結(jié)構(gòu)力學(xué)李廉錕版-緒論

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1、第一章緒論§1-1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)§1-2荷載的分類§1-3結(jié)構(gòu)的計算簡圖§1-4支座和結(jié)點的類型§1-5結(jié)構(gòu)的分類第一章緒論§1—1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)1.結(jié)構(gòu)——建筑物、構(gòu)筑物中承受、傳遞荷載并起骨架作用的部分。房屋建筑——梁、柱、樓板、剪力墻、基礎(chǔ)等交通工程——橋梁、隧道、擋土墻、涵洞等水工建筑——大壩、閘門、采油平臺等(a)桿系結(jié)構(gòu)(b)殼體結(jié)構(gòu)(c)實體結(jié)構(gòu)三大結(jié)構(gòu)形式建筑物或構(gòu)筑物中承受、傳遞荷載而起骨架作用的部分稱為結(jié)構(gòu)。如：房屋中的框架結(jié)構(gòu)、橋梁、大壩等。萬里長城天安門城樓國家大劇院三峽大壩印度泰姬陵意大利比薩

2、斜塔凱旋門埃菲爾鐵塔吉隆坡石油雙塔大橋全長3910m，主跨1991m。在主纜施工中，首次利用直升飛機架設(shè)引導(dǎo)索。建設(shè)期間，在1995年1月17日遇到阪神大地震，大橋經(jīng)受住了考驗，不影響繼續(xù)建設(shè)。世界第一懸索橋——日本明石海峽大橋江陰長江公路大橋是20世紀(jì)“中國第一、世界第四”大鋼箱梁懸索橋，大橋全長3071米，主跨1385米?？偼顿Y36．25億元多多羅橋目前是世界上最大跨徑（890M)的斜拉橋1088米420米萬縣長江大橋橋梁趙州橋青馬大橋舊金山大橋高層建筑荷蘭攔海大壩長江三峽工程上海南浦大橋現(xiàn)代橋梁欣賞現(xiàn)代橋梁欣賞橋梁結(jié)構(gòu)：遠(yuǎn)處為鋼結(jié)構(gòu)

3、橋梁，近處為懸索橋梁?，F(xiàn)代橋梁欣賞中國民航飛機衛(wèi)星飛行器高速列車二、結(jié)構(gòu)分類1.桿系結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)梁、柱——桿件長度l遠(yuǎn)大于橫截面尺寸b、h。埃菲爾鐵塔2.板殼結(jié)構(gòu)悉尼歌劇院——厚度遠(yuǎn)小于其長度與寬度的結(jié)構(gòu)大禮堂3.實體結(jié)構(gòu)——長、寬、高三個尺寸相近的結(jié)構(gòu)大壩按桿軸線與外力的空間位置分(1)平面結(jié)構(gòu)(2)空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象系指由桿件組成的平面桿系結(jié)構(gòu)。各桿軸線、外力均在同一平面內(nèi)各桿軸線、外力均不在同一平面內(nèi)按內(nèi)力是否靜定分：超靜定結(jié)構(gòu)——只靠平衡條件不能確定全部反力和內(nèi)力，必須考慮變形條件才能確定。靜定結(jié)構(gòu)——全部反力和內(nèi)力都可由靜

4、力平衡條件確定。2.結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本任務(wù)（強、剛、穩(wěn)）1）結(jié)構(gòu)組成規(guī)律；2）計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形；3）研究結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和動力反應(yīng)。學(xué)科研究對象研究任務(wù)理論力學(xué)質(zhì)點、剛體物體機械運動的一般規(guī)律材料力學(xué)單根桿件結(jié)構(gòu)力學(xué)桿件結(jié)構(gòu)彈性力學(xué)板殼、實體結(jié)構(gòu)變形體的強度、剛度和穩(wěn)定性各力學(xué)課程的比較：§1—2荷載的分類1.荷載：作用在結(jié)構(gòu)上的主動力。如：自重、荷重、風(fēng)載、雪載……等。2.荷載的分類按作用時間久暫恒載(長期且不變),如自重、土壓力等?；钶d(暫時且可變)，如車輛、人群、風(fēng)、雪等。按作用位置是否變化固定荷載(位置不變)，恒載及某些活載，風(fēng)雪移動荷載

5、(位置可變)，如：車輛、吊車。按動力效應(yīng)大小靜力荷載(荷載的大小、方向和位置不隨時間變化或變化很緩慢—動力效應(yīng)小)。動力荷載(動力效應(yīng)大—沖擊荷載、風(fēng)及地震產(chǎn)生的隨機荷載等)?！?—3結(jié)構(gòu)的計算簡圖簡化的內(nèi)容1.桿件的簡化;2.荷載的簡化；3.支座和結(jié)點的簡化。計算簡圖:實際結(jié)構(gòu)的抽象，也稱力學(xué)建模簡化原則——符合實際，盡量簡單例如:qF桿件簡化：用軸線代替了桿件。荷載簡化：重物——看作集中荷載。自重——看作均布荷載。支座簡化：考慮到支承面有摩擦，梁不能左右移動，但受熱膨脹時可伸長，將一端視為固定鉸支座，另一端視為活動鉸支座。例如:qF桿

6、件簡化：用軸線代替了桿件。荷載簡化：重物——看作集中荷載。自重——看作均布荷載。支座簡化：考慮到支承面有摩擦，梁不能左右移動，但受熱膨脹時可伸長，將一端視為固定鉸支座，另一端視為活動鉸支座。§1—4支座和結(jié)點的類型1.支座的類型：⑴活動鉸支座AFAy支座——把結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)聯(lián)系起來的裝置。傳遞荷載，固定結(jié)構(gòu)的位置。被支承物可繞鉸鏈的鉸轉(zhuǎn)動，也可沿支承物的支承平面方向移動?；顒鱼q支座對被支承物產(chǎn)生過鉸且垂直與支承平面的反力。⑵固定鉸支座AFAyFAx被支承端相對支承物只能轉(zhuǎn)動，不能移動。鉸支座對被支承物產(chǎn)生反力，由于該反力大小、方向均待求，一般

7、分解為相互垂直的兩個分力。⑶固定支座AFAyMAFAx被支承物相對支承物既不能有轉(zhuǎn)動，也不能有移動。固定支座對被支承物產(chǎn)生過支承點的兩個相互垂直的反力分量和一個反力矩。(4)滑動支座(也稱定向支座、平行雙鏈桿座）結(jié)構(gòu)在支承處不能轉(zhuǎn)動，不能沿垂直于支承面的方向移動，但可沿支承面方向滑動。應(yīng)用：利用結(jié)構(gòu)的對稱性，取一半結(jié)構(gòu)計算時、機動法作影響線時應(yīng)用，實際結(jié)構(gòu)不常見。MAFAy排架的立柱與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)如圖：材料1、2若用細(xì)石砼，簡化為固定支座。材料1用細(xì)石砼，2用瀝青麻絲，簡化為固定鉸支座。1.桿件之間的聯(lián)結(jié)——結(jié)點鉸結(jié)點所連各桿桿端可做相對轉(zhuǎn)動

8、，但不能相對移動。鉸結(jié)點不傳遞力矩，但傳遞力。⑴鉸結(jié)點各桿端既不能做相對轉(zhuǎn)動，也不能做相對移動。剛結(jié)點可傳遞力矩,也可傳遞力。⑵剛結(jié)點計算簡圖示意桿系結(jié)構(gòu)按受力和變形的特征分為:一種受彎桿件，