页数：27页文件大小：496.3 KB来源： 结构力学ppt课件
本课件为结构力学课程的开篇部分，先介绍课程主要内容、学时安排与参考书目，再沿结构的概念与分类、结构计算简图、杆件结构与荷载分类等主线，讲清结构力学的研究对象与任务，为后续静定与超静定结构分析打下基础。
结构力学：本课程封面，介绍课程的授课内容、教材与参考书目，重点研究平面杆件结构的组成规律与受力性能。
本页图示各力学课程的比较关系：
| 主要内容 | 学时 |
|---|---|
| 绪论、结构几何构造分析 | 4 |
| 静定结构分析 | 18 |
| 超静定结构分析 | 26 |
教材：龙驭球、包世华主编《结构力学I—基本教程》，高等教育出版社，2012年。
本页列出课程主要参考书：
网络资源：清华大学、同济大学、哈尔滨工业大学结构力学国家精品课程网站。
第一章 绪论：本章讨论结构力学的研究对象与任务、结构计算简图、杆件结构的分类以及荷载的分类。
结构按几何特征分类：
研究对象：平面杆件结构。
任务：根据力学原理研究在外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形，结构的强度、刚度、稳定性和动力反应，以及结构的组成规律。
结构力学的内容（从解决工程实际问题的角度提出）：
结构分析方法要考虑的三方面条件：力系的平衡条件或运动条件；变形的几何协调条件；应力和应变间的物理条件（本构方程）。
两种解法：平衡－几何方法（基本解法）；虚功－能量方法。发展分支：传统结构力学、概念/定性结构力学、计算结构力学。
简化原则：
由平面体系组成的工程结构实例——单层厂房：屋架、柱与基础组成横向排架受力体系。
由平面体系组成的工程结构实例——多层框架：梁与柱以刚结点连接形成多层多跨受力体系。
短程线型双层网壳（三角锥腹杆体系，Double-layer Geodesic Dome with Tri-Pyramid System），实例位于蒙特利尔。
网壳属于空间结构，由杆件按曲面规律布置形成整体受力体系。
导管架式平台：由若干钢管杆件焊接组成的空间桁架式支承结构，用于海洋平台的下部支撑。
杆件之间连接的简化：以理想结点代替杆件间的连接。
| 结点类型 | 构造特征 | 传递的内力 |
|---|---|---|
| 铰结点 | 杆端用完全无摩擦的光滑铰连结，各杆夹角可改变 | 传递力，不传递力矩 |
| 刚结点 | 杆端用不变形的刚性结点连成整体，夹角不能改变 | 既传递力，也传递力矩 |
| 组合结点（半铰） | 刚结点与铰结点的组合体，如木屋架、钢筋混凝土 | 部分传递力矩 |
以理想支座代替结构与其支承物（一般是基础）之间的连结。
| 支座类型 | 允许的位移 | 产生的约束力 |
|---|---|---|
| 活动铰支座（滚轴支座） | 允许沿支座链杆垂直方向微小移动，绕铰心微小转动 | 沿支座链杆方向产生一个约束力 |
| 固定铰支座（铰支座） | 允许绕固定铰铰心微小转动 | 过铰心产生任意方向的约束力，可分解为水平与竖直两个力 |
| 固定支座 | 不允许有任何方向的移动和转动 | 产生水平、竖直约束力及限制转动的反力矩 |
| 滑动支座（定向支座） | 被支承部分不能转动，可沿滑动方向移动 | 产生垂直于滑动方向的约束力及限制转动的反力矩 |
螺栓球结点：网架与网壳结构中，各杆件通过高强螺栓汇集连接到实心球体上，形成空间铰接结点。
材料性质的简化：常用材料有钢、混凝土、砖、石、木；假定为连续、均匀、各向同性、理想线弹性（弹塑性）、小变形。
荷载的简化：按作用方式分为体积力与表面力；按分布形式分为集中荷载（集中力、集中力偶）与分布荷载。
| 结构类型 | 组成特征 | 主要受力 |
|---|---|---|
| 梁 | 由水平（或斜向）放置杆件构成 | 主要承受弯曲变形，为受弯构件 |
| 刚架 | 不同方向的杆件用结点（一般都有刚结点）连接构成 | 杆件以受弯为主，又称梁式构件 |
| 桁架 | 由若干直杆在两端用铰结点连接构成 | 主要承受轴向变形，为拉压构件 |
| 组合结构 | 由梁式构件和拉压构件构成 | 同时存在受弯杆与拉压杆 |
| 拱 | 由曲杆构成 | 竖向荷载作用下有水平支座反力 |
| 悬索/张拉结构 | 承重构件为塔、柱上的缆索 | 只受拉力 |
| 分类依据 | 类别 | 典型荷载 |
|---|---|---|
| 按作用时间长短 | 恒载（长期作用的不变荷载） | 自重、土压力 |
| 按作用时间长短 | 活载（施工和使用期间作用的可变荷载） | 楼面荷载、吊车荷载、雪载、风载 |
| 按作用位置 | 固定荷载 | 恒载和大部分活载 |
| 按作用位置 | 移动荷载 | 吊车荷载、桥梁上的车辆荷载 |
| 按作用性质 | 静力荷载：大小、方向和作用线不随时间变化或变化缓慢，不使结构产生明显的加速度和惯性力 | 恒载、活载 |
| 按作用性质 | 动力荷载：随时间迅速变化或在短暂时间内突然作用和消失，使结构产生明显的加速度和惯性力 | 机械荷载、爆炸冲击波、地震作用、风荷载、波浪荷载 |
结构的计算简图举例·例1：本页给出例1的实际结构图示与相应的计算简图，说明如何把实际结构抽象为受力体系。
结构的计算简图举例·例2：本页给出例2的结构图示，重点说明杆件简化为轴线、连接处简化为结点的处理。
结构的计算简图举例·例3：本页给出例3的结构图示，重点说明支座形式与荷载作用点的简化。
本页图示细石混凝土填充，说明结构中填充层的构造做法及其在整体受力中的作用。
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