第一頁，共二十九頁?！?-1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)§1-2結(jié)構(gòu)計算簡圖§1-3桿系結(jié)構(gòu)的分類§1-4荷載分類第二頁，共二十九頁?！?-1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)一、結(jié)構(gòu)的概念

在構(gòu)筑物中，起主要受力、傳力及支承作用的部分。二、結(jié)構(gòu)的分類1、按構(gòu)件的幾何特征分為：

桿系結(jié)構(gòu)（空間或平面）、板殼（薄壁:薄板、薄殼）結(jié)構(gòu)、實體結(jié)構(gòu)。<1>、桿系結(jié)構(gòu)：由桿件組成。幾何特征：橫截面<<長度第三頁，共二十九頁。<2>、板殼（薄壁:薄板、薄殼）結(jié)構(gòu)幾何特征：厚度<<長度和寬度<3>、實體結(jié)構(gòu)幾何特征：結(jié)構(gòu)的長、寬、高屬同一量級第四頁，共二十九頁。2、按結(jié)構(gòu)型式劃分為：磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等；3、從建筑材料劃分：磚石結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等；4、從空間角度劃分：平面結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)等；第五頁，共二十九頁。示例1高層建筑高聳結(jié)構(gòu)（桿系結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等）（殼體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)等）第六頁，共二十九頁。示例2大跨結(jié)構(gòu)（桿系結(jié)構(gòu)、空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等）第七頁，共二十九頁。示例3橋梁結(jié)構(gòu)（桿系結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等）第八頁，共二十九頁。示例4（實體、壩體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）（實體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）水利建筑核電建筑第九頁，共二十九頁。三、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》研究的對象

平面桿系結(jié)構(gòu)四、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》研究的內(nèi)容（任務(wù)）<1>研究平面桿系結(jié)構(gòu)在載荷等外因作用下產(chǎn)生的內(nèi)力(強(qiáng)度計算)；<2>研究平面桿系結(jié)構(gòu)在載荷等外因作用下產(chǎn)生的變形(剛度計算)；<3>**分析平面桿系結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；<4>探討平面桿系結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律及合理形成；第十頁，共二十九頁。結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)力學(xué)專題幾何組成分析靜定結(jié)構(gòu)受力分析結(jié)構(gòu)位移計算超靜定結(jié)構(gòu)受力分析計算結(jié)構(gòu)力學(xué)影響線梁剛架拱桁架組合結(jié)構(gòu)力法位移法力矩分配法結(jié)構(gòu)矩陣分析結(jié)構(gòu)動力計算結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算**結(jié)構(gòu)極限荷載**實驗第十一頁，共二十九頁。五、與其它課程的關(guān)系《結(jié)構(gòu)力學(xué)》討論平面桿系結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、和穩(wěn)定問題。前修課程：《理論力學(xué)》著重討論物體機(jī)械運(yùn)動的規(guī)律?！恫牧狭W(xué)》討論單根桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定問題。后續(xù)課程：《彈性力學(xué)》：實體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定問題。注意：1、擴(kuò)展和延伸《理論力學(xué)》（力系的平衡、約束的性質(zhì)、質(zhì)點(diǎn)系及剛體虛位移原理、運(yùn)動及動力分析）、《材料力學(xué)》（內(nèi)力分析、強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性分析）的基礎(chǔ)內(nèi)容；是《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》、《鋼結(jié)構(gòu)》、《地基基礎(chǔ)》和《結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》、《畢業(yè)設(shè)計》等課程和實踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)；

2、實用性強(qiáng)，計算結(jié)果是各類結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。

3、基本理論、方法是計算機(jī)輔助設(shè)計軟件的核心基礎(chǔ)。第十二頁，共二十九頁?！?-2結(jié)構(gòu)計算簡圖一、結(jié)構(gòu)計算簡圖

在結(jié)構(gòu)計算中，用以代替實際結(jié)構(gòu)，并反應(yīng)實際結(jié)構(gòu)主要受力和變形特點(diǎn)的計算模型。

二、結(jié)構(gòu)計算簡圖的簡化原則

1、反映實際結(jié)構(gòu)的主要受力和變形特點(diǎn)：計算結(jié)果安全可靠；

２、便于計算：簡化程度與計算手段以及對結(jié)果的要求相一致。第十三頁，共二十九頁。三、簡化的內(nèi)容1、結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件的簡化空間桿系結(jié)構(gòu)平面桿系結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)的桿件其桿件軸線代替。用桿軸線構(gòu)成的幾何輪廓代替原結(jié)構(gòu)的幾何尺寸，并且所有桿件軸線都位于同一平面內(nèi)，且通過結(jié)點(diǎn)的中心，全部結(jié)點(diǎn)都當(dāng)作理想鉸結(jié)點(diǎn)。2、材料性質(zhì)的簡化結(jié)構(gòu)為連續(xù)、均勻、各項同性，完全彈性體3、載荷的簡化自重或慣性力體積力其它物體通過接觸面?zhèn)鹘o結(jié)構(gòu)的作用力表面力

第十四頁，共二十九頁。4、桿件之間連接(結(jié)點(diǎn)）的簡化理想結(jié)點(diǎn)代替桿件與桿件之間的連接<１>、鉸結(jié)點(diǎn)

匯交于一點(diǎn)的桿端是用一個完全無磨擦的光滑鉸連結(jié)。鉸結(jié)點(diǎn)所連各桿端可獨(dú)自繞鉸心自由轉(zhuǎn)動，即各桿端之間的夾角可任意改變。

