一、研究物件
1、研究物件:結構力學以結構為研究物件。
(1)住宅、廠房等工業民用建築物;
(2)涵洞、隧道、堤壩、擋土牆等構築物;
(3)橋梁、輪船、潛水艇、飛行器等結構物。
2、結構:承受荷載而起骨架作用的部分稱為工程結構,簡稱結構。
二、結構力學的任務
1、研究結構的組成規律
保證結構能夠承受荷載而不致發生相對運動;**結構的合理形式,以便有效地利用材料,充分發揮其效能。
2、計算結構在荷載、溫度變化、支座移動等外部因素作用下的內力
為結構的強度計算提供依據,以保證結構滿足安全和經濟要求。
3、計算結構在荷載、溫度變化、支座移動等外部因素作用下的變形和位移
為結構的剛度計算提供依據,以保證結構不致發生超過規範限定的變形而影響正常使用。
4、研究結構的穩定計算
確定結構喪失穩定性的最小臨界荷載,以保證結構處於穩定的平衡狀態而正常工作。
5、研究結構在動力荷載作用下動力特性。
三、結構力學與相關課程的關係
1、「理力」、「材力」是「結構力學」的先修課。
(1)「理力」為「結力」提供基本的力學原理。
(2)「材力」以研究單根桿件為主,「彈力」以研究實體結構與薄壁結構為主,「結構力學」研究的是杆繫結構
2、「鋼結構」、「鋼筋混凝土結構」、「磚石結構」、「結構抗震」等是「結力」的後繼課。
(1)結構力學為學習鋼筋混凝土結構、鋼結構、砌體結構、橋梁、隧道等專業課程提供必要的基本理論和計算方法。
(2)結構力學是一門承上啟下的課程,它在結構、水利、道路、橋梁及地下工程等各專業的學習中占有重要的地位。
3、應注重分析能力、計算能力、自學能力和表達能力的培養。
4、「結力」的特點
(1)系統性:一環套一環,連鎖反應。
(2)靈活性:一題多解,殊途同歸
一、結構的計算簡圖
1、定義: 用結構力學模型代替實際結構,簡化後的模型稱為計算簡圖。
2、選取計算簡圖的原則:
(1)正確反映實際結構的受力情況和主要效能。
(2)略去次要因素,便於分析和計算。
3、選取計算簡圖時應考慮的因素:
(1)結構的重要性;
(2)設計階段;
(3)計算問題的性質;
(4)計算工具。
二、結構體系的簡化
一般結構實際上都是空間結構,在一定條件下,可略去結構的次要因素,將其分解簡化為平面結構,使計算得到簡化。
三、桿件的簡化
在桿件結構中,當桿件的長度遠大於它的高度和寬度時,通常可以用桿軸線代替桿件,用各桿軸線相互聯結構成的幾何圖形代替真實結構。
四、結點的簡化
1、鉸結點
鉸結點的特徵是匯交於結點的各桿端不能相對移動,但它所聯結的各桿可以繞鉸自由轉動。
2、剛結點
剛結點的特點是匯交於結點的各桿端除不能相對移動外,也不能相對轉動。
3、組合結點
組合結點的特點是匯交於結點的各桿端不能相對移動,但其中有些桿件的聯結為剛性聯結,各桿端不允許相對轉動;而其餘桿件視為鉸結,允許繞結點轉動。
五、支座的簡化
* 把結構與基礎或其它支承物聯結起來的裝置稱為支座。
1、可動鉸支座
可動鉸支座也稱為滾軸支座。其特徵是在支承處被支承的結構物既可以繞鉸中心轉動,也可以沿支承面移動。
2、固定鉸支座
固定鉸支座簡稱鉸支座。其特徵是在支座處被支承的結構可以繞鉸中心轉動,但不可以沿任何方向移動。
3、固定支座
固定支座的特徵是在支承處被支承的結構既不允許移動,也不允許轉動。
4、定向支座
定向支座也稱滑動支座。它的特徵是允許被支承的結構沿支承面移動但不允許有垂直於支承面的移動和繞支承端的轉動。
五、荷載的簡化
1、作用在結構上的外力,包括荷載和約束反力,可以分為體積力和表面力兩大類。
2、根據外力的分布情況,這些力一般可以簡化為集中荷載、集中力偶和分布荷載。
六、結構簡化舉例————單層工業廠房
一、按空間觀點分類
1、平面結構; 2、空間結構
二、按幾何特徵分類
1、桿件結構; 2、薄壁結構; 3、實體結構
三、按內力是否靜定分類
1、靜定結構; 2、超靜定結構
四、桿件結構的分類
1、梁2、拱3、剛架;
4、桁架5、組合結構; 6、懸索結構
一、按荷載分布情況分類
1、集中荷載; 2、分布荷載
二、按作用時間久暫分類
1、恆載2、活載
三、按荷載性質分類
1、靜力荷載; 2、動力荷載
結構力學 第2章
第2章平面體系的幾何組成分析習題解答 習題2.1 是非判斷題 1 若平面體系的實際自由度為零,則該體系一定為幾何不變體系。2 若平面體系的計算自由度w 0,則該體系一定為無多餘約束的幾何不變體系。3 若平面體系的計算自由度w 0,則該體系為有多餘約束的幾何不變體系。4 由三個鉸兩兩相連的三剛片組成幾...
混凝土結構第1章緒論
混凝土結構 上冊混凝土結構設計原理 第五版 第1章緒論 1.1 混凝土結構的一般概念 1.1.1 混凝土結構的定義與分類 以混凝土為主製成的結構稱為混凝土結構,包括素混凝土結構 鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構等。由無筋或不配置受力鋼筋的混凝土製成的結構稱為素混凝土結構。由配置受力的普通鋼筋 鋼筋網...
第1章鋼結構緒論
51.2 鋼結構發展的歷史 現狀和趨勢鋼結構發展的歷史 我國是最早用鐵建造結構的國家之一,比較典型的應用是鐵鍊橋,主要有雲南省永平與保山之間跨越瀾滄江的霽虹橋以及四川瀘定大渡河上的瀘定橋 其次是一些紀念性建築,如建於967年的廣州光孝寺的東鐵塔和建於963年的西鐵塔,以及建於1061年的湖北當陽玉泉...