结 构 力 学教 材,结构力学 (第三版 )上册李廉锟 主编高等教育出版社主讲教师,王新华第一章 绪 论
§ 1-1 结构力学的研究对象和任务
1、结构的概念:结构是在建筑物和构筑物中,起主要受力、传力及支承作用的部分。
2、结构的分类(按构件的几何特征):杆件结构
(空间或平面)、薄壁结构(薄板、薄壳)、实体结构。
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、结构计算简图的概念
2、结构计算简图的简化原则是:
1)计算简图要能反映 实际结构的主要受力和变形特点,即要使计算结果安全可靠;
2) 便于计算,即计算简图的简化程度要与计算手段以及对结果的要求相一致。
§ 1-2 结构计算简图
3、结构计算简图的几个要点:
空间杆件结构的平面简化杆件构件的简化:以杆件的轴线代替杆件;
杆件之间连接的简化,理想结点代替杆件与杆件之间的连接。
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。
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。
§ 1-3 杆件结构的分类
1、按结构的受力特点分类:
梁:由水平(或斜向)放臵杆件构成。梁构件 主要承受弯曲变形,是受弯构件 。
刚架:不同方向的杆件用结点(一般都有 刚结点 )
连接构成。 刚架杆件以受弯为主,所以又叫 梁式构件 。
桁架:由若干直杆在两端用铰结点连接构成。 桁架杆件主要承受轴向变形,是拉压构件 。
组合结构:由梁式构件和拉压构件构成。
拱:一般由曲杆构成。在竖向荷载作用下有水平支座反力。
2、按计算方法分类:
静定结构,超静定结构。
§ 1-4 荷载分类
1、按作用时间分类:
恒载:永久作用在结构上。如结构自重、永久设备重量。
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臵的 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、按与结构的接触分类:直接荷载,间接荷载。