第15章 结构的计算简图

MA A
FAx
FAy
MA FAx
FAy
a)
b)
c)
固定端支座
（4）定向支座——又称为滑动支座。该支座允许结构沿着一个方向即
支承面方向平行滑动，但不允许结构转动，也不允 许结构沿垂直于支承面方向移动。
A MA
FA y
b) a)
定向支座
15.2.3 计算简图示例 1.结构体系的简化
2.平面排架的简化
（4）桁架——由直杆组成，各杆相连接处全部为铰接点。 桁架仅承受节点荷载时，各杆只产生轴向 变形和轴向内力，都是二力直杆。
（5）组合结构——组合结构是由二力直杆和梁式构件组成 的结构。有些杆件只承受轴力，有些杆 件还同时承受弯矩和剪力。
a) b)
结构的计算简图举例 例1：
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
（1）可动铰支座—— 又叫辊轴支座。该支座允许结构绕铰轴转动，又允 许结构沿支撑面移动。
a)
b)
可动铰支座
A FA c)
（2）固定铰支座——又叫铰支座。该支座只允许结构绕铰轴转动，不 允许结构沿支撑面方向及与之垂直方向移动。
FAx A
FAy
FAx A
FAy
a)
b)
c)
固定铰支座
（3）固定端支座——所支撑的部分完全被固定。它不允许结构发生转 动，也不允许结构发生任何方向的位移。
c)
a)
b)
d) 单层工业厂房结构体系简化
15.3 杆系结构的分类
（1）梁——以受弯为主的杆件，其轴线常为直线。
a) 单跨梁
b)多跨梁
（2）拱—— 轴线为曲线。
a) 三铰拱
b) 无铰拱
特点：在竖向荷载作用下，支座处不仅有竖向反力，而且有 水平反力产生。
（3）刚架——由梁和柱组成的结构，其部分或全部节点 为刚节点。平面刚架是以受弯为主的梁式构件。
小结
➢ 研究对象 杆系结构：梁、拱、刚架、桁架、组合结构等。
➢ 研究任务 （1）组成规律 （2）合理形式 （3）结构在荷载作用下的内力和变形 （4）移动荷载作用下内力等量值的变化规律
➢ 结构的计算简图 （1）杆件的简化 （2）节点的简化 （3）支座的简化
➢ 荷载的分类：狭义荷载，广义荷载。又可分为集中荷载与分布荷载、 恒载与活载、静力荷载与动力荷载等。
l
例2：
例3：
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓ 细石混凝土填充
15.4 荷载的分类
狭义荷载：主动作用于结构上的外力，如结构自重，风、 雪的压力等。
广义荷载：使结构发生内力与变形的任何外部因素，如 温度变化、材料收缩等。
实际分类： 1）根据荷载作用范围，分为分布荷载和集中荷载。 2）根据荷载作用时间，分为恒载和活载。 3）根据荷载作用性质，分为静力荷载和动力荷载。
通常所说结构力学指的就是杆系结构力学。
工程实例
简支梁
薄壳屋盖
挡土墙
15.2 杆系结构的计算简图
15.2.1 计算简图
计算前，作出某些合理的简化和假设，略去次要因素，把复杂 的实际结构抽象化为简单图形，叫做结构的计算简图。 选取计算简图的原则：
1）尽可能反映实际结构的主要受力特征。 2）略去次要因素，便于分析和计算。
连接板
a)
b)
c)
d)
e)
f)
（2）刚节点——在节点处各杆件之间的夹角保持不变。节点对杆端 有防止相对转动的约束力矩存在，即除产生杆端轴力 和剪力外，还产生杆端弯矩。
例如现浇钢筋混凝土刚节点：
a)
b)
4. 支座的简化——联系结构与基础或支承部分的装置称为支座。 支座对结构的反作用力称为支座反力。
第15章 结构的计算简图
15.1 基本任务 15.2 杆系结构的计算简图 15.3 杆系结构的分类 15.4 荷载的分类 小结
15.1 基本任务
工程结构（简称结构）：由建筑材料按照一定方式组成
Baidu Nhomakorabea
结构分类：
的满足功能要求的承重骨架。
（1）杆系结构：长度远大于截面宽度和高度。 （2）板壳结构：厚度远小于它的长度和宽度。 （3）实体结构：长、宽、厚3个方向尺寸约为同一数量级。 狭义结构：一般指的是杆系结构。
15.2.2 杆件结构的简化
1. 结构体系的简化——空间结构分解为平面结构
1）从结构中选取一个有代表性的平面计算单元 2）沿纵向和横向分别按平面结构计算。例如
b)
a)
c)
2. 杆件的简化——在计算简图中，杆件通常用其轴线表示。 3. 节点的简化——结构中相互连接的地方为节点。其包括
（1）铰节点——节点处各个杆件之间的夹角可以改变。杆端不存在转动 约束作用，不引起杆端弯矩，只能产生杆端轴力和剪力。