,结构力学教程,（ I）
第 1章 绪 论主要内容
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
§ 1-2 结构的计算简图
§ 1-3 荷载的类型
§ 1-4 结构形式
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
1）研究对象结构力学 —— 就是研究结构在荷载作用下，其内力和变形的计算问题。
结构 —— 就是构造物中起着承重作用的骨架，它由承重构件组成。
土木工程及水利工程中常见的结构有,刚架、
桁架、拱、水坝、墩式码头等,根据几何形状可以把它们分成三大类：
杆系结构 板壳结构 实体结构
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
▲ 杆系结构 —— 由若杆根杆件组成，杆件的几何特征是：其长度远远大于杆件截面的宽度和高度。
▲ 板壳结构 —— 其厚度远远小于长度和宽度两各尺寸的结构。
▲ 实体结构 —— 是指三个尺寸大约为同量级的结构结构力学的研究对象是,杆系结构
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
2）主要研究内容
▲ 结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算 —— 称为强度计算；
▲ 结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算 —— 称为刚度计算；
▲ 结构的稳定计算；
▲ 结构的组成规律及计算简图的选择。
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
3）结构力学与其它课程的关系理论力学和材料力学是结构力学的先修课程，
专业课程（钢筋混凝土、钢结构、桥梁结构等）是结构力学的后续课程。
§ 1-2 结构的计算简图在工程设计中对结构进行力学分析时，需要一个图形，这个图形与实际结构完全一样，实际上是做不到的，因此必须对实际结构进行抽象和简化，
得到一个计算时所用的计算简图。抽象和简化必须遵循以下原则：
1）正确反映结构的实际受力情况，使计算结果与实际情况比较吻合；
2）略去次要因数，便于分析和计算。
§ 1-2 结构的计算简图
1）杆件的简化杆件可以用轴线来表示：
原因是：细长杆件可以近似采用平面假定，因此截面上的应力可以由截面上的内力来确定，而内力只与杆件的长度有关，与截面的宽度和高度无关。
杆件 轴线
§ 1-2 结构的计算简图
2）结点的简化杆件与杆件的连接点称为：结点结点的简化分两类：铰结点和刚结点
▲ 铰结点几何特征：各杆可以绕结点自由转动。
受力状况：不会引起杆端弯矩。
表示方法：
§ 1-2 结构的计算简图例如：图示木屋架的结点
▲ 刚结点几何特征：各杆不能绕结点作相对转动。
受力状况：由于结点能阻止杆件之间发生相对转角，因此杆端有弯矩、剪力 和轴力。
§ 1-2 结构的计算简图表示方法：
例如：图示现浇钢筋混凝土框架的结点
§ 1-2 结构的计算简图
3）支座的简化对平面结构一般可以简化成以下三种形式：
▲ 可动铰支座只能约束竖向运动的支座称为：可动铰支座表示方法：
例如：把梁放在柱顶上，不作任何处理，其支座就可简化成可动铰支座。
§ 1-2 结构的计算简图
▲ 固定铰支座能约束竖向和水平运动的支座称为：固定铰支座表示方法：
例如：把屋架放在柱顶上，并与柱顶的预埋件连接，这样的支座可简化成固定铰支座。
§ 1-2 结构的计算简图
▲ 固定支座能约束竖向、水平和转动的支座称为：固定支座表示方法：
例如：柱子与基础完全现浇在一起，而且柱子的钢筋插入基础一定距离，那么柱子的支座就可简化成固定支座。
§ 1-2 结构的计算简图
4）结构简化
§ 1-3 荷载的类型
1）按分布分
▲ 面荷载 如,风荷载、雪荷载、雨荷载、人群荷载、水压力等
▲ 体荷载 如,结构自重，温度荷载等
▲ 集中荷载 如,集中力、集中力矩等
2）按作用在结构上的时间分
▲ 恒荷载 如,结构自重和设备重量等
▲ 活荷载 如,人群荷载、雪荷载、雨荷载等
▲ 移动荷载 如,吊车荷载、汽车荷载、火车荷载
§ 1-3 荷载的类型
3）按作用在结构上的效果分
▲ 静荷载 如,结构自重和设备重量等
▲ 动荷载 如,风荷载、地震荷载、冲击荷载等
§ 1-4 结构形式
1）梁有简支梁、悬臂梁、曲梁、多跨静定梁和超静定梁等。
§ 1-4 结构形式
2）拱有三铰拱、两铰拱、无铰拱等。
3）桁架两铰拱三铰拱无铰拱