單鉸結(jié)點(diǎn)復(fù)鉸結(jié)點(diǎn)第十五頁，共二十九頁。<２>、剛結(jié)點(diǎn)

匯交于一點(diǎn)的桿端是用一個完全不變形的剛性結(jié)點(diǎn)連結(jié)，形成一個整體。剛結(jié)點(diǎn)所連各桿端相互之間的夾角不能改變。單剛結(jié)點(diǎn)復(fù)剛結(jié)點(diǎn)<３>、組合結(jié)點(diǎn)（半鉸)

剛結(jié)點(diǎn)與鉸結(jié)點(diǎn)的組合體。

組合結(jié)點(diǎn)第十六頁，共二十九頁。5、結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)之間連接(支座）的簡化<１>、活動鉸支座

允許沿支座鏈桿垂直方向的微小移動。沿支座鏈桿方向產(chǎn)生約束力。

限制x方向位移限制y方向位移支座反力支座反力第十七頁，共二十九頁。<2>、固定鉸支座

允許饒固定鉸鉸心的微小轉(zhuǎn)動。過鉸心產(chǎn)生任意方向的約束力（分解成水平和豎直方向的兩個力）。限制x和y方向位移支座反力第十八頁，共二十九頁。<3>、固定支座

不允許有任何方向的移動和轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生水平、豎直及限制轉(zhuǎn)動的約束力。

限制x、y、z方向的移動支座反力及繞A點(diǎn)的轉(zhuǎn)動第十九頁，共二十九頁?！?-3桿系結(jié)構(gòu)的分類不同的分類方法：一、按結(jié)構(gòu)體系

平面結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)二、按幾何特征

桿件、殼體、實體三、按計算方法

靜定結(jié)構(gòu)、超靜定結(jié)構(gòu)第二十頁，共二十九頁。四、按結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)

梁----由水平（或斜向）放置桿件構(gòu)成。梁構(gòu)件主要承受彎曲變形，是受彎構(gòu)件。

直梁曲梁

第二十一頁，共二十九頁。剛架----不同方向的桿件用結(jié)點(diǎn)（至少有一剛結(jié)點(diǎn)）連接構(gòu)成。剛架桿件以受彎為主，所以又叫梁式構(gòu)件。第二十二頁，共二十九頁。桁架----由若干直桿在兩端用鉸結(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成。桁架桿件在結(jié)點(diǎn)荷載作用下，承受軸向變形，是拉壓構(gòu)件。第二十三頁，共二十九頁。拱-----般由曲桿構(gòu)成。在豎向荷載作用下有水平支座反力（或稱水平推力）。不等高三鉸拱等高兩鉸拱第二十四頁，共二十九頁。組合結(jié)構(gòu)----由梁式桿和桁架桿構(gòu)成。特殊的組合結(jié)構(gòu)

----排架第二十五頁，共二十九頁?！?-4荷載分類一、按作用時間長短

恒載：永久作用在結(jié)構(gòu)上。如結(jié)構(gòu)自重、永久設(shè)備重量。

活載：暫時作用在結(jié)構(gòu)上。如人群、風(fēng)、雪（在結(jié)構(gòu)上可占有任意位置的可動荷載）及車輛、吊車（在結(jié)構(gòu)上平行移動并保持間距不變的移動荷載）。二、按作用位置是否變化

固定荷載移動荷載第二十六頁，共二十九頁。三、按作用性質(zhì)（是否考慮慣性力影響）

靜力荷載：荷載由零加至最后值的加載過程中，結(jié)構(gòu)始終保持靜力平衡，即可忽略慣性力的影響。

動力荷載：要考慮慣性力影響。四、按與結(jié)構(gòu)的接觸情況：

直接荷載、間接荷載注：1、荷載：作用在結(jié)構(gòu)上的主動力。

2、某些非荷載因素，如：制造（加工）誤差、溫度變化（材料變形）、基礎(chǔ)沉降等也會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力、變形。第二十七頁，共二十九頁。小結(jié)：1、結(jié)構(gòu)的定義

2、從實際結(jié)構(gòu)到計算簡圖的簡化內(nèi)容材料、結(jié)構(gòu)體系、桿件、結(jié)點(diǎn)、支座、荷載3、桿系結(jié)構(gòu)分為梁、剛架、桁架、拱、組合結(jié)構(gòu)的分類依據(jù)

按受力特征第二十八頁，共二十九頁。內(nèi)容梗概§1-1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)?！?-1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)。幾何特征：橫截面<<長度。<2>、板殼（薄壁:薄板、薄殼）結(jié)構(gòu)。幾何特征：厚度<<長度和寬度。（桿系結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、。（實體、壩體結(jié)構(gòu)、。（實體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)）。<3>**分析平面桿系結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算**。結(jié)構(gòu)極限荷載**?！督Y(jié)構(gòu)力學(xué)》討論平面桿系結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、和穩(wěn)定問題?！稄椥粤W(xué)》：實體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定問題。3、基本理論、方法是計算機(jī)輔助設(shè)計軟件的核心基礎(chǔ)。２、便于計算：簡化程度與計算手段以及對結(jié)果的要求相一致。匯交于一點(diǎn)的桿端是用一個完全不變形的剛性結(jié)點(diǎn)連結(jié)，形成一個整體。過鉸心產(chǎn)生任意方向的約束力（分解成水平和豎直方向的兩個力）。不允許有任何方向的移動和轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生水平、豎直及限