣才出品】
第1章绪论复习思考题1．结构力学的研究对象和具体任务是什么？答：（1）结构力学的研究对象结构力学研究的主要对象是杆系结构。
（2）结构力学的具体任务①研究结构在荷载等因素作用下的内力和位移的计算。
在此基础上，即可利用后续相关专业课程知识进行结构设计或结构验算；②研究结构的稳定计算，以及动力荷载作用下结构的动力反应；③研究结构的组成规则和合理形式等问题。
2．什么是荷载？结构主要承受哪些荷载？如何区分静力荷载和动力荷载？答：（1）荷载的定义荷载是指作用在结构上的主动力。
（2）荷载的分类①按作用时间分为：恒载和活载。
②按荷载的作用位置是否变化分为：固定荷载和移动荷载。
③按荷载对结构所产生的动力效应大小分为：静力荷载和动力荷载。
（3）静力荷载和动力荷载的主要区别荷载是否使结构产生不可忽略的加速度，即是否可以略去惯性力的影响。
若可忽略加速度（惯性力），则为静荷载；若不可忽略加速度（惯性力），则为动荷载。
3．什么是结构的计算简图？如何确定结构的计算简图？答：（1）计算简图的定义结构的计算简图是指略去次要因素，用一个简化图形来代替实际结构的图形。
（2）确定计算简图的方法①杆件的简化，常以其轴线代表。
②支座和结点的简化。
③荷载的简化，常简化为集中荷载及线分布荷载。
④体系的简化，将空间结构简化为平面结构。
4．结构的计算简图中有哪些常用的支座和结点？答：结构的计算简图中常用的支座和结点分别有：（1）常用的支座：活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座。
（2）常用的结点：铰结点、刚结点、组合结点。
5．哪些结构属于杆系结构？它们有哪些受力特征？答：（1）杆系结构的定义杆系结构是指长度远大于其他两个尺度（即截面的高度和宽度）的杆件组成的结构。
杆系结构包括：梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。
（2）各种杆系结构的受力特征①梁。
梁是一种受弯杆件，其轴线通常为直线，当荷载垂直于梁轴线时，横截面上的内力只有弯矩和剪力，没有轴力。
结构力学《第一章绪论》龙奴球
第一章
绪论
• 现代结构力学 将工程项目从论证到设计，从 施工到使用期内维护的整个过程作为大系统， 研究大系统中的各种各样力学问题。显然其 研究对象范围更广。 • 根据本课程的特点，本书将以狭义结构力学 为主，适当涉及广义结构力学。
第一章
绪论
二、各力学课程的比较
学科 理论力学 材料力学 结构力学 研究对象 质点、刚体 单根杆件 杆件结构 变形体的强度、刚度 和稳定性 研究任务 物体机械运动的一般 规律
第一章
绪论
四、结构力学的研究方法
包括理论分析、实验研究和数值分析
在小变形、材料满足虎克定律的假设 下综合考虑：1、静力平衡；2、几何连续； 3、物理关系三方面的条件，建立各种计算 方法。 平衡—几何法 虚功---能量法
第一章
绪论
东 方 明 珠 塔
第一章
绪论
万里长城
第一章
绪论
天安门城楼
第一章
绪论
第一章
绪论
2. 支座的简化
支座是支承结构物的装置，它的作用 是限制结构沿某一个或几个方向的运动，并 因此产生相应的约束力（反作用力）
(1)可动铰支座
约束杆端 不能竖向移 动，但可水 平移动和转 动。只有竖 向反力。
Fy
第一章
绪论
(2)固定铰支座
约束杆端不能移动，但可以转动。有两 个互相垂直的反力，或合成为一个合力。
第一章
绪论
荷载的确定，常常是比较复杂的，荷载
规范总结了设计经验和科学研究的成果，供
设计时应用。但在不少情况下，设计者要深
入现场，结合实际情况进行调查研究，才能
对荷载作出合理的确定。
第一章
绪论
第一章
李廉锟《结构力学》(第6版)章节题库-第一章至第三章【圣才出品】
第2部分章节题库第1章绪论一、简答题1．什么是结构的计算简图？为什么要将实际结构简化为计算简图？答：（1）计算简图的定义在进行结构的力学分析时，常用一个简化的图形代替实际结构，这个简化的图形称为结构的计算简图。
（2）将实际结构简化为计算简图的原因因为结构的实际工作状况是非常复杂的，要严格按照实际情况进行力学分析是不可能的，也是不必要的。
因此，计算前要将实际结构进行简化，保留实际结构的主要受力和变形性能，略去次要因素便于计算，成为计算简图。
实际结构的分析是在结构的计算简图中进行的。
2．计算简图的选择原则是什么？答：计算简图的选择原则：（1）能反映结构的主要受力和变形性能。
必须从实际结构的材料、构造及连接方式出发，由它们对杆件可能提供的约束，来反映实际结构的主要受力和变形特征，使计算结果与实际结构情况足够接近。
（2）略去细节，便于计算。
略去实际结构的次要因素（次要连接和内力），尽量简化，便于计算。
3．为什么有些框架结点可简化为刚结点，而有些只能简化为铰结点？答：（1）有些框架结点可简化为刚结点的原因有些框架结点连接的各杆间无相对移动和转动，同时，结点能承受和传递力矩，故可简化为刚结点，例如钢筋混凝土现浇框架结点为整体浇注在一起。
（2）有些框架结点只能简化为铰结点有些框架结点限制彼此间的相对线位移，但对转动的抵抗能力较弱，常忽略对转动的限制作用，而视为可相互转动，故只能视为铰结点，例如厂房排架柱柱顶与屋架端结点。
二、分析计算题1．作出如图1-1所示的某实验室拱式屋架的计算简图。
图1-1解：拱式屋架的计算简图如图1-2所示。
图1-2拱式屋架的计算简图2．作出如图1-3所示的某公路钢筋混凝土桥的计算简图。
图1-3钢筋混凝土公路桥解：钢筋混凝土公路桥的计算简图如图1-4所示。
图1-4钢筋混凝土公路桥的计算简图第2章平面体系的机动分析一、填空题1．如图2-1所示体系计算自由度W为______，是______多余约束的几何______体系。
结构力学绪论(李廉锟)
三大结构形式
(b)壳体结构
(a)杆系结构
(c)实体结构
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。
万里长城
天安门城楼
国家大剧院
三峡大坝
印度泰姬陵
意大利比萨斜塔
凯旋门
埃菲尔铁塔
吉隆坡石油双塔
世界第一悬索桥——日本明石海峡大桥
三堆子金沙江大桥，单跨192米 在结点荷载作用下，各杆发生沿轴线方向伸长或缩短为主的变形， 并产生以轴力为主的内力。因此，桁架杆又称二力杆。
⑸ 组合结构：
由桁架和梁或桁架和刚架等组合在一起的结构。
杆件结构的分类：
1.梁
2.桁架
3.拱
4.刚架
5.组合结构
平面结构和空间结构
RA
RB
§1.6 结构力学的学习方法 (1) 与其它课程的关系
