于英建筑力學(xué)13-結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及分類

1、學(xué)習(xí)探究12022-4-25建筑力學(xué)第一章第五節(jié)結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及分類合肥鐵路工程學(xué)校 機(jī)電教研室學(xué)習(xí)探究22022-4-25結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及分類溫故知新學(xué)習(xí)探究知識(shí)強(qiáng)化課堂延伸提綱挈領(lǐng)學(xué)習(xí)探究32022-4-25學(xué)習(xí)探究學(xué)習(xí)探究42022-4-25第五節(jié)第五節(jié) 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及分類結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及分類學(xué)習(xí)探究52022-4-25一、知識(shí)回顧一、知識(shí)回顧1、柔體約束反力方向沿著繩子背離物體2、光滑接觸面約束公法線及反力畫法3、圓柱鉸鏈約束四選一4、鏈桿約束（鏈桿和二力桿的異同）5、支座11種表達(dá)及其反力畫法學(xué)習(xí)探究62022-4-25畫受力圖應(yīng)注意的問題除重力、電磁力外，物體之間只有通過(guò)接觸才除

2、重力、電磁力外，物體之間只有通過(guò)接觸才有相互機(jī)械作用力，要分清研究對(duì)象（受力體）有相互機(jī)械作用力，要分清研究對(duì)象（受力體）都與周圍哪些物體（施力體）相接觸，都與周圍哪些物體（施力體）相接觸，接觸處接觸處必有力，力的方向由約束類型而定必有力，力的方向由約束類型而定。1、不要漏畫力、不要漏畫力學(xué)習(xí)探究72022-4-25學(xué)習(xí)探究82022-4-25結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)平面桿系結(jié)構(gòu)平面桿系結(jié)構(gòu)桿件的截面尺桿件的截面尺寸遠(yuǎn)小長(zhǎng)度寸遠(yuǎn)小長(zhǎng)度特點(diǎn)特點(diǎn)板殼結(jié)構(gòu)板殼結(jié)構(gòu)塊體結(jié)構(gòu)塊體結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)承受荷載起骨架作用的承受荷載起骨架作用的構(gòu)件或由其組成的整體構(gòu)件或由其組成的整體概念概念分類分類一、結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖學(xué)習(xí)探究

3、92022-4-25計(jì)算簡(jiǎn)圖選擇的原則計(jì)算簡(jiǎn)圖選擇的原則：1、盡可能符合實(shí)際計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)能反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的主要受力和變形性能2、盡可能簡(jiǎn)單計(jì)算簡(jiǎn)圖要便于計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖：指對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，表現(xiàn)主要特點(diǎn)略去次要因素，用一個(gè)簡(jiǎn)化圖形來(lái)代替實(shí)際結(jié)構(gòu)，這簡(jiǎn)化圖形就稱為實(shí)際結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖。一、結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖學(xué)習(xí)探究102022-4-25實(shí)際結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的過(guò)程實(shí)際結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的過(guò)程計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算簡(jiǎn)圖1結(jié)構(gòu)體系的簡(jiǎn)化2桿件的簡(jiǎn)化3節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化4支座的簡(jiǎn)化5荷載的簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)探究112022-4-25結(jié)構(gòu)體系的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)體系的簡(jiǎn)化3 3 1 1空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)探究122022-4-25排

4、架結(jié)構(gòu)排架結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)平面結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)探究132022-4-25桿件的簡(jiǎn)化桿件的簡(jiǎn)化3 3 2 2以軸線（粗實(shí)線）表示以軸線（粗實(shí)線）表示立體平面粗線當(dāng)截面尺寸增大時(shí)，將引起較大誤差。當(dāng)截面尺寸增大時(shí)，將引起較大誤差。如：超過(guò)長(zhǎng)度的如：超過(guò)長(zhǎng)度的1/41/4。學(xué)習(xí)探究142022-4-25桿件的簡(jiǎn)化桿件的簡(jiǎn)化3 3 2 2以軸線（粗實(shí)線）表示以軸線（粗實(shí)線）表示柱基礎(chǔ)屋架實(shí)例1-屋架學(xué)習(xí)探究152022-4-25桿件的簡(jiǎn)化桿件的簡(jiǎn)化3 3 2 2以軸線（粗實(shí)線）表示以軸線（粗實(shí)線）表示柱學(xué)習(xí)探究162022-4-25兩鉸剛架兩鉸剛架實(shí)例2剛架桿件的簡(jiǎn)化桿件的簡(jiǎn)化3 3 2 2以軸線

