同济大学-结构力学课件

• 加里莱·伽利略 （Galileo·Galilei 1564—
1642年）是意大利伟大的物理学家、力 学家、天文学家。他推翻了当时最权威 的 亚里斯多德 的学说， 1582年，他先 后发明了“摆锤摆动等时性定律、落体 定律、惯性定律”。伽利略的成就被公 认为——近代科学的起源。
牛顿（1642-1727年、英国）使力学 成为一门较完整与系统的学科。
2008年5月底，上海新的“第一高”方案确定——580米的 “上海中心”，被设计成盘旋上升的龙形。
截止到2009年1月23日， 迪拜塔封顶，高达818米。
在“迪拜塔”之前，纽 约帝国大厦(381米)、中国 上海金茂大厦(420.5米)、 美国芝加哥希尔斯大厦 (442.3米)、马来西亚双子 星塔(451.9米)、中国台北 101大楼(508米)都曾是享誉 世界的著名高楼。
■ 世界最高酒店：设在大楼79至93层 的柏悦酒店，将成为世界最高酒店。
■ 燃气输送至93层416米的高度，生 活用水最高处在434米的97层观光天 桥上，而消防用水则通过4节系统送至 楼顶，均创下了新高。
被誉为“江苏省 第一高楼”的南京绿地广场紫峰大厦2008 年6月封顶。该大厦位于南京中心鼓楼广场西北角，总高88 层，主体高度最高达381米、天线顶高450米，因其高度超 过420米的上海金茂大厦，而成为中国第二高楼
• 建筑是在力学基础上发展起来的，古
人根据经验设想来构造结构，直到18 世纪有了系统力学分析后，以受力状
态为依据的结构设计才逐渐代替经验 设想。
建筑历史
• 1、历代建筑的演变 • 穴居 巢居 棚居 房屋（人类生活逐步
稳定和发明工具）
• 2、建筑三要素 • 公元前32-22年间，古罗马奥古斯都时代的
• 在数学上，牛顿创立了微积分学，制定了二
项式定理，发展了关于方程式的大部分理论， 引进了字母标志。在数学物理学方面，他推 导出可借以预测月亮在诸星体中的未来方位 的数表——这对航海来说，是最有价值的一 个成就。他创立了流体动力学，其中包括波 动传播理论，他还对流体静力学作了许多改 进。在光学上，他在了解光束、光的折射及 色彩现象方面作出了重要贡献。
外勤看书，勤思考，勤讨论，勤练习。
• 2、重新回顾、复习并掌握理论力学、材
料力学等相关基础知识。
• 3、认真、独立、按时完成、上交课后作
业。
下面我们转入正题，首先简单介绍一些背景资料。
建筑与结构
• 阿基米德（公元前287-212年、古希腊）
发明了阿基米德螺旋提水器和靠水力发 动的天象仪，系统总结并严格证明了杠 杆定律，奠定了静力学基础，发明了阿 基米德原理，奠定了流体力学的基础。
• 20世纪以前,在力学知识的积累、应用 和
完善的基础上，渐形成和发展起来的蒸汽机、 内燃机、铁路、桥梁、舰船、兵器等大型工 业推动了近代科学技术和社会的进步。
• 20世纪中，一些高科技及
其在各工业领域的应用与 力学指导密不可分。
1997年环球金融中心开始 桩基施工，后因为亚洲金融风 暴的影响，一度停工，至2003 年进行大楼基坑开挖，2005年 11月由中建总公司和上海建工 组成的总承包联合体负责大楼 的全面施工开始。
环球金融中心的多个“第一”
■ 屋顶高度世界第一：492米，超过 了目前屋顶高度世界第一的台北101大 楼（480米）。 ■ 人可达到高度世界第一：474米， 大楼100层的观光天阁是世界上人能到 达的最高观景平台。
■ 世界最高中餐厅：416米，设在93 层的中餐厅，将成为全球最高中餐厅。
■ 世界最高游泳池：366米，设源自85 层的游泳池，将夺得“世界最高游泳 池”称号。
结构力学
同济大学建筑工程系 2009年9月15日
学习方法
1、采用课堂讲课和自学教材相结合的 方法，以讲课为主，有部分内容给大 家自学，目的是培养大家自学的能力。 在自学过程中，不能理解的内容，大 家可以相互讨论，当然也可将看不懂 的问题和我一起探讨。 2、希望同学们应以讲课内容为主， 作简单笔记，在学习理论、概念的同 时，一定要作相当数量的习题，通过 手算的方法和技巧来掌握力学的概念 以及分析和计算的方法。
2008年8月28日，高达492 米共101层的上海环球金融中 心正式宣布落成启用 。上海环
球金融中心是建筑顶面最高和
人可到达最高的建筑，创下了 多项世界之最。在85层建有 “世界最高的游泳池”，在7993层建“世界最高档次的酒 店”，在93层设置“世界最高 的中餐厅”，94层的观光大厅 和100层、距地面474米处建造 的“观光天阁”，是欣赏上海 都市全景的最佳观光景点。
工不久，园顶出现裂缝，用3道铁箍加固，直到 1742年由理论家提出加固方案，在大园顶上加8 道铁箍。
• 2、科学时代—由专业班子分工合作主持工程
• 1811 年巴黎麦仓园顶工程第一次建筑和结构专业
分开设计。
• 1889年巴黎国际博览会建成机械馆与埃菲尔铁塔
第一次完全按力学结构理论设计出来的建筑物， 标志着人类在建筑史上进入科学时代。
人类建筑师总想将摩天大楼越盖越高，美国有527米高的芝加哥西尔斯 大厦，加拿大有553米高的多伦多CN电视塔，阿联酋迪拜市正在建造 一座高达807米的世界最高楼。然而这些摩天大楼和日本大成建筑公司 蓝图中的“X-Seed 4000”摩天巨塔相比，却全都是“小巫见大巫”。
维特鲁威在《建筑十书》中提出“坚固、 实用、美观”的原则。
建筑物的建造
• 1、经验时代—由身兼全职的建筑家主持工程 • 在漫长的古代和中世纪，从事建筑营造工作的人
称为建筑家，大多由艺术家担任。
• 古罗马的圣彼得大教堂从1506—1612年先后8次
工程委托。
• 经验时代，工程出现不少事故，圣彼得大教堂完
几点注意事项 1、结构力学是技术基础课，课堂 讨论、提问大家都应积极参与。 2、几乎每次课后都有作业，必须 按时完成，基本上一周交一次作业。 同学们应在系统学习教材的基础上 尽可能作较多习题，才能熟练掌握 本课程的知识。 3、部分自学内容，考试也要考。
如何学好结构力学课？
• 1、上课认真听讲，尽可能课内消化，课