大桥全长3910m，主跨1991m。在主缆施工中，首次利用 直升飞机架设引导索。建设期间，在1995年1月17日遇到 阪神大地震，大桥经受住了考验，不影响继续建设。
江阴长江公路大桥是20世纪“中国第一、世界第四” 大钢箱梁悬索桥 ，大桥全长3071米，主跨1385米 。总 投资36．25亿元
多多罗桥目前是世界上最大跨径 （890M)的斜拉桥
钢结构梁、柱
埃菲尔铁塔
2. 板壳结构 ——厚度远小于其长度与宽度的结构
悉尼歌剧院
大礼堂
3. 实体结构 ——长、宽、高三个尺寸相近的结构
大坝
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
结构力学的研究对象系指由杆件组成的平面杆系结构。
结构力学第1章绪论
② 板壳结构— 形状是平面或曲面的结构（厚度比 长度和宽度小得多）。如：楼板、地下连续墙、 壳体屋盖。
杆件结构－桁架 —南京长江大桥
板壳结构
③ 实体结构——长、宽、厚三个方向尺寸相当。 如： 大坝、挡土墙。
三峡工程
度验算。 • 讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的响应。
3） 结构力学的研究方法
理论分析、实验研究和数值计算三方面。 要考 虑下列三方面的条件：
（1）力系的平衡条件及运动条件; （2）变形的几何连续条件; （3）应力与变形间的物理条件（本构方程）。
4、课程教学中的能力培养
1. 分析能力
• 选择结构计算简图的能力 • 力系平衡分析和变形几何分析的能力 • 选择计算方法的能力
④ 薄膜结构——将薄膜材料通过一定方式使其内部产 生拉应力，以形成某种空间结构形状作为覆盖结构， 并能承受一定外荷载的空间结构形式。 其可分为张拉式薄膜结构(也称帐篷结构)又称预应 力薄膜结构、充气式薄膜结构。
某移动式医院
3、结构力学的研究对象及任务
1) 结构力学的研究对象
结构力学与理力、材力、弹力的任务基本相 同，但研究对象和侧重点有所区别：
2) 拱： 轴线为曲线，其力学特点是在竖向荷载作用下
能产生水平推力。
3) 桁架：由多根直杆组成，且所有结点都是铰结点；
其受力特点是各杆只受轴力。
4) 刚架：也由直杆组成，但结点中含有刚结点；各
杆均有可能产生弯矩、剪力和轴力，但主要以受 弯为主。
5) 组合结构：由多根杆件组成， 其中含有组合结
点;各杆中有的杆件可产生弯矩、剪力和轴力，有 的则只产生轴力。
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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。
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结构力学
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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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世界第一悬索桥——日本明石海峡大桥
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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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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。
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
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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：
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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。
简化原则——符合实际，尽量简单
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例如:
F q
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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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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。
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。
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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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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Байду номын сангаас
§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。
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。
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
(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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结构力学
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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