结构力学 绪论
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理论力学：研究物体机械运动一般规律。 材料力学：研究杆件的强度、刚度、稳定性。
(1)结构的定义 去掉建筑围护及装饰部分等
建
建
筑
筑
物
物
实
结
景
构
图
图
(1)结构的定义
在土木工程中，如房屋、桥梁、 隧道、水坝等，用以支 承荷载而起骨架作用的部分。
结构由构件组成。 建筑工程中的构件：一 般有板、梁、柱、墙和 基础等。
1.1 结构力学的学科内容和任务
学习要求： ➢ 了解结构力学的内容和任务。 ➢ 理解结构的概念和分类。
1.1 结构力学的学科内容和任务
主要内容： ➢ 结构力学的内容和任务。 ➢ 结构的概念和分类。
1.1.1 结构力学的学科内容和任务
主要研究杆件结构的几何组成规律， 强度、刚度、稳定性和动力反应。
假设： 连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。
注意： 木料为各向异性材料（横纹与顺纹不同）
小结：
➢ 杆件的简化 ➢ 杆件间连接的简化——结点 ➢ 结构与基础间连接的简化——支座 ➢ 荷载的简化
课后调研：
身边的建筑物的结构计算简图
1.3 杆件结构的分类
1. 杆件的几何特性 横截面：垂直长度方向的截面 轴线：横截面形心的连线
实体结构： 结构的 长、宽、厚三个尺 度大小相仿。
(2)结构的分类
按杆件系统的轴线和外力是否在同一平面内分：
平面结构 空间结构
在同一平面 不在同一平面
轴线和外力
(3)结构力学的任务
1. 研究体系的几何组成规律。 2. 强度问题，即研究结构抵抗破坏的能力。 3. 刚度问题，即研究结构抵抗变形的能力。 4. 结构的稳定问题。 5. 结构的动力反应。
几何组成的概念
y x
几何不变
几何可变
强度问题
上海莲花13层倒楼
刚度问题
塔科马大桥风振破坏
稳定问题
输线塔整体失稳
动力反应
地震作用下铁路破坏
(4) 学习方法
➢ 注重力学概念； ➢ 活学活用，理论联系实际； ➢ 多练，多想，提高计算能力； ➢ 培养自学能力。
小结：
➢ 结构力学的学科内容 ➢ 结构的概念与分类
2. 杆件间连接的简化 杆件间连接区简化为结点（铰结点和刚结点）
（1） 铰结点： 被连接的杆件在连接处不能相对移动，
但可相对转动。
（2） 刚结点 被连接的杆件在连接处既不能相对移动，
又不能相对转动。
计算简图 屋梁架
焊缝 预埋钢板
柱柱
3. 结构与基础间连接的简化 结构与基础的连接区简化为支座
按受力特征，一般简化为以下四种情况：
第一章 绪论 第二章 结构的几何构造分析
第一部分 静定结构 第三章 受力分析 第四章 影响线 第五章 位移计算
第二部分 超静定结构 第六章 力法 第七章 位移法 第八章 渐近法
共三章
课程的主要内容
第二篇: 专题部分
第十章 结构动力计算基础 第十六章 结构稳定计算 第十七章 结构极限荷载
课程成绩组成
（1） 滚轴支座 （2） 铰支座 （3） 定向支座 （4） 固定支座
（1） 滚轴支座
被支承的部分可以转动和水平ห้องสมุดไป่ตู้动，但不能竖向移动。 计算简图：用一根支杆表示。
梁
Fy
砖墙
（2） 铰支座
被支承的部分可以转动，但不能移动。 计算简图：用两根相交的支杆表示。
Fx
梁 砖墙 Fy
（3） 定向支座
被支承的部分不能转动,但可以沿一个方向平行滑动。 计算简图：用两根平行支杆表示。
结构力学
Structural Mechanics 詹云刚
教材:
龙驭球等编 结构力学I
—基本教程 第三版 高等教育出版社 2010.12
课程的性质和任务
结构力学为土木水利工程专业本科生的一门主 要专业基础课。通过本课程的教学，了解杆件体系 的组成规律、受力性能，掌握杆件结构的计算原理 和方法，培养分析与解决工程实际中杆系结构力学 问题的能力，为学习后续有关专业课程以及将来进 行结构设计和科学研究打下力学基础。
平时成绩
20分
（出勤、提问、作业等）
课内实验
10分
期末考试成绩 70分
第一章 绪 论
学习要求：
➢ 了解结构力学的任务以及与其它课程的关系，了解 荷载的分类。
