結(jié)構(gòu)力學(xué)緒論

1、 結(jié)構(gòu)力學(xué)力學(xué)n靜力學(xué)部分物體在力的作用下的平衡問題n材料力學(xué)部分構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性n結(jié)構(gòu)力學(xué)部分由構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、 剛度、穩(wěn)定性問題n鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常見建筑結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的構(gòu) 造、組成、材料問題循序漸進(jìn)、逐漸積累軸向拉壓扭轉(zhuǎn)平面彎曲內(nèi)力 應(yīng)力及分布規(guī)律 變形剪力剪力Q Q彎矩彎矩M M 軸力軸力N N（受拉為正）（受拉為正） 扭矩扭矩MxMx（右手螺旋定則）（右手螺旋定則） 正應(yīng)力正應(yīng)力（ ）ANPxIM 剪應(yīng)力剪應(yīng)力 （ ）zMy 正應(yīng)力正應(yīng)力（ ） 剪應(yīng)力剪應(yīng)力 （ ）bIQSzz*z縱向線應(yīng)變縱向線應(yīng)變 = = L L/ /L L橫向線應(yīng)變橫向線應(yīng)變 = = d d/ /d d

2、 虎克定律：虎克定律： =E=E 泊松比：泊松比： =|=| / / | |相對扭轉(zhuǎn)角相對扭轉(zhuǎn)角單位長度扭轉(zhuǎn)角單位長度扭轉(zhuǎn)角pxGIlMpxGIM)(xyy)(yx 撓曲線近似微分方程撓曲線近似微分方程 zEIxMy)(轉(zhuǎn)角方程：轉(zhuǎn)角方程：撓度方程：撓度方程：z 結(jié)構(gòu)力學(xué) 研究對象結(jié)構(gòu) 廣州國際會展中心廣州國際會展中心（夜景） 珠江散步道 丫髻沙大橋 丫髻沙大橋北京2008奧運(yùn)會國家體育場（模型）飛來峽水利樞紐工程長江三峽水利樞紐工程第1章 緒論n結(jié)構(gòu)的概念n結(jié)構(gòu)的分類n研究內(nèi)容n計(jì)算簡圖n平面桿件結(jié)構(gòu)的分類建筑物隔斷墻、門、窗等屋架、樓板、梁、柱、基礎(chǔ)等支撐和傳遞荷載維護(hù)和分隔空間組成作用結(jié)

3、構(gòu)結(jié)構(gòu)的概念作用在建筑物中承受和傳遞荷載而起骨架作用的部分或體系。廠房結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的分類n按幾何特征分類 桿件結(jié)構(gòu) 板、殼結(jié)構(gòu) 實(shí)體結(jié)構(gòu)n按空間結(jié)構(gòu)分類 平面結(jié)構(gòu) 空間結(jié)構(gòu)n現(xiàn)代高層結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 剪力墻結(jié)構(gòu) 框剪結(jié)構(gòu) 筒中筒結(jié)構(gòu)桿件結(jié)構(gòu)：由桿件組成桿件長度遠(yuǎn)大于橫截面尺寸 細(xì)而長 如：梁、柱等板殼結(jié)構(gòu)：由薄板或薄殼組成薄板：平面板狀薄殼：曲面外形 寬而薄 如：屋面等長、寬兩方向的尺寸遠(yuǎn)大于厚度實(shí)體結(jié)構(gòu)三個方向的尺度相當(dāng)平面桿件結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)的所有桿件的軸線及外力都在同一平面內(nèi)空間桿件結(jié)構(gòu)組成結(jié)構(gòu)的所有桿件的軸線及外力不在同一平面內(nèi) 北京民航辦公大樓 平面圖框架結(jié)構(gòu) 廣州白云賓館廣州白云賓館 立面圖

4、立面圖 廣州白云賓館 平面圖剪力墻結(jié)構(gòu) 北京飯店東樓北京飯店東樓 立面圖立面圖北京飯店東樓 平面圖框剪結(jié)構(gòu)深圳國際貿(mào)易中心大廈（筒中筒結(jié)構(gòu)） 立面圖平面圖坍塌原因：1、鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相比，抗震性較高，但怕高溫。2、筒中筒結(jié)構(gòu)的整體性要求高，破一角則整個筒結(jié)構(gòu)就不 再成立。 3、沉重的加固水泥地板層層相砸，發(fā)生多米諾骨牌效應(yīng)。 紐約世貿(mào)中心（結(jié)構(gòu)型式：鋼結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)）桿件結(jié)構(gòu)計(jì)算的任務(wù)n桿件結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律、受力性能n桿件結(jié)構(gòu)在荷載或其他因素作用下的內(nèi)力與位移n桿件結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分析 要求保證結(jié)構(gòu)： 安全：能承受荷載并保持穩(wěn)定 經(jīng)濟(jì)：材料用料少，價格低廉，結(jié)構(gòu)合理計(jì)算簡圖的選擇

