结构力学完整课件

1、 结结 构构 力力 学学 总学时总学时108土木工程专业土木工程专业- -4年制年制 2005第一章绪论 第一节 结构力学课程简介 什麽是结构？结构是在建筑物、构筑物中承受、传递荷载并起骨架作用的部分 。实体结构壳体结构杆系结构按构件的几何特征，结构可为三大类:(a)杆系结构杆系结构 (b)壳体结构壳体结构(c)实体结构实体结构 实体实体结构结构板壳板壳结构结构构件的断面构件的断面尺寸远小于尺寸远小于长度长度三个方向的尺度为同三个方向的尺度为同量级。量级。 杆系结构杆系结构构件的厚度远构件的厚度远小于另两个方小于另两个方向的尺寸向的尺寸 本课程仅限于研究平面杆系结构。本课程仅限于研究平面杆系结

2、构。 结构力学课程以杆系结构力学课程以杆系结构为研究对象。结构为研究对象。 第二节第二节 结构计算简图结构计算简图 什么叫结构计什么叫结构计算简图？算简图？ 用以代替原结用以代替原结构进行结构的力学构进行结构的力学分析、计算的简化分析、计算的简化图形叫结构的计算图形叫结构的计算简图。简图。（1 1）能反映实）能反映实际结构主要受力、际结构主要受力、变形特征，以使变形特征，以使结构分析、计算结构分析、计算的结果有效、可的结果有效、可靠；靠；选择结构计算简图的原则：选择结构计算简图的原则： （2 2）便于）便于计算，满计算，满足需要。足需要。选择结构的计算简图要做的工作选择结构的计算简图要做的工作

3、有三方面：有三方面：（1 1）荷载的简化；）荷载的简化； （2 2）杆件的简化；）杆件的简化； （3 3）杆件之间的联结和结构与）杆件之间的联结和结构与支承物之间联结的简化。支承物之间联结的简化。 计算简图示意计算简图示意 （a a） （b b）(c)(d) 计算简图示意 铰结铰结点点1.1.杆件之间的杆件之间的 联结联结结结 点点 铰结点所连各杆杆端可做相铰结点所连各杆杆端可做相对转动，但不能做相对移动。对转动，但不能做相对移动。铰结点不传递力矩，但传递铰结点不传递力矩，但传递力。力。 铰结点构造示意图铰结点构造示意图 铰结点简图铰结点简图 000(2)(2)刚结点刚结点 各杆端既不能做相对

4、转动，也各杆端既不能做相对转动，也不能做相对移动。刚结点可传不能做相对移动。刚结点可传递力矩递力矩 , ,也可传递力。也可传递力。 刚结点及简图刚结点及简图 A1A(1)(1)固定固定铰支铰支座座2.2.结构与支承部分（或大地）结构与支承部分（或大地） 的联结的联结支座支座 被支承端相对支承物只能被支承端相对支承物只能转动，不能移动。铰支座转动，不能移动。铰支座对被支承物产生过铰心的对被支承物产生过铰心的反力，由于该反力大小、反力，由于该反力大小、方向均待求，所以一般分方向均待求，所以一般分解为相互垂直的两个分力。解为相互垂直的两个分力。 (2)活动铰支座 被支承物可绕铰链的铰心转动，也可沿支

5、承物的支承平面方向移动。活动铰支座对被支承物产生过铰心且垂直与支承平面的反力。 (b) AA(c) (a)A(3)(3)固定支座固定支座 被支承物相对支承物既不被支承物相对支承物既不能有转动，也不能有移动。能有转动，也不能有移动。固定支座对被支承物产生固定支座对被支承物产生过支承点的两个相互垂直过支承点的两个相互垂直的反力分量和一个反力矩。的反力分量和一个反力矩。 AAA(a) (b) (c) A(d) (e) A（4 4）定向滑动支座）定向滑动支座 被支承部分只能发生沿支被支承部分只能发生沿支承物平面的移动。定向滑承物平面的移动。定向滑动支座对被支承物产生沿动支座对被支承物产生沿支承平面垂直

6、方向的反力支承平面垂直方向的反力和反力矩。和反力矩。 AA(a) (b) (c) AAAA(d) (e) (f) 梁产生以弯矩、剪力为主的梁产生以弯矩、剪力为主的内力。因此，又称梁为受弯内力。因此，又称梁为受弯构件（或梁式杆）。构件（或梁式杆）。 第三节第三节 平面杆系结构分类平面杆系结构分类 按其杆件的受力和变形特点可分为： (1)(1)梁：梁：(a) (b) (c) (d) (2)(2)刚架刚架刚架各杆以弯曲变形为主，并刚架各杆以弯曲变形为主，并应同时考虑弯矩、剪力和轴力应同时考虑弯矩、剪力和轴力三个内力分量。三个内力分量。 (a) (a) (b) (b) (3)(3)桁架桁架在结点荷载作

7、用下，桁架各杆在结点荷载作用下，桁架各杆发生沿轴线方向伸长或缩短为发生沿轴线方向伸长或缩短为主的变形，并产生以轴力为主主的变形，并产生以轴力为主的内力。因此，桁架杆又称拉的内力。因此，桁架杆又称拉压杆，或二力杆。压杆，或二力杆。 (a) (b) 拱在竖向荷载作用下会产生拱在竖向荷载作用下会产生水平支座反力（常称水平推水平支座反力（常称水平推力）。力）。 (4)(4)拱：拱：(a) (b) (a) (a) (b) (b) (5)(5)组合结构：组合结构：荷载荷载: :第四节第四节 荷荷 载载 广义上指能引起结构广义上指能引起结构受力和变形的所有外因受力和变形的所有外因 ; ; 狭义上的荷载，即指作狭义上的荷载，即指作用在结构上的主动力。用在结构上的主动力。 1 1、荷载分类、荷载分类 （1 1）按作用时间分类：）按作用时间分类： 恒载恒载 活载活载 （2 2）按作用性质分类）按作用性质分类 静力荷载静力荷载 动力荷载动力荷载