5、（粗實(shí)線）表示以軸線（粗實(shí)線）表示學(xué)習(xí)探究172022-4-25三鉸剛架三鉸剛架實(shí)例3剛架桿件的簡(jiǎn)化桿件的簡(jiǎn)化3 3 2 2以軸線（粗實(shí)線）表示以軸線（粗實(shí)線）表示學(xué)習(xí)探究182022-4-25結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)桿件之間的連接桿件之間的連接桿件與基礎(chǔ)的連接桿件與基礎(chǔ)的連接支座支座桿件間連接的簡(jiǎn)化桿件間連接的簡(jiǎn)化3 3 3 3結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)探究192022-4-25桿件間連接的簡(jiǎn)化桿件間連接的簡(jiǎn)化3 3 3 3結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)的類型：節(jié)點(diǎn)的類型： 鉸結(jié)點(diǎn)鉸結(jié)點(diǎn) 剛結(jié)點(diǎn)剛結(jié)點(diǎn)學(xué)習(xí)探究202022-4-25桿件間連接的簡(jiǎn)化桿件間連接的簡(jiǎn)化3 3 3 3鉸結(jié)點(diǎn)鉸結(jié)點(diǎn)不能相對(duì)移動(dòng)，可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)不

6、能相對(duì)移動(dòng)，可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)可以傳遞力，但不能傳遞彎矩可以傳遞力，但不能傳遞彎矩結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)探究212022-4-25桿件間連接的簡(jiǎn)化桿件間連接的簡(jiǎn)化3 3 3 3結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化鉸節(jié)點(diǎn)連接的桿件受到荷載作用而產(chǎn)生變形時(shí)，鉸節(jié)點(diǎn)處各桿件的夾角會(huì)發(fā)生改變，約束反力用兩對(duì)互相垂直、等大反向的力表示。C學(xué)習(xí)探究222022-4-25剛結(jié)點(diǎn)剛結(jié)點(diǎn)不能相對(duì)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)不能相對(duì)移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)可以傳遞力和彎矩可以傳遞力和彎矩桿件間連接的簡(jiǎn)化桿件間連接的簡(jiǎn)化3 3 3 3結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化學(xué)習(xí)探究232022-4-25桿件間連接的簡(jiǎn)化桿件間連接的簡(jiǎn)化3 3 3 3結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化剛節(jié)點(diǎn)連接的桿件受

7、到荷載作用而產(chǎn)生變形時(shí)，剛節(jié)點(diǎn)處各桿件的夾角不會(huì)發(fā)生改變，約束反力用兩對(duì)互相垂直、等大反向的力加上兩對(duì)力偶矩表示。學(xué)習(xí)探究242022-4-25桿件間連接的簡(jiǎn)化桿件間連接的簡(jiǎn)化3 3 3 3結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化不完全鉸節(jié)點(diǎn)部分剛節(jié)、部分鉸節(jié)的節(jié)點(diǎn)稱為半鉸或復(fù)合鉸節(jié)點(diǎn)。學(xué)習(xí)探究252022-4-25結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化3 3 4 4 可動(dòng)絞支座可動(dòng)絞支座可以轉(zhuǎn)動(dòng)和水平左右移動(dòng)，但不能豎向上下移動(dòng)?？梢赞D(zhuǎn)動(dòng)和水平左右移動(dòng)，但不能豎向上下移動(dòng)。提供垂直于支撐面的豎向約束反力提供垂直于支撐面的豎向約束反力支座的簡(jiǎn)化支座的簡(jiǎn)化yF學(xué)習(xí)探究262022-4-25可動(dòng)鉸支座Fy學(xué)習(xí)探

8、究272022-4-25 固定鉸支座固定鉸支座可以轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能豎向移動(dòng)和水平移動(dòng)?？梢赞D(zhuǎn)動(dòng)，但不能豎向移動(dòng)和水平移動(dòng)。提供豎向和水平約束反力。提供豎向和水平約束反力。固定鉸支座固定鉸支座yFxF學(xué)習(xí)探究282022-4-25 固定端支座固定端支座不能豎向移動(dòng)、水平移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。不能豎向移動(dòng)、水平移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。提供豎向、水平約束反力和約束力矩提供豎向、水平約束反力和約束力矩yFxFM學(xué)習(xí)探究292022-4-25預(yù)制鋼筋混凝土柱插入杯形基礎(chǔ)的兩種施工方法學(xué)習(xí)探究302022-4-25結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化3 3 4 4支座的簡(jiǎn)化支座的簡(jiǎn)化在杯口四周填入瀝青麻絲，柱端可發(fā)生微小轉(zhuǎn)

