考研结构力学必看精华总结绪论ppt课件.ppt
1-2 结构的计算简图和简化要点,1-3 杆件结构的分类,1-4 荷载的分类,1-5 学习方法(略),1-6 结构力学求解器简介(略),1-1 结构力学的学科内容和教学要求,第1章 绪论,建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分。,结构分类(从几何角度):,1-1 结构力学的学科内容和教学要求,1 结构,例如:房屋中的梁柱体系、水工建筑物中的闸门和水坝、桥 梁和隧洞等。,(1)杆件结构由杆件组成。杆件的几何特征是横截面尺寸要比 长度小得多。例如:梁、拱、桁架、刚架等。,(2)板壳结构也称薄壁结构。厚度要比长度和宽度小得多。例 如:楼板和壳体屋盖等。,(3)实体结构长、宽、厚三个尺度大小相仿。例如:重力坝。,理论力学:着重讨论物体机械运动的基本规律;其余三门力学 着重讨论结构及其构件的强度、刚度、稳定性和动 力反应等问题,其中:,材料力学:以单个杆件为主要研究对象;,2 结构力学的研究对象,结构力学:以杆件结构为主要研究对象;,弹性力学:以实体结构和板壳结构为主要研究对象。,结构力学的基本解法:运用以下条件:(1)力系的平衡条件或运动条件。(2)变形的几何连续条件。(3)应力与变形间的物理条件(或称为本构方程),结构力学的任务:,讨论结构的组成规律和合理形式,结构计算简图的合理选择;讨论结构内力和变形的计算方法,进行结构的强度和刚度的验算;讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的结构反应。,(1)从实际出发要反映实际结构的主要性能。(2)分清主次,略去细节要便于计算。 杆件结构计算简图的简化要点:,结构体系的简化 多数情况下可将实际结构分解为平面结构。,2. 杆件的简化 杆件用其轴线表示,杆件间的连接区用结点表示。,1-2 结构的计算简图及简化要点,选择计算简图的原则:,3. 杆件间连接的简化(结点的简化),(1)铰结点:被连接的杆件在连接处不能相对移动,可相 对转动,即可以传递力,不能传递力矩。,(2)刚结点:被连接的杆件在连接处既不能相对移动,也不能 相对转动,即可以传递力,也可以传递力矩。,4. 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。,(1)滚轴支座:被支承的部分可以转动和水平移动,不能竖 向移动,只有竖向反力。,(2)铰支座:被支承的部分可以转动,不能移动,提供两个方 向的反力。,(3)定向支座:被支承的部分不能转动,但可沿一个方向平行滑 动,提供一个反力矩和一个反力。,(4)固定支座:被支承的部分完全被固定,提供三个反力。,5. 材料性质的简化,结构承受的荷载分为体积力和表面力两大类。两者均简 化为作用在杆件轴线上的力。 荷载按其分布情况可简化为集中荷载和分布荷载。,组成各构件的材料一般假设为:连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性的或弹塑性的。,6. 荷载的简化,(1)梁:是一种受弯构件,其轴线为直线。可以是单跨的或多跨的。,(2)拱:其轴线为曲线,力学特点是在竖向荷载作用下有水平支座反力(推力)。,1-3 杆件结构的分类,(4)刚架:由直杆组成, 其结点通常为 刚结点。,(3)桁架:由直杆组成, 所有结点都为 铰结点。,(5)组合结构:是桁架和梁或 刚架组合一 起形成的结构。,荷载:主动作用于结构的外力,如结构的自重、加于结构 的水压力和土压力等。,根据荷载作用时间久暂分:,1-4 荷载的分类,恒载:长期作用在结构上的不变荷载,如结构的自重或 土压力。,广义荷载:其他使结构产生内力或变形的因素,如温度变 化、基础沉陷、材料收缩等。,活载:在建筑物施工和使用期间可能存在的可变荷载,如 楼面荷载、屋面荷载、雪载和风载等。,根据荷载作用位置分:,根据荷载作用性质分:,固定荷载:恒载和大部分活载,如雪载和风载。移动荷载:在结构上的位置是移动的荷载,如吊车荷载等。,静力荷载:数量、方向和位置不随时间变化或变化极为缓慢,不 使结构产生显著的加速度。如自重和其他恒载。动力荷载:随时间迅速变化或在短暂时段内突然作用或消失的荷 载,使结构产生显著的加速度,要考虑惯性力的影 响,如冲击荷载等。,