建筑力学绪论

绪论建筑力学第二节

结构计算简图第一节

建筑力学的研究对象及任务绪论一、什么是建筑力学建筑力学是由静力学、材料力学与结构力学中的主要内容，按照相近、相似内容集于一处的原则，重新整合而成的一门综合学科。建筑力学主要是将力学原理应用于建筑工程实际的技术学科，为建筑工程专业的学生进一步学习专业课奠定基础，在整个知识结构与能力结构的构筑过程中起着相当大的作用，因此学生应重视建筑力学的学习。第一节

建筑力学的研究对象及任务二、建筑力学的研究对象人们直接在其内部进行生产、生活、娱乐的建筑（如宿舍楼、教学楼、商场、体育馆等）称为建筑物；人们不直接在其内部进行一系列活动的建筑（堤坝、烟囱、蓄水池等）称为构筑物。构筑物和建筑物又统称为建筑结构，简称结构。结构在建筑物中起着承受和传递荷载的骨架作用。完整的结构是由许多单一的构件所组成的，如教学楼作为整体结构，是由梁、板、柱等许多构件所组成的。建筑工程中的结构根据其几何特征的不同可分为杆件结构、薄壁结构和实体结构。杆件结构是由若干杆件按照一定的方式连接起来组合而成的体系。杆件的几何特征是其横截面的高度、宽度比杆件的长度小得多，如房屋结构中的钢筋混凝土框架或钢杠架（图（a））、南京长江大桥等大跨度钢桁架桥等（图（b））。（a）

（b）薄壁结构也称板壳结构，这类结构由薄壁构件组成，它的厚度比长度和宽度小得多。当它是由若干块薄板构成时称为薄板结构或折板结构，如楼板、水池等，如图（a）所示；当它具有曲面或球面外形时称为薄壳结构，如图（b）所示。（a）

（b）实体结构也称为块状结构，这类结构本身可看作是一个实体构件或由若干实体构件组成的大结构。它的几何特征是呈块状的，长、宽、高三个方向的尺寸大体相近，且内部大多为实体，如挡土墙、重力坝、基础等，如图所示。三、建筑力学的主要任务在设计过程中需要讨论和研究建筑结构及构件在荷载或其他因素作用下的工作状况，具体归纳为以下几个方面：1．力系的简化和力系的平衡问题2．刚度问题3．强度问题4．稳定问题5．超静定结构的内力分析问题6．研究几何组成规则第二节

结构计算简图选取结构计算简图，必须遵循两个原则：①

正确反映结构的实际受力情况，计算结果尽可能与实际相符；②

略去次要因素，突出结构的主要性能和受力情况。结构的简化一般包括下列内容：①结构构件的简化；②节点的简化；③支座的简化；④荷载的简化。一、结构构件的简化1．梁、柱的简化梁、柱的截面尺寸均较小，而长度相对较大，因此工程简化计算中取梁柱的中心轴线代替梁。例如，梁的简化如图所示。2．板的简化板是平面尺寸的长度和宽度较大而厚度较小，因此可以忽略板厚的影响，下图所示为板在其自重作用下的结构计算简图。二、节点的简化结构中把各个杆件连接在一起的区域称为节点，通常根据实际构造和结构受力特点分为铰节点、刚节点和组合节点三种。下图所示分别为铰节点简化简图。（a）铰节点的简化简图（b）刚节点的简化简图（c）组合节点的简化简图刚节点和组合节点的简化图如下：三、支座的简化支座的简化根据构件被约束的条件而进行简化，以梁为例（如图），墙对梁的约束条件限制了梁不能上下、水平移动，但可以绕墙产生微小的转动，另外还需考虑梁的水平胀缩，因此将梁的约束一端简化为固定铰支座，而另一端简化为可动铰支座。其他形式支座的简化详见第一章第三节。四、荷载的简化通常荷载可以简化为集中荷载、面均布荷载、线均布荷载及非均布荷载。当作用在结构上的实际荷载分布在结构的较小区域，其分布面积远远小于结构尺寸时，可将此荷载简化为作用于一点的集中荷载，如图所示。当荷载连续地作用在整个物件或构件的一部分（不能看作集中荷载）时，称为分布荷载。有些荷载分布在构件的体积内，称为体荷载，如大坝的自重；有些荷载分布在构件的某一面积上，称为面荷载，如楼板上的荷载、风荷载、雪荷载、水坝上的水压力等；有些荷载是分布在一个狭长的面积上或体积上，则可以把它简化为沿其中心线分布的荷载，称为线荷载，如梁的自重和楼板传给梁的荷载都可简化为沿梁的长度分布的线荷载。当荷载均匀分布时，称为均布荷载；当荷载分布不均匀时，称为非均布荷载。所以，板的自重即为面均布荷载，如图（a）所示；梁的自重即为线均布荷载，如图（b）所示；水池的池壁所受的水压力则因压强与水深成正比，而为三角形分布的非均布荷载，如图（c）所示。（a）

（b）

（c）构件上每单位体积、单位面积或单位长度上所承受的荷载分别称为体荷载集度、面荷载集度或线荷载集度，它们各表示对