《結(jié)構(gòu)力學(xué)》教案 第一章 緒論

PAGE第一章緒論（1學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容1.1結(jié)構(gòu)的計算簡圖1.2平面桿件結(jié)構(gòu)和荷載的分類知識點(diǎn)1.1結(jié)構(gòu)的計算簡圖知識點(diǎn)：鉸結(jié)點(diǎn)、剛結(jié)點(diǎn)、組合結(jié)點(diǎn)；可動鉸支座、固定鉸支座、固定支座、定向支座；材料性質(zhì)簡化的假設(shè)。1.2平面桿件結(jié)構(gòu)和荷載的分類知識點(diǎn)：平面桿件結(jié)構(gòu)的分類：梁、拱、剛架、桁架和組合結(jié)構(gòu)；荷載的分類：恒載和活載、靜力荷載和動力荷載。重點(diǎn)難點(diǎn)1.1結(jié)構(gòu)的計算簡圖重點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)的簡化方法；支座的簡化方法。難點(diǎn)：工程結(jié)構(gòu)簡化。1.2平面桿件結(jié)構(gòu)和荷載的分類重點(diǎn)：平面桿件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。難點(diǎn)：荷載分類。第一章緒論P(yáng)AGE101.1結(jié)構(gòu)的計算簡圖知識點(diǎn)鉸結(jié)點(diǎn)、剛結(jié)點(diǎn)、組合結(jié)點(diǎn)；可動鉸支座、固定鉸支座、固定支座、定向支座；材料性質(zhì)簡化的假設(shè)。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)的簡化方法；支座的簡化方法。難點(diǎn)：工程結(jié)構(gòu)簡化。結(jié)構(gòu)的計算簡圖：在結(jié)構(gòu)計算中，用以代替實際結(jié)構(gòu)，并反應(yīng)實際結(jié)構(gòu)主要受力和變形特點(diǎn)的簡化圖形。簡化原則反映結(jié)構(gòu)主要受力特點(diǎn)，便于計算。簡化要點(diǎn)結(jié)構(gòu)體系的簡化空間結(jié)構(gòu)→平面結(jié)構(gòu)（前提條件：當(dāng)空間結(jié)構(gòu)在某一平面內(nèi)的桿系結(jié)構(gòu)承擔(dān)該平面內(nèi)的荷載時）圖1-1空間結(jié)構(gòu)簡化桿件的簡化用桿軸線代替桿件；用桿軸線構(gòu)成的幾何輪廓代替原結(jié)構(gòu)的幾何尺寸a）剖面圖b）剖面圖c）計算簡圖圖1-2砌體結(jié)構(gòu)中的單跨梁桿件間連接的簡化知識點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)中桿件相互連接的部分。圖1-3剛結(jié)點(diǎn)實例（框架結(jié)構(gòu)的梁柱連接）［注釋］剛結(jié)點(diǎn)：相互連接的桿件在連接處不能相對移動和相對轉(zhuǎn)動，即可傳遞力，又能傳遞力矩。（從力學(xué)的角度，力使物體移動；力矩使物體轉(zhuǎn)動）。圖1-4鉸結(jié)點(diǎn)實例（榫頭連接）［注釋］鉸結(jié)點(diǎn)：相互連接的桿件在連接處不能相對移動，但可相對轉(zhuǎn)動，即可傳遞力，但不能傳遞力矩。1）杯口基礎(chǔ)與預(yù)制柱的連接：細(xì)石混凝土現(xiàn)澆為剛性，柔性材料為鉸接。圖1-5杯口基礎(chǔ)與預(yù)制柱的連接2）組合結(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)F（其中D為鉸節(jié)點(diǎn)，E為剛結(jié)點(diǎn)）圖1-6結(jié)點(diǎn)示例圖支座的簡化知識點(diǎn)：支座支座：結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的連接區(qū)；廣義：支承結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的各種裝置。滾軸支座（可動鉸支座）——支桿擴(kuò)展擴(kuò)展圖1-7a支桿示例圖固定鉸支座（鉸支座）――鉸圖1-7b鉸示例圖定向支座——滑動支座擴(kuò)展擴(kuò)展圖1-7c滑動支座示例圖固定端支座――固端圖1-7d固端示例圖以上均為剛性支座。彈性支座：荷載作用下結(jié)構(gòu)本身產(chǎn)生彈性變形。有伸縮彈性支座和旋轉(zhuǎn)彈性支座。材料性質(zhì)的簡化知識點(diǎn)：材料性質(zhì)簡化的假設(shè)建筑材料通常為鋼、混凝土、磚、石、木料等。假設(shè)它們是連續(xù)的、均勻的、各向同性的、完全彈性或彈塑性的。木料為各向異性材料（橫紋與順紋不同）荷載的簡化體積力→面積力→分布力→集中力