9、動(dòng)，則可簡(jiǎn)化為固定鉸支座。學(xué)習(xí)探究312022-4-25結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化3 3 4 4支座的簡(jiǎn)化支座的簡(jiǎn)化當(dāng)杯口四周用細(xì)石混凝土填實(shí)、地基較好且基礎(chǔ)較大時(shí)，可簡(jiǎn)化為固定支座。學(xué)習(xí)探究322022-4-25結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化3 3 4 4支座的簡(jiǎn)化支座的簡(jiǎn)化一根兩端支承在墻上的鋼筋混凝土梁，受到均布荷載的作用，對(duì)這樣一個(gè)最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，如果要嚴(yán)格按實(shí)際情況去計(jì)算，是很困難的。因?yàn)榱簝啥怂艿降姆戳ρ貕挼姆植记闆r十分復(fù)雜，反力無(wú)法確定。學(xué)習(xí)探究332022-4-25結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化3 3 4 4支座的簡(jiǎn)化支座的簡(jiǎn)化如

10、何選擇比較符合實(shí)際的計(jì)算簡(jiǎn)圖，先要分析梁的變形情況。因?yàn)榱褐С性诖u墻上，其兩端均不可能產(chǎn)生垂直向下的移動(dòng)，但在梁受壓時(shí)，彎曲變形導(dǎo)致兩端能夠產(chǎn)生微小轉(zhuǎn)動(dòng)；整個(gè)梁不可能在水平方向移動(dòng)，但在溫度變化時(shí)，梁端能夠產(chǎn)生熱脹冷縮。學(xué)習(xí)探究342022-4-25結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化3 3 4 4支座的簡(jiǎn)化支座的簡(jiǎn)化梁的支座作如下處理：通常在一端墻寬的中點(diǎn)設(shè)置固定鉸支座，在另一端墻寬的中點(diǎn)設(shè)置可動(dòng)鉸支座，用梁的軸線代替梁，就得到了簡(jiǎn)支梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖。q學(xué)習(xí)探究352022-4-25結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化3 3 4 4支座的簡(jiǎn)化支座的簡(jiǎn)化這個(gè)計(jì)算簡(jiǎn)圖反映了：梁的兩端

11、不可能產(chǎn)生垂直向下移動(dòng)但可轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn)；左端的固定鉸支座限制了梁在水平方向的整體移動(dòng)；右端的可動(dòng)鉸支座允許梁在水平方向的溫度變形。這樣的簡(jiǎn)化既反映了梁的實(shí)際工作性能及變形特點(diǎn)，又便于計(jì)算。這就是所謂的簡(jiǎn)支梁。q學(xué)習(xí)探究362022-4-25荷載的簡(jiǎn)化荷載的簡(jiǎn)化3 3 5 5體積力體積力表面力表面力自重等自重等風(fēng)、雪荷載等風(fēng)、雪荷載等簡(jiǎn)化為作用于軸線上的集中荷載或均布荷載簡(jiǎn)化為作用于軸線上的集中荷載或均布荷載荷載：作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的主動(dòng)力。如重力、風(fēng)壓力、雪壓力等。作用面積不大：按集中荷載考慮；作用面積較大：按分布荷載考慮。學(xué)習(xí)探究372022-4-25l結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖舉例學(xué)習(xí)探究382022-

12、4-25學(xué)習(xí)探究392022-4-25二、荷載的分類及計(jì)算荷載可以根據(jù)不同的特征進(jìn)行分類荷載可以根據(jù)不同的特征進(jìn)行分類學(xué)習(xí)探究402022-4-25依據(jù)荷載作用時(shí)間的久暫依據(jù)荷載作用時(shí)間的久暫3 3 1 1恒載：恒載：長(zhǎng)期作用在結(jié)構(gòu)上的不變荷載長(zhǎng)期作用在結(jié)構(gòu)上的不變荷載，如結(jié)構(gòu)的，如結(jié)構(gòu)的自重或土壓力。自重或土壓力?；钶d：活載：在建筑物施工和使用期間可能存在的可變?cè)诮ㄖ锸┕ず褪褂闷陂g可能存在的可變荷載荷載，如樓面荷載、屋面荷載、雪載和風(fēng)載等。，如樓面荷載、屋面荷載、雪載和風(fēng)載等。二、荷載的分類及計(jì)算學(xué)習(xí)探究412022-4-25依據(jù)荷載作用時(shí)間的久暫依據(jù)荷載作用時(shí)間的久暫3 3 1 1結(jié)構(gòu)的

