課程串講（1）學(xué)科內(nèi)容知識點：結(jié)構(gòu)的定義結(jié)構(gòu)的分類

強度與剛度（1）結(jié)構(gòu)的定義在土木工程中，如房屋、橋梁、隧道、水壩等，用以支承荷載而起骨架作用的部分。（2）結(jié)構(gòu)的分類桿件結(jié)構(gòu)：橫截面尺寸要比長度小得多。按幾何角度分：板殼結(jié)構(gòu)：也稱薄壁結(jié)構(gòu)

厚度比長度和寬度小得多。實體結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)的長、寬、厚三個尺度大小相仿。（3）強度與剛度剛度問題，即研究結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。強度問題，即研究結(jié)構(gòu)抵抗破壞的能力。第1章緒論1.1結(jié)構(gòu)的計算簡圖1.2平面桿件結(jié)構(gòu)和荷載的分類1.1結(jié)構(gòu)的計算簡圖知識點：鉸結(jié)點、剛結(jié)點、組合結(jié)點可動鉸支座、固定鉸支座、固定支座、定向支座

材料性質(zhì)簡化的假設(shè)重點：結(jié)點的簡化方法支座的簡化方法難點：工程結(jié)構(gòu)簡化（1）鉸結(jié)點、剛結(jié)點、組合結(jié)點桿件間連接區(qū)簡化為結(jié)點（鉸結(jié)點和剛結(jié)點）（1）鉸結(jié)點被連接的桿件在連接處不能相對移動，但可相對轉(zhuǎn)動。（2）剛結(jié)點被連接的桿件在連接處既不能相對移動，又不能相對轉(zhuǎn)動。（3）組合結(jié)點若干桿件匯交于同一結(jié)點，其中：某些連接為剛結(jié)，某些為鉸接。結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的連接區(qū)簡化為支座。（1）可動鉸支座（2）固定鉸支座（3）定向支座（4）固定支座按受力特征，一般簡化為以下四種情況：（2）可動鉸支座、固定鉸支座、固定支座、定向支座（1）可動鉸支座Fy被支承的部分可以轉(zhuǎn)動和水平移動，但不能豎向移動。計算簡圖：用一根支桿表示。（2）固定鉸支座被支承的部分可以轉(zhuǎn)動，但不能移動。計算簡圖：用兩根相交的支桿表示。FyFx（3）定向支座M被支承的部分不能轉(zhuǎn)動,但可以沿一個方向平行滑動。計算簡圖：用兩根平行支桿表示。Fy（4）固定支座M被支承的部分完全被固定。計算簡圖：按圖表示。FyFx建筑材料通常為

鋼、混凝土、磚、石等。注意：木料為各向異性材料（橫紋與順紋不同）假設(shè)：連續(xù)的、均勻的、各向同性的、完全彈性或彈塑性的。（3）材料性質(zhì)簡化的假設(shè)1.2平面桿件結(jié)構(gòu)和荷載的分類知識點：平面桿件結(jié)構(gòu)的分類：

梁、拱、剛架、桁架和組合結(jié)構(gòu)荷載的分類

恒載和活載、靜力荷載和動力荷載重點：平面桿件結(jié)構(gòu)的特點荷載分類（1）梁：軸線常為直線，是受彎構(gòu)件簡支梁懸臂梁伸臂梁多跨梁（1）平面桿件結(jié)構(gòu)的分類（2）拱：軸線是曲線，豎向荷載下有水平反力三鉸拱兩鉸拱無鉸拱（3）剛架

：由直桿組成，結(jié)點大多數(shù)剛性結(jié)點懸臂簡支三鉸三層兩跨（4）桁架：由直桿組成，結(jié)點為鉸結(jié)點三角形梯形（5）組合結(jié)構(gòu)

桁架