第15章 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖

1、15.1 基本任務(wù)基本任務(wù)15.2 桿系結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖桿系結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖15.3 桿系結(jié)構(gòu)的分類桿系結(jié)構(gòu)的分類15.4 荷載的分類荷載的分類第第15章章 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖小結(jié)小結(jié)15.1 基本任務(wù)基本任務(wù)工程結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)（簡稱結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)）：由建筑材料按照一定方式組成的滿足功能要求的承重骨架。結(jié)構(gòu)分類：結(jié)構(gòu)分類：（1）桿系結(jié)構(gòu)：長度遠(yuǎn)大于截面寬度和高度。（2）板殼結(jié)構(gòu)：厚度遠(yuǎn)小于它的長度和寬度。（3）實(shí)體結(jié)構(gòu)：長、寬、厚3個(gè)方向尺寸約為同一數(shù)量級(jí)。狹義結(jié)構(gòu)：狹義結(jié)構(gòu)：一般指的是桿系結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)。通常所說結(jié)構(gòu)力學(xué)指的就是桿系結(jié)構(gòu)力學(xué)。薄殼屋蓋擋土墻簡支梁工程實(shí)例工程實(shí)例1）盡可能反映實(shí)際

2、結(jié)構(gòu)的主要受力特征。2）略去次要因素，便于分析和計(jì)算。15.2 桿系結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖桿系結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖15.2.1 計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖計(jì)算前，作出某些合理的簡化和假設(shè)，略去次要因素，把復(fù)雜的實(shí)際結(jié)構(gòu)抽象化為簡單圖形，叫做結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖。選取計(jì)算簡圖的原則：15.2.2 桿件結(jié)構(gòu)的簡化桿件結(jié)構(gòu)的簡化b)c)a)1. 結(jié)構(gòu)體系的簡化空間結(jié)構(gòu)分解為平面結(jié)構(gòu)1）從結(jié)構(gòu)中選取一個(gè)有代表性的平面計(jì)算單元2）沿縱向和橫向分別按平面結(jié)構(gòu)計(jì)算。例如2. 桿件的簡化在計(jì)算簡圖中，桿件通常用其軸線表示。3. 節(jié)點(diǎn)的簡化結(jié)構(gòu)中相互連接的地方為節(jié)點(diǎn)。其包括（1）鉸節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)處各個(gè)桿件之間的夾角可以改變。桿端不存

3、在轉(zhuǎn)動(dòng) 約束作用，不引起桿端彎矩，只能產(chǎn)生桿端軸力和剪力。a)b)d)e)f)c)連接板（2）剛節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)處各桿件之間的夾角保持不變。節(jié)點(diǎn)對(duì)桿端 有防止相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的約束力矩存在，即除產(chǎn)生桿端軸力 和剪力外，還產(chǎn)生桿端彎矩。 例如現(xiàn)澆鋼筋混凝土剛節(jié)點(diǎn)：a)b)4. 支座的簡化聯(lián)系結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)或支承部分的裝置稱為支座。支座對(duì)結(jié)構(gòu)的反作用力稱為支座反力。（1）可動(dòng)鉸支座 又叫輥軸支座。該支座允許結(jié)構(gòu)繞鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，又允 許結(jié)構(gòu)沿支撐面移動(dòng)。a)b)c)可動(dòng)鉸支座AFA（2）固定鉸支座又叫鉸支座。該支座只允許結(jié)構(gòu)繞鉸軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不 允許結(jié)構(gòu)沿支撐面方向及與之垂直方向移動(dòng)。a)b)c)固定鉸支座AFAxFAyAFA

4、yFAx（3）固定端支座所支撐的部分完全被固定。它不允許結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn) 動(dòng)，也不允許結(jié)構(gòu)發(fā)生任何方向的位移。a)固定端支座b)FAxFAyMAAc)FAxFAyMA（4）定向支座又稱為滑動(dòng)支座。該支座允許結(jié)構(gòu)沿著一個(gè)方向即 支承面方向平行滑動(dòng)，但不允許結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，也不允 許結(jié)構(gòu)沿垂直于支承面方向移動(dòng)。a)b)定向支座F yAAMA15.2.3 計(jì)算簡圖示例計(jì)算簡圖示例1.結(jié)構(gòu)體系的簡化單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)體系簡化2.平面排架的簡化a)b)c)d)15.3 桿系結(jié)構(gòu)的分類桿系結(jié)構(gòu)的分類（1）梁以受彎為主的桿件，其軸線常為直線。a) 單跨梁b)多跨梁（2）拱 軸線為曲線。特點(diǎn)特點(diǎn)：在豎向荷載作用下，支座處不

5、僅有豎向反力，而且有水平反力產(chǎn)生。a) 三鉸拱b) 無鉸拱（3）剛架由梁和柱組成的結(jié)構(gòu)，其部分或全部節(jié)點(diǎn) 為剛節(jié)點(diǎn)。平面剛架是以受彎為主的梁式構(gòu)件。（4）桁架由直桿組成，各桿相連接處全部為鉸接點(diǎn)。 桁架僅承受節(jié)點(diǎn)荷載時(shí)，各桿只產(chǎn)生軸向 變形和軸向內(nèi)力，都是二力直桿。（5）組合結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)是由二力直桿和梁式構(gòu)件組成 的結(jié)構(gòu)。有些桿件只承受軸力，有些桿 件還同時(shí)承受彎矩和剪力。a)b)l結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖舉例例1：例2：例3：細(xì)石混凝土填充 15.4 荷載的分類荷載的分類狹義荷載：狹義荷載：主動(dòng)作用于結(jié)構(gòu)上的外力，如結(jié)構(gòu)自重，風(fēng)、 雪的壓力等。廣義荷載廣義荷載：使結(jié)構(gòu)發(fā)生內(nèi)力與變形的任何外部因素，如 溫度變化、材料收縮等。實(shí)際分類實(shí)際分類：1）根據(jù)荷載作用范圍，分為分布荷載分布荷載和集中荷載。集中荷載。2）根據(jù)荷載作用時(shí)間，分為恒載恒載和活載活載。3）根據(jù)荷載作用性質(zhì)，分為靜力荷載靜力荷載和動(dòng)力荷載動(dòng)力荷載。小結(jié)小結(jié) 研究對(duì)象 研究任務(wù)桿系結(jié)構(gòu)：梁、拱、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)等。（1）組成規(guī)律（2）合理形式（3）結(jié)構(gòu)在荷載作用下的內(nèi)力和變形（4）移動(dòng)荷載作用下內(nèi)力