§ 1-4 结构形式
4）刚架
5）组合结构
第 1章 绪 论主要内容
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
§ 1-2 结构的计算简图
§ 1-3 荷载的类型
§ 1-4 结构形式
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
1）研究对象结构力学 —— 就是研究结构在荷载作用下，其内力和变形的计算问题。
结构 —— 就是构造物中起着承重作用的骨架，它由承重构件组成。
土木工程及水利工程中常见的结构有,刚架、
桁架、拱、水坝、墩式码头等,根据几何形状可以把它们分成三大类：
杆系结构 板壳结构 实体结构
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
▲ 杆系结构 —— 由若杆根杆件组成，杆件的几何特征是：其长度远远大于杆件截面的宽度和高度。
▲ 板壳结构 —— 其厚度远远小于长度和宽度两各尺寸的结构。
▲ 实体结构 —— 是指三个尺寸大约为同量级的结构结构力学的研究对象是,杆系结构
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
2）主要研究内容
▲ 结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算 —— 称为强度计算；
▲ 结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算 —— 称为刚度计算；
▲ 结构的稳定计算；
▲ 结构的组成规律及计算简图的选择。
§ 1-1 结构力学的主要内容和教学要求
3）结构力学与其它课程的关系理论力学和材料力学是结构力学的先修课程，
专业课程（钢筋混凝土、钢结构、桥梁结构等）是结构力学的后续课程。
§ 1-2 结构的计算简图在工程设计中对结构进行力学分析时，需要一个图形，这个图形与实际结构完全一样，实际上是做不到的，因此必须对实际结构进行抽象和简化，
得到一个计算时所用的计算简图。抽象和简化必须遵循以下原则：
1）正确反映结构的实际受力情况，使计算结果与实际情况比较吻合；
2）略去次要因数，便于分析和计算。
§ 1-2 结构的计算简图
1）杆件的简化杆件可以用轴线来表示：
原因是：细长杆件可以近似采用平面假定，因此截面上的应力可以由截面上的内力来确定，而内力只与杆件的长度有关，与截面的宽度和高度无关。
杆件 轴线
§ 1-2 结构的计算简图
2）结点的简化杆件与杆件的连接点称为：结点结点的简化分两类：铰结点和刚结点
▲ 铰结点几何特征：各杆可以绕结点自由转动。
受力状况：不会引起杆端弯矩。
表示方法：
§ 1-2 结构的计算简图例如：图示木屋架的结点
▲ 刚结点几何特征：各杆不能绕结点作相对转动。
受力状况：由于结点能阻止杆件之间发生相对转角，因此杆端有弯矩、剪力 和轴力。
§ 1-2 结构的计算简图表示方法：
例如：图示现浇钢筋混凝土框架的结点
§ 1-2 结构的计算简图
3）支座的简化对平面结构一般可以简化成以下三种形式：
▲ 可动铰支座只能约束竖向运动的支座称为：可动铰支座表示方法：
例如：把梁放在柱顶上，不作任何处理，其支座就可简化成可动铰支座。
§ 1-2 结构的计算简图
▲ 固定铰支座能约束竖向和水平运动的支座称为：固定铰支座表示方法：
例如：把屋架放在柱顶上，并与柱顶的预埋件连接，这样的支座可简化成固定铰支座。
§ 1-2 结构的计算简图
▲ 固定支座能约束竖向、水平和转动的支座称为：固定支座表示方法：
例如：柱子与基础完全现浇在一起，而且柱子的钢筋插入基础一定距离，那么柱子的支座就可简化成固定支座。
§ 1-2 结构的计算简图
4）结构简化
§ 1-3 荷载的类型
1）按分布分
▲ 面荷载 如,风荷载、雪荷载、雨荷载、人群荷载、水压力等
▲ 体荷载 如,结构自重，温度荷载等
▲ 集中荷载 如,集中力、集中力矩等
2）按作用在结构上的时间分
▲ 恒荷载 如,结构自重和设备重量等
▲ 活荷载 如,人群荷载、雪荷载、雨荷载等
▲ 移动荷载 如,吊车荷载、汽车荷载、火车荷载
§ 1-3 荷载的类型
3）按作用在结构上的效果分
▲ 静荷载 如,结构自重和设备重量等
▲ 动荷载 如,风荷载、地震荷载、冲击荷载等
§ 1-4 结构形式
1）梁有简支梁、悬臂梁、曲梁、多跨静定梁和超静定梁等。
§ 1-4 结构形式
2）拱有三铰拱、两铰拱、无铰拱等。
3）桁架两铰拱三铰拱无铰拱
§ 1-4 结构形式
4）刚架
5）组合结构