➢ 正确理解结构计算简图的概念、简化要点和条件。
第一章 绪 论
主要内容： 1.1 学科内容 1.2 结构计算简图 1.3 杆件结构的分类 1.4 荷载的分类
1.2 结构的计算简图及简化要点
结构计算简图的定义： 用一个简化的图形来代替实际结构
选取计算简图的原则： 反映实际 便于计算
引言 空间结构
平面结构 计算简图
计算简图
1. 杆件的简化 2. 杆件间连接的简化 3. 结构与基础间连接的简化 4. 荷载的简化
计算简图
1. 杆件简化 杆件——用轴线表示； 杆件连接区——用结点表示； 杆长——用结点间的距离表示； 荷载——作用点移到轴线上。
M
Fy
（4） 固定支座
被支承的部分完全被固定。 计算简图：按图表示。
M
Fx Fy
细石混凝土
计算简图
计算简图
4. 荷载的简化 体积力 作用在结构内部任意一点。如结构的自重 表面力 由其它物体通过接触面而传给结构的作用力。
简化为作用在杆件轴线上的力 线荷载
（5）材料性质的简化
建筑材料通常为 钢、混凝土、砖、石等。
课后调研： 身边的建筑物的结构形式
1.2 结构的计算简图及简化要点
学习要求： ➢ 了解简化原则。 ➢ 理解杆件、结点、支座、荷载等的简化方法。
1.2 结构的计算简图及简化要点
主要内容： ➢ 结构体系的简化 ➢ 杆件的简化 ➢ 杆件间连接的简化 ➢ 结构与基础间连接的简化 ➢ 荷载的简化 ➢ 材料性质的简化
板、梁 柱
(2)结构的分类
按几何角度分
杆件结构： 结构由杆件组成，杆件的几何特征是 横截面尺寸要比长度小得多。
板壳结构： 也称薄壁结构 厚度比长度和宽度小得多。
实体结构： 结构的长、宽、厚三个尺度大小相仿。
杆件结构： 结构由杆件组 成，杆件的几何特征是横截 面尺寸要比长度小得多。
板壳结构： 也称薄壁结 构，厚度比长度和宽度 小得多。
目标： ➢ 掌握系统的结构力学知识；提高结构计算能力，能 熟练地分析计算土木水利工程结构的力学问题； ➢ 培养分析能力和科学作风； ➢ 为学习有关专业课程（钢筋混凝土结构、钢结构、 地基基础等）打下基础； ➢ 为毕业后从事结构设计、施工和科研工作打好扎实 的理论基础。
共八章
课程的主要内容
第一篇: 结构静力分析
(1)结构的定义 去掉建筑围护及装饰部分等
建
建
筑
筑
物
物
实
结
景
构
图
图
(1)结构的定义
在土木工程中，如房屋、桥梁、 隧道、水坝等，用以支 承荷载而起骨架作用的部分。
结构由构件组成。 建筑工程中的构件：一 般有板、梁、柱、墙和 基础等。
1.1 结构力学的学科内容和任务
学习要求： ➢ 了解结构力学的内容和任务。 ➢ 理解结构的概念和分类。
1.1 结构力学的学科内容和任务
主要内容： ➢ 结构力学的内容和任务。 ➢ 结构的概念和分类。
1.1.1 结构力学的学科内容和任务
主要研究杆件结构的几何组成规律， 强度、刚度、稳定性和动力反应。
假设： 连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。
注意： 木料为各向异性材料（横纹与顺纹不同）
小结：
➢ 杆件的简化 ➢ 杆件间连接的简化——结点 ➢ 结构与基础间连接的简化——支座 ➢ 荷载的简化
课后调研：
身边的建筑物的结构计算简图
1.3 杆件结构的分类
1. 杆件的几何特性 横截面：垂直长度方向的截面 轴线：横截面形心的连线
实体结构： 结构的 长、宽、厚三个尺 度大小相仿。
(2)结构的分类
按杆件系统的轴线和外力是否在同一平面内分：
平面结构 空间结构
在同一平面 不在同一平面
轴线和外力
(3)结构力学的任务
1. 研究体系的几何组成规律。 2. 强度问题，即研究结构抵抗破坏的能力。 3. 刚度问题，即研究结构抵抗变形的能力。 4. 结构的稳定问题。 5. 结构的动力反应。
几何组成的概念
y x
几何不变
几何可变
强度问题
上海莲花13层倒楼
刚度问题
塔科马大桥风振破坏
稳定问题
输线塔整体失稳
动力反应
地震作用下铁路破坏
(4) 学习方法
➢ 注重力学概念； ➢ 活学活用，理论联系实际； ➢ 多练，多想，提高计算能力； ➢ 培养自学能力。
小结：
➢ 结构力学的学科内容 ➢ 结构的概念与分类
