第一章★緒論-結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖

1、11-2 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖及簡化要點(diǎn)結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖及簡化要點(diǎn)一、結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖一、結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖（Computing model of structure） 用一個(gè)簡化的圖形代替實(shí)際結(jié)構(gòu)，用一個(gè)簡化的圖形代替實(shí)際結(jié)構(gòu)，反應(yīng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的主要性能。反應(yīng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的主要性能。二、簡化原則二、簡化原則分清主次，略去細(xì)節(jié)分清主次，略去細(xì)節(jié)2 2從實(shí)際出發(fā)從實(shí)際出發(fā)3 3 1 12三、桿件結(jié)構(gòu)的簡化要點(diǎn)三、桿件結(jié)構(gòu)的簡化要點(diǎn)結(jié)構(gòu)體系的簡化結(jié)構(gòu)體系的簡化3 3 1 13桿件的簡化桿件的簡化3 3 2 2以軸線表示以軸線表示結(jié)點(diǎn)結(jié)點(diǎn)桿件之間的連接桿件之間的連接當(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

2、起較大誤差。如：超過長度的如：超過長度的1/41/4。桿件與基礎(chǔ)的連接桿件與基礎(chǔ)的連接支座支座4桿件間連接的簡化桿件間連接的簡化3 3 3 3鉸結(jié)點(diǎn)鉸結(jié)點(diǎn)(Hinge joint)不能相對移動(dòng)，可以相對轉(zhuǎn)動(dòng)不能相對移動(dòng)，可以相對轉(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)結(jié)點(diǎn) (Joint/Nodal)5剛結(jié)點(diǎn)剛結(jié)點(diǎn)Rigid joint不能相對移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)不能相對移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)可以傳遞力和彎矩可以傳遞力和彎矩6結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡化結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡化3 3 4 4 滾軸支座滾軸支座(Roller support)可以轉(zhuǎn)動(dòng)和水平移動(dòng)，但不能豎向移動(dòng)?？梢赞D(zhuǎn)動(dòng)和水平移動(dòng)，但不能豎向

3、移動(dòng)。提供豎向約束反力提供豎向約束反力支座支座(Support)活動(dòng)鉸支座、鏈桿、支桿活動(dòng)鉸支座、鏈桿、支桿yF7滾軸支座Fy8 鉸支座鉸支座 (Hinge support)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yFxF9瀝 青 麻 刀屋架柱焊縫預(yù)埋鋼板10 固定支座固定支座 (Fixed support)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yFxFM11細(xì) 石 混 凝 土12yFxFM13 定向支座定向支

4、座 (Directional support)可以水平移動(dòng)，不能豎向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。可以水平移動(dòng)，不能豎向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。提供豎向反力和約束力矩提供豎向反力和約束力矩yFM14材料性質(zhì)的簡化材料性質(zhì)的簡化3 3 5 5 組成各構(gòu)件的材料一般假設(shè)為：連續(xù)的、均勻的、組成各構(gòu)件的材料一般假設(shè)為：連續(xù)的、均勻的、各向同性的、完全彈性的或彈塑性的。各向同性的、完全彈性的或彈塑性的。荷載的簡化荷載的簡化3 3 6 6體積力體積力表面力表面力自重、慣性力等自重、慣性力等土壓力、風(fēng)、雪荷載等土壓力、風(fēng)、雪荷載等簡化為作用于軸線上的集中荷載或均布荷載簡化為作用于軸線上的集中荷載或均布荷載15原結(jié)構(gòu)原結(jié)構(gòu)平面簡化平面簡

5、化16平面簡化平面簡化屋頂計(jì)算簡圖屋頂計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖17結(jié)點(diǎn)原型結(jié)點(diǎn)原型計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖桁架橋模型桁架橋模型橫截面橫截面荷載化簡荷載化簡181-3 桿件結(jié)構(gòu)的分類桿件結(jié)構(gòu)的分類按結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖分類按結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖分類受彎構(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 (Beam)3 3 1 119拱拱 (Arch)3 3 2 2軸線為曲線軸線為曲線力學(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20剛架剛架 (Frame)3 3 3 3由直桿組成由直桿組成其結(jié)點(diǎn)通常為剛結(jié)點(diǎn)其結(jié)點(diǎn)通常為剛結(jié)點(diǎn)21桁架桁架 (Tr

6、uss)3 3 4 4由直桿組成由直桿組成所有結(jié)點(diǎn)都為鉸結(jié)點(diǎn)所有結(jié)點(diǎn)都為鉸結(jié)點(diǎn)22組合結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu) (Composite structure)3 3 5 5是桁架和梁或剛架組合一起形成的結(jié)構(gòu)是桁架和梁或剛架組合一起形成的結(jié)構(gòu)231-4 荷載的分類荷載的分類荷載可以根據(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)行分類荷載作用時(shí)間的久暫荷載作用時(shí)間的久暫3 3 1 1恒載：長期作用在結(jié)構(gòu)上的不變荷載，恒載：長期作用在結(jié)構(gòu)上的不變荷載， 如結(jié)構(gòu)的自重或土壓力。如結(jié)構(gòu)的自重或土壓力?；钶d：在建筑物施工和使用期間可能存在的可變活載：在建筑物施工和使用期間可能存在的可變 荷載，如樓面荷載、屋面荷載、雪載和

7、風(fēng)荷載，如樓面荷載、屋面荷載、雪載和風(fēng) 載等。載等。243 3 荷載分類和荷載效應(yīng)組合荷載分類和荷載效應(yīng)組合 3.1 3.1 荷載分類和荷載代表值荷載分類和荷載代表值3.1.1 3.1.1 結(jié)構(gòu)上的荷載可分為下列三類：結(jié)構(gòu)上的荷載可分為下列三類：1 1 永久荷載，例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。永久荷載，例如結(jié)構(gòu)自重、土壓力、預(yù)應(yīng)力等。2 2 可變荷載，例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、可變荷載，例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、 吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等。吊車荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等。3 3 偶然荷載，例如爆炸力、撞擊力等。偶然荷載，例如爆炸力、撞擊力等。注：自重是指材料自身重量產(chǎn)生

8、的荷載注：自重是指材料自身重量產(chǎn)生的荷載( (重力重力) )。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB 50009-2001GB 50009-200125荷載的作用位置荷載的作用位置3 3 2 2固定荷載固定荷載(Fixed load)： 恒載和大部分活載，恒載和大部分活載， 如雪載和風(fēng)載。如雪載和風(fēng)載。移動(dòng)荷載移動(dòng)荷載(Moving load)： 在結(jié)構(gòu)上的位置是移動(dòng)的荷載，在結(jié)構(gòu)上的位置是移動(dòng)的荷載， 如吊車荷載等。如吊車荷載等。26荷載的作用性質(zhì)荷載的作用性質(zhì)時(shí)間時(shí)間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，如沖擊荷載等。響，如沖擊荷載等。27世界十大最高建筑世界十大最高建筑臺(tái)北臺(tái)北101101大樓大樓 國家石油公司雙塔大樓國家石油公司雙塔大樓 1228西爾斯大廈西爾斯大廈 上海金茂大