结构力学Structural mechanics  第一章 绪  论（Introduction） §1-1 结构力学的研究对象及任务 一、工程结构的定义: ——由基本构件（如拉杆、柱梁、板等）按照合理的方式所组成的构件的体系，用以支承荷载并担负预定的任务。 如：桥梁、房屋等。  第一章 绪  论（Introduction） 第一章 绪  论（Introduction） 二、结构力学的研究对象: 研究对象 材料力学——研究单个杆件 弹性力学——研究杆件（更精确）、板、壳、及块体（挡土墙）等非杆状结构 结构力学——研究由杆件系统（Framed Structure）组成的工程结构。 第一章 绪  论（Introduction） 三、结构力学的任务：  1．研究结构在荷载等因素作用下的内力（强度）及位移（刚度）计算。         ☆ 强度——结构在外力作用下是否会破坏的问题。 （如：桥在火车作用下的内力计算问题）。     ☆ 刚度——结构在外力作用下变形是否满足规定值。（如：桥在火车作用下的位移、挠度、转角计算）。 第一章 绪  论（Introduction） 三、结构力学的任务：   2．研究结构的稳定性及动力荷载作用下的反应。   ☆稳定性——受压构件在轴向压力作用下，能否保持其直线平衡状态。                                                     杆件如受压后变弯——失稳    3．研究结构的组成规则和合理形式。  第一章 绪  论（Introduction） §1-2 荷载及其分类（load）  荷载——作用在结构上的主动力。 第一章 绪  论（Introduction） §1-2 荷载及其分类   第一章 绪  论（Introduction） §1-3 结构的计算简图：      （Computing model）         计算简图——将一个具体的工程结构物用一个简化的受力图形来表示。         选择计算简图时，要它能反映工程结构物的如下特征：      1．受力特性（荷载的大小、方向、作用位置）      2．几何特性（构件的轴线、形状、长度）      3．支承特性（支座的约束反力性质、杆件连接形式） 第一章 绪  论（Introduction） §1-3 结构的计算简图  例1．  第一章 绪  论（Introduction） §1-3 结构的计算简图   例2．带悬臂的梁式桥  第一章 绪  论（Introduction） §1-3 结构的计算简图  第一章 绪  论（Introduction） §1-3 结构的计算简图  第一章 绪  论（Introduction） §1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型   一、支座——把结构与基础联系起来的装置。      1.固定铰支座(Hinge support)：                                    力作用点在铰中心，方向大小均未知。 第一章 绪  论（Introduction） §1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型   2.活动铰支座(Roller support)：                   力作用点在铰中心，方向向上，大小未知。 第一章 绪  论（Introduction） §1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型   3.固定端(Fixed support)：                                            力作用点、方向、大小均未知。 第一章 绪  论（Introduction） 支座 第一章 绪  论（Introduction） §1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型   二、结点——结构中杆件相互联结的地方。          1. 铰结点(Hinge joint)：                                    ——各杆可以绕结点中心自由转动。 第一章 绪  论（Introduction） §1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型  1. 铰结点 第一章 绪  论（Introduction） §1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型   刚架结构中的铰结点：  第一章 绪  论（Introduction） §1-4 支座 (Supports)和结点(Joints)的类型   2. 刚结点(Rigid joint)：    ——各汇交于结点的杆端之间不能发生任    何相对位移。   第一章 绪  论（Introduction） §1-4 支座 (Supports)和结点(Joints)的类型   2. 刚结点 第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类  一、按杆件系统的轴线是否在同一平面内分： 第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类  第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类   四、按受力特性的不同来分：      1、梁(Beam)：       ——是一种受弯杆，轴线为直线，有单         跨与多跨的。 第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类  1、梁(Beam)：      第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类    2、拱(Arch)：           ——轴线是曲线，竖向荷载作用下产生水平支承推力。          三铰拱： 第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类    2、拱(Arch)：            第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类    3、刚架(Frame)：         ——由直杆组成，并具有刚结点。     （Resist bending, shearing.        and tension or compression）  第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类    3、刚架(Frame)：         第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类    3、刚架(Frame)：         第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类   4、桁架(Truss)         ——所有结点均为铰结点，各杆仅受轴力。  第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类   4、桁架(Truss)         第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类   4、桁架(Truss)         第一章 绪  论（Introduction） §1-5 结构的分类    5、组合结构(Composite structure)        ——桁架与梁或刚架组合在一起。  本节课到此结束 再   见!               * * 武汉理工大学交通学院 张谢东 第一章 绪  论 现代桥梁欣赏 第一章

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