5、原則n反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際及主要性能 搞清結(jié)構(gòu)桿間之間或桿件與基礎(chǔ)之間實(shí)際連接構(gòu)造 n分清主次，略去次要因素，便于計(jì)算 桿件的簡化 結(jié)點(diǎn)的簡化 支座的簡化 荷載的簡化和分類用桿軸線表示三角形屋架簡化實(shí)例結(jié)點(diǎn)的簡化n鉸結(jié)點(diǎn)：所聯(lián)各桿可以繞結(jié)點(diǎn)中心自由轉(zhuǎn)動。n剛結(jié)點(diǎn)：所聯(lián)各桿端相互固結(jié)在一起，各桿之間既不能相互移動也不能相互轉(zhuǎn)動。n組合結(jié)點(diǎn)：一部分桿件剛結(jié)，一部分鉸接。支座的簡化 支座 計(jì)算簡圖 機(jī)動特征 支座反力特征 活動鉸支座能繞鉸轉(zhuǎn)動，能沿支撐面移動，限制垂直于支撐面移動豎向支座反力 固定鉸支座能繞鉸轉(zhuǎn)動，限制沿支撐面方向和垂直于支撐面方向的移動水平、豎向支座反力固定端 支座全方位限制，不能轉(zhuǎn)動，

6、也不能移動水平、豎向支座反力，反力偶 定向 支座能沿支撐面移動，限制轉(zhuǎn)動和繞鉸的轉(zhuǎn)動豎向支座反力，反力偶荷載的簡化與分類 按荷載分布情況分 按荷載作用時間分 按荷載作用性質(zhì)分集中荷載：集中力、集中力偶集中荷載：集中力、集中力偶分布荷載分布荷載恒載：自重恒載：自重活載：風(fēng)、雪、車輛活載：風(fēng)、雪、車輛靜載：吊車、風(fēng)靜載：吊車、風(fēng)動載：沖擊荷載動載：沖擊荷載體分布：自重體分布：自重 面分布：風(fēng)、雪面分布：風(fēng)、雪 三角形屋架簡化n上下弦桿、斜撐和拉桿的簡化軸線n各桿間結(jié)點(diǎn)簡化鉸結(jié)n屋架兩端與柱連接處簡化固定鉸支活動鉸支n屋架上的荷載結(jié)點(diǎn)荷載平面桿件結(jié)構(gòu)的分類n梁：軸線為直線n拱：軸線為曲線n剛架：由梁

7、、柱直桿用剛結(jié)點(diǎn)組成 n桁架：由兩端為鉸的直鏈桿用鉸結(jié)點(diǎn)組成n組合結(jié)構(gòu)：由梁式桿和鏈桿組成梁單跨梁多跨梁靜定 超靜定受力特點(diǎn)：在豎向荷載下無水平支座反力， 內(nèi)力有彎矩、剪力。拱受力特點(diǎn)：在豎向荷載下有水平支座反力， 內(nèi)力有彎矩、剪力、軸力。剛架受力特點(diǎn)：內(nèi)力有彎矩、剪力、軸力。 桁架受力特點(diǎn)：荷載作用于結(jié)點(diǎn)時，各桿只受軸力。 組合結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)：梁式桿有彎矩、剪力、軸力 鏈桿只受軸力。 總結(jié) n結(jié)構(gòu)n簡化n桿件結(jié)構(gòu)分類桿件結(jié)構(gòu)板殼結(jié)構(gòu)實(shí)體結(jié)構(gòu)平面桿件結(jié)構(gòu)桿件的簡化結(jié)點(diǎn)的簡化支座的簡化荷載的簡化軸線鉸結(jié)、剛結(jié)活動鉸支、固定鉸支、固定端、定向支座梁、拱、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)在建筑物中承受和傳遞荷載而起骨架作用的部分或體系。結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù) n分析幾何組成結(jié)構(gòu)n分析各桿的內(nèi)力材料力學(xué)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)要求總評成績=60%考試成績+ 40%平時成績課堂表現(xiàn)30%課后作業(yè)30%