2. 杆件间连接的简化 杆件间连接区简化为结点（铰结点和刚结点）
（1） 铰结点： 被连接的杆件在连接处不能相对移动，
但可相对转动。
（2） 刚结点 被连接的杆件在连接处既不能相对移动，
又不能相对转动。
计算简图 屋梁架
焊缝 预埋钢板
柱柱
3. 结构与基础间连接的简化 结构与基础的连接区简化为支座
按受力特征，一般简化为以下四种情况：
第一章 绪论 第二章 结构的几何构造分析
第一部分 静定结构 第三章 受力分析 第四章 影响线 第五章 位移计算
第二部分 超静定结构 第六章 力法 第七章 位移法 第八章 渐近法
共三章
课程的主要内容
第二篇: 专题部分
第十章 结构动力计算基础 第十六章 结构稳定计算 第十七章 结构极限荷载
课程成绩组成
（1） 滚轴支座 （2） 铰支座 （3） 定向支座 （4） 固定支座
（1） 滚轴支座
被支承的部分可以转动和水平ห้องสมุดไป่ตู้动，但不能竖向移动。 计算简图：用一根支杆表示。
梁
Fy
砖墙
（2） 铰支座
被支承的部分可以转动，但不能移动。 计算简图：用两根相交的支杆表示。
Fx
梁 砖墙 Fy
（3） 定向支座
被支承的部分不能转动,但可以沿一个方向平行滑动。 计算简图：用两根平行支杆表示。
结构力学
Structural Mechanics 詹云刚
教材:
龙驭球等编 结构力学I
—基本教程 第三版 高等教育出版社 2010.12
课程的性质和任务
结构力学为土木水利工程专业本科生的一门主 要专业基础课。通过本课程的教学，了解杆件体系 的组成规律、受力性能，掌握杆件结构的计算原理 和方法，培养分析与解决工程实际中杆系结构力学 问题的能力，为学习后续有关专业课程以及将来进 行结构设计和科学研究打下力学基础。
平时成绩
20分
（出勤、提问、作业等）
课内实验
10分
期末考试成绩 70分
第一章 绪 论
学习要求：
➢ 了解结构力学的任务以及与其它课程的关系，了解 荷载的分类。
➢ 正确理解结构计算简图的概念、简化要点和条件。
第一章 绪 论
主要内容： 1.1 学科内容 1.2 结构计算简图 1.3 杆件结构的分类 1.4 荷载的分类
1.2 结构的计算简图及简化要点
结构计算简图的定义： 用一个简化的图形来代替实际结构
选取计算简图的原则： 反映实际 便于计算
引言 空间结构
平面结构 计算简图
计算简图
1. 杆件的简化 2. 杆件间连接的简化 3. 结构与基础间连接的简化 4. 荷载的简化
计算简图
1. 杆件简化 杆件——用轴线表示； 杆件连接区——用结点表示； 杆长——用结点间的距离表示； 荷载——作用点移到轴线上。
M
Fy
（4） 固定支座
被支承的部分完全被固定。 计算简图：按图表示。
M
Fx Fy
细石混凝土
计算简图
计算简图
4. 荷载的简化 体积力 作用在结构内部任意一点。如结构的自重 表面力 由其它物体通过接触面而传给结构的作用力。
简化为作用在杆件轴线上的力 线荷载
（5）材料性质的简化
建筑材料通常为 钢、混凝土、砖、石等。
课后调研： 身边的建筑物的结构形式
1.2 结构的计算简图及简化要点
学习要求： ➢ 了解简化原则。 ➢ 理解杆件、结点、支座、荷载等的简化方法。
1.2 结构的计算简图及简化要点
主要内容： ➢ 结构体系的简化 ➢ 杆件的简化 ➢ 杆件间连接的简化 ➢ 结构与基础间连接的简化 ➢ 荷载的简化 ➢ 材料性质的简化
板、梁 柱
(2)结构的分类
按几何角度分
杆件结构： 结构由杆件组成，杆件的几何特征是 横截面尺寸要比长度小得多。
板壳结构： 也称薄壁结构 厚度比长度和宽度小得多。
实体结构： 结构的长、宽、厚三个尺度大小相仿。
杆件结构： 结构由杆件组 成，杆件的几何特征是横截 面尺寸要比长度小得多。
板壳结构： 也称薄壁结 构，厚度比长度和宽度 小得多。
目标： ➢ 掌握系统的结构力学知识；提高结构计算能力，能 熟练地分析计算土木水利工程结构的力学问题； ➢ 培养分析能力和科学作风； ➢ 为学习有关专业课程（钢筋混凝土结构、钢结构、 地基基础等）打下基础； ➢ 为毕业后从事结构设计、施工和科研工作打好扎实 的理论基础。
共八章
课程的主要内容
第一篇: 结构静力分析