結(jié)構(gòu)力學(xué)第章緒論

1、結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)教研組青島理工大學(xué)工管系第一章 緒 論 1.1 1.1 結(jié)構(gòu)力學(xué)課程簡介結(jié)構(gòu)力學(xué)課程簡介 什么是結(jié)構(gòu)？ 結(jié)構(gòu)是在建筑物、構(gòu)結(jié)構(gòu)是在建筑物、構(gòu)筑物中筑物中承受、傳遞荷載承受、傳遞荷載并并起起骨架骨架作用的部分作用的部分。按構(gòu)件的幾何特征，結(jié)構(gòu)可為三大類:桿系結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)實(shí)體結(jié)構(gòu)實(shí)體結(jié)構(gòu)(a)桿系結(jié)構(gòu) (b)殼體結(jié)構(gòu)(c)實(shí)體結(jié)構(gòu) 三大結(jié)構(gòu)形式三大結(jié)構(gòu)形式構(gòu)件的斷面尺寸遠(yuǎn)小于長度構(gòu)件的厚度遠(yuǎn)小于另兩個(gè)方向的尺寸實(shí)體結(jié)構(gòu)實(shí)體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)三個(gè)方向的尺度為同量級 結(jié)構(gòu)力學(xué)課程以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象。 本課程僅限于研究平面桿系結(jié)構(gòu)。 1.2 1.2 結(jié)

2、構(gòu)計(jì)算簡圖結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖什么叫結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖？ 用以代替原結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析、計(jì)算的簡化圖形叫結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖。選擇結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的原則是:v 能反映實(shí)際結(jié)構(gòu)主要受力、變形特征的，以使結(jié)構(gòu)分析、計(jì)算的結(jié)果有效、可靠.v 便于計(jì)算，滿足需要. .選擇結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖要做的工作有三方面：v 荷載的簡化； v 桿件的簡化； v 結(jié)點(diǎn)和支座的簡化。 (a) (b) 計(jì)算簡圖示意 (c)(d) 計(jì)算簡圖示意 1.桿件之間的聯(lián)結(jié)-結(jié)點(diǎn) 鉸結(jié)點(diǎn)所連各桿桿端可做相對轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能做相互移動(dòng)。鉸結(jié)點(diǎn)不傳遞力矩，但傳遞力。 鉸結(jié)點(diǎn)鉸結(jié)點(diǎn)構(gòu)造示意圖 000鉸結(jié)點(diǎn)簡圖 剛結(jié)點(diǎn)各桿端既不能做相互轉(zhuǎn)動(dòng)，也不能做相互移動(dòng)。剛結(jié)點(diǎn)可

3、傳遞力矩 ,也可傳遞力。A1A剛結(jié)點(diǎn)及簡圖 2.結(jié)構(gòu)與支承部分（或大地)的聯(lián)結(jié)支座 (1)(1)固固定鉸定鉸支座支座被支承端相對支承物只能轉(zhuǎn)動(dòng)，不能移動(dòng)。鉸支座對被支承物產(chǎn)生過鉸心的反力，由于該反力大小、方向均待求，所以一般分解為相互垂直的兩個(gè)分力。 被支承物可繞鉸鏈的鉸心轉(zhuǎn)動(dòng)，也可沿支承物的支承平面方向移動(dòng)。活動(dòng)鉸支座對被支承物產(chǎn)生過鉸心且垂直與支承平面的反力。 (2)活動(dòng)鉸支座A (a)(b) A(c) A活動(dòng)鉸支座形式被支承物相對支承物既不能有轉(zhuǎn)動(dòng)，也不能有移動(dòng)。固定支座對被支承物產(chǎn)生過支承點(diǎn)的兩個(gè)相互垂直的反力分量和一個(gè)反力矩。 (3)固定支座AAA(a) (b) (c) 固定支座形式

4、A(d) (e) A被支承部分只能發(fā)生沿支承物平面的移動(dòng)。定向滑動(dòng)支座對被支承物產(chǎn)生沿支承平面垂直方向的反力和反力矩。 (4)定向活動(dòng)鉸支座AA(a) A(b) (c) 定向活動(dòng)鉸支座形式1.3 平面桿系結(jié)構(gòu)分類平面桿系結(jié)構(gòu)分類 按其受力與變形特點(diǎn)梁剛架桁架拱組合結(jié)構(gòu)梁梁: :產(chǎn)生以彎矩、剪力為主的內(nèi)力。因此，又稱梁為受彎構(gòu)件（或梁式桿）。 (a) (b) 梁的形式(c) (d) 剛架剛架: :各桿以彎曲變形為主，并應(yīng)同時(shí)考慮彎矩、剪力和軸力三個(gè)內(nèi)力分量。 (a) (b) 剛架形式桁架桁架: :在結(jié)點(diǎn)荷載作用下，桁架各桿發(fā)生沿軸線方向伸長或縮短為主的變形，并產(chǎn)生以軸力為主的內(nèi)力。因此，桁架桿又稱拉壓桿，或二力桿。 (a) (b) 桁架形式拱拱: :在豎向荷載作用下會(huì)產(chǎn)生水平支座反力（常稱水平推力）。 (a) (b) 拱的形式組合結(jié)構(gòu)形式 (a) (b) 1.4 1.4 荷載荷載 v 廣義上指能引起結(jié)構(gòu)受力和變形的所有外因 ;v 狹義上的荷載，即指作用在結(jié)構(gòu)上的主動(dòng)力。 v 按作用時(shí)間分類 v 按作用性質(zhì)分類 恒載活載動(dòng)力荷載靜力荷載分