13、自重計(jì)算公式結(jié)構(gòu)的自重計(jì)算公式二、荷載的分類及計(jì)算自重=重力密度（N/m3）體積（m3）學(xué)習(xí)探究422022-4-25樓面活荷載樓面活荷載應(yīng)依據(jù)樓面活荷載應(yīng)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范進(jìn)行設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如教室規(guī)定為計(jì)，如教室規(guī)定為2.0 KN/m2 。學(xué)習(xí)探究432022-4-25依據(jù)在結(jié)構(gòu)上的分布情況依據(jù)在結(jié)構(gòu)上的分布情況3 3 2 2集中荷載：集中荷載：當(dāng)荷載的作用范圍很小，此時(shí)可以認(rèn)當(dāng)荷載的作用范圍很小，此時(shí)可以認(rèn)為荷載全部集中作用在一點(diǎn)上，即稱之為集中荷為荷載全部集中作用在一點(diǎn)上，即稱之為集中荷載載，如汽車輪壓。單位：，如汽車輪壓。單位：N或或KN。分布荷載：分布荷載：滿布在結(jié)構(gòu)

14、某一表面上的荷載滿布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載，又分，又分為均布荷載和非均布荷載。如樓面荷載、雪載等。為均布荷載和非均布荷載。如樓面荷載、雪載等。二、荷載的分類及計(jì)算學(xué)習(xí)探究442022-4-25依據(jù)在結(jié)構(gòu)上的分布情況依據(jù)在結(jié)構(gòu)上的分布情況3 3 2 2分布荷載：分布荷載：滿布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載滿布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載，又分，又分為均布荷載和非均布荷載。如樓面荷載、雪載等。為均布荷載和非均布荷載。如樓面荷載、雪載等。二、荷載的分類及計(jì)算分布荷載按照形態(tài)又分為以下分布荷載按照形態(tài)又分為以下3 3種：種：體分布荷載；體分布荷載；面分布荷載；面分布荷載；線分布荷載。線分布荷載。學(xué)習(xí)探究452022

15、-4-25吊車梁上的荷載吊車梁吊車梁牛腿牛腿吊車輪吊車輪學(xué)習(xí)探究462022-4-25依據(jù)荷載的作用性質(zhì)依據(jù)荷載的作用性質(zhì)3 3 3 3靜力荷載：數(shù)量、方向和位置不隨時(shí)間變化或靜力荷載：數(shù)量、方向和位置不隨時(shí)間變化或 變化極為緩慢，不使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著變化極為緩慢，不使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著 的加速度。如自重和其他恒載。的加速度。如自重和其他恒載。動(dòng)力荷載：隨時(shí)間迅速變化或在短暫時(shí)段內(nèi)突動(dòng)力荷載：隨時(shí)間迅速變化或在短暫時(shí)段內(nèi)突 然作用或消失的荷載，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生然作用或消失的荷載，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生 顯著的加速度，要考慮慣性力的影顯著的加速度，要考慮慣性力的影 響，如沖擊荷載、地震力等。響，如沖擊荷載、地震力等。學(xué)習(xí)探

16、究472022-4-25學(xué)習(xí)探究482022-4-25平面桿系按結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖分類平面桿系按結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖分類受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件其軸線通常為直線其軸線通常為直線可以是單跨的或多跨的可以是單跨的或多跨的梁梁3 3 1 1學(xué)習(xí)探究492022-4-25梁梁3 3 1 1學(xué)習(xí)探究502022-4-25剛架剛架3 3 2 2由直桿組成，各桿主要受彎曲變形。由直桿組成，各桿主要受彎曲變形。其結(jié)點(diǎn)通常為剛結(jié)點(diǎn)。其結(jié)點(diǎn)通常為剛結(jié)點(diǎn)。學(xué)習(xí)探究512022-4-25剛架剛架3 3 2 2學(xué)習(xí)探究522022-4-25拱拱3 3 3 3軸線為曲線軸線為曲線, ,以壓縮變形為主。以壓縮變形為主。力學(xué)特點(diǎn)是在豎向荷載作用下有水平支座反力力學(xué)特點(diǎn)是在豎向荷載作用下有水平支座反力學(xué)習(xí)探究532022-4-25桁架桁架3 3 4 4由直桿組成，三角形單元。由直桿組成，三角形單元。所有結(jié)點(diǎn)都為鉸結(jié)點(diǎn)所有結(jié)點(diǎn)都為鉸結(jié)點(diǎn)學(xué)習(xí)探究542022-4-25桁架桁架3 3 4 4學(xué)習(xí)探究552022-4-25組合結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu) 3 3 5 5是桁架和梁或剛架組合一起形成的結(jié)構(gòu)