基本的结构力学概念

基本的结构力学概念第1页，共26页，2023年，2月20日，星期一内容1.结构计算简图的功能2.计算简图的组成要素3.结构内力与应力概念4.梁式结构5.桁架结构6.刚架结构第2页，共26页，2023年，2月20日，星期一结构计算简图的功能1.结构设计过程结构初步方案结构简化结构计算简图结构分析结构内力/应力配筋设计/构件调整新结构方案判断结构可靠性结束满足不满足第3页，共26页，2023年，2月20日，星期一结构计算简图的功能2.结构计算简图

对实际结构加以简化，表现其主要特征，略去次要因素，用一个简化图形来代替实际结构，这种图形称为结构的计算简图。（1）荷载的简化（2）杆件的简化（3）支座和结点的简化第4页，共26页，2023年，2月20日，星期一计算简图的组成要素1.结点结构上用于确定各杆件位置的点，对于一般杆系结构来说，为杆件的交点。连接形式：（1）刚接（2）铰接第5页，共26页，2023年，2月20日，星期一计算简图的组成要素2.单元（杆件）

结构上的各个构件，连接结构中的两个结点，具有一定的构件特性和受力特性。性质：（1）截面形状和尺寸（2）构件所用的材料（3）杆件两端的连接形式（4）杆件的受力特性（5）杆件的变形特性杆件杆件第6页，共26页，2023年，2月20日，星期一计算简图的组成要素3.支承条件（支座）

把结构与基础联系起来的装置称为支座。计算简图中的支座形式：（1）活动铰支座（2）固定铰支座（3）固定支座（4）滑动支座

支座支座第7页，共26页，2023年，2月20日，星期一计算简图的组成要素3.荷载（1）结点荷载：集中力；集中力矩（2）分布荷载：均布荷载；非均布荷载（3）其他形式荷载

第8页，共26页，2023年，2月20日，星期一结构内力与应力概念内力

在外荷载作用下结构内部产生的力，是荷载效应的一种，结构安全性设计一般以内力为依据。内力包括：（1）弯矩M（2）剪力Q（3）轴力N（4）扭矩T第9页，共26页，2023年，2月20日，星期一结构内力与应力概念应力

单位面积上所承受的力。分为：（1）正应力σ

（2）剪应力τσσττ第10页，共26页，2023年，2月20日，星期一结构内力与应力概念截面上应力的分布第11页，共26页，2023年，2月20日，星期一结构内力与应力概念内力图第12页，共26页，2023年，2月20日，星期一梁式结构梁

——承受垂直于其纵轴方向荷载的线型构件。1.梁的形式单跨梁

连续梁

固端梁一端简支一端固定梁

简支梁

悬臂梁第13页，共26页，2023年，2月20日，星期一梁式结构2.梁的内力简支梁第14页，共26页，2023年，2月20日，星期一梁式结构2.梁的内力固端梁第15页，共26页，2023年，2月20日，星期一梁式结构2.梁的内力一端简支一端固定梁第16页，共26页，2023年，2月20日，星期一梁式结构2.梁的内力悬臂梁第17页，共26页，2023年，2月20日，星期一梁式结构2.梁的内力连续梁弯矩图剪力图第18页，共26页，2023年，2月20日，星期一桁架结构1.桁架的特点

（1）所有结点都是铰结点；（2）所有外力都施加在结点上；（3）各杆的轴线都是直线且通过铰中心；（4）各杆件只受轴向力。第19页，共26页，2023年，2月20日，星期一桁架结构2.桁架的内力

静定桁架结构可以通过对结构中各结点的平衡条件计算出杆件的轴力。计算举例：第20页，共26页，2023年，2月20日，星期一第21页，共26页，2023年，2月20日，星期一桁架结构3.桁架的轴力图

如何设计轴心受压、受拉构件？第22页，共26页，2023年，2月20日，星期一刚架结构刚架

——由杆件通过刚接或铰接相连，并具有支承条件的稳定的结构。刚架往往含有多个杆件，应整体考虑受力，画内力图时又需要依据每个杆件的荷载、连接情况进行绘制。第23页，共26页，2023年，2月20日，星期一刚架结构举例x此刚架的轴力图和剪力图是如何的呢？第24页，共26页，2023年，2月20日，星期一刚架结构举例（超静定刚架）第25页，共26页，2