结构力学（绪论）

由天下分享时间：2025/1/27 0:09:46 加入收藏我要投稿点赞

第一章绪论

1.1 结构力学的研究内容

一、结构的概念

建筑物和工程设施中，起主要受力、传力及支承作用的骨架部分。二、结构的分类

1、按构件的几何特征分为：杆系结构(空间或平面)；板壳(薄壁:薄板、薄壳)结构；实体结构。

(1) 杆系结构：由杆件组成。几何特征：横截面<<长度

图1.1 杆系结构

<2>、板壳（薄壁：薄板、薄壳）结构几何特征：厚度<<长度和宽度

图1.2 板壳结构

<3>、实体结构

几何特征：任何一个方向的尺寸都不能被忽略掉

精选

图1.3 实体结构

2、按结构型式划分为：

砖混结构、框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构等； 3、从建筑材料划分：

砖石结构、混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢结构、木结构、组合结构等； 4、从空间角度划分：平面结构、空间结构等；三、《结构力学》研究的对象理论力学：刚体

材料力学：变形体(单个杆件：简支梁、悬臂梁、伸臂梁)

结构力学：变形体(平面杆系结构：多跨梁、桁架、刚架、组合结构、拱) 四、《结构力学》研究的内容

<1> 研究平面杆系结构在载荷等外因作用下产生的内力(强度计算)； <2>研究平面杆系结构在载荷等外因作用下产生的变形(刚度计算)； <3>分析平面杆系结构的稳定性；

<4>探讨平面杆系结构的组成规律及合理形式(几何构造分析)；

精选

结构力学应用举例说明： ①设计思路

②钢筋混凝土悬臂梁，只考虑自重，钢筋应该配在上部，还是下部？为什么？ ③脚手架(超静定桁架)的设计

1.2 结构的计算简图

一、结构计算简图

在结构计算中，用以代替实际结构，并反应实际结构主要受力和变形特点的计算模型。

二、结构计算简图的简化原则

精选

选取的原则是： 1、要从实际出发2、要分清主次

既要尽可能正确反映结构的实际工作状态，又要尽可能使计算简化。计算简图不是唯一的：根据不同的要求和具体情况，对于同一实际结构也可选取不同的计算简图。例如：初步设计阶段，可选取比较粗略的计算简图，施工图设计阶段，则可选取较为精确的计算简图；用手算时，可选取较为简单的计算简图，用电算时，则可选取较为复杂的计算简图。

三、实际杆件结构的简化 1、杆件体系的简化

实际工程结构都是空间结构，在大多数情况下，常可忽略一些次要的空间约束而将其分解为平面结构，使计算得到简化。本书主要讨论平面杆件结构的计算问题。

2、杆件(几何形式)的简化

无论是直杆或曲杆，均可以其轴线(截面形心的连线)代替杆件，而将杆轴线形成的几何轮廓来代替原结构。

3、约束的简化

体系运动时可以独立改变的座标的数目，称为该体系的自由度。

平面内一个点的自由度为2，如图1.15(a)所示；平面内一个刚片的自由度为3。

刚片：体系的几何组成分析不考虑材料的应变，任一杆件(或体系中一几何不变部分)均可看为一个刚体，一个平面刚体称为一个刚片。

(a) 点

图1.4 自由度

(b) 刚片

减少自由度的装置称为约束(或联系)。可以减少1个自由度的装置是1个约束。