1.2平面桿件結(jié)構(gòu)和荷載的分類知識點(diǎn)平面桿件結(jié)構(gòu)的分類：梁、拱、剛架、桁架和組合結(jié)構(gòu)；荷載的分類：恒載和活載、靜力荷載和動力荷載。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：平面桿件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。難點(diǎn)：荷載分類。知識點(diǎn)：平面桿件結(jié)構(gòu)的分類結(jié)構(gòu)的分類實際上是計算簡圖的分類。（1）梁：受彎構(gòu)件，其軸線通常為直線。有單跨和多跨。圖1-8a簡支梁圖1-8b連續(xù)梁實例：砌體結(jié)構(gòu)的梁?？蚣芙Y(jié)構(gòu)中的次梁。（2）拱：桿軸為曲線，在豎向力作用下產(chǎn)生水平反力的結(jié)構(gòu)。圖1-9a三鉸拱圖1-9b無鉸拱實例：拱橋（3）桁架：由若干個直桿組成，所有結(jié)點(diǎn)都為鉸結(jié)點(diǎn)。各桿只受軸力。圖1-10桁架實例：塔架（4）剛架：由直桿組成，其結(jié)點(diǎn)通常為剛結(jié)點(diǎn)。圖1-11剛架（5）組合結(jié)構(gòu)：桁架和梁或剛架組合在一起的結(jié)構(gòu)。桁架主要受軸力；梁或剛架主要受彎。圖1-12組合結(jié)構(gòu)知識點(diǎn)：荷載的分類荷載：主動作用于結(jié)構(gòu)的外力，如結(jié)構(gòu)自重、水壓力和土壓力等。按作用時間的久暫恒載：長期作用于結(jié)構(gòu)上的不變荷載。特征：大小、方向、作用位置是不變的。實例：結(jié)構(gòu)的自重、安裝在結(jié)構(gòu)上的設(shè)備重量等。活載：建筑物在施工和使用期間可能存在的可變荷載實例：吊車荷載、結(jié)構(gòu)上的人群、風(fēng)、雪等荷載。按荷載的作用范圍集中荷載：荷載的作用面積相對于總面積是微小的。分布荷載：分布作用在一定面積或長度上的荷載，如風(fēng)、雪、自重等荷載。按荷載作用的性質(zhì)靜力荷載：大小、方向和位置不隨時間變化或變化極其緩慢，不使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著的加速度。實例：結(jié)構(gòu)自重、樓面活載等；動力荷載：隨時間迅速變化或在短暫時間內(nèi)突然作用或消失的荷載，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著的加速度。注意：車輛荷載、風(fēng)荷載和地震荷載通常在設(shè)計中簡化為靜力荷載，但在特殊情況下要按動力荷載考慮。

小結(jié)結(jié)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)中桿件相互連接的部分；有剛結(jié)點(diǎn)、鉸結(jié)點(diǎn)和組合結(jié)點(diǎn)。支座：支承結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的各種裝置；有可動鉸支座、固定鉸支座、固定支座和定向支座。材料性質(zhì)簡化的假設(shè)是：連續(xù)的、均勻的、各向同性的、完全彈性或彈塑性的。而木料為各向異性材料。平面桿件結(jié)構(gòu)分梁、拱、剛架、桁架和組合結(jié)構(gòu)。荷載按作用時間的久暫分恒載和活載；按荷載的作用范圍分集中荷載和分布荷載；按荷載作用的性質(zhì)分靜力荷載和動力荷載。

練習(xí)一、單項選擇題不屬于活載的是（）A．樓面活荷載B．風(fēng)荷載C．雪荷載D．沖擊力或爆炸力對于建筑結(jié)構(gòu)的荷載來說，結(jié)構(gòu)自重屬于（）。A．集中荷載B．恒載C．活載D．偶然荷載圖1固定鉸支座的4種畫法中，錯誤的是（）A．B．C．D．圖1可動鉸支座在計算簡圖中，應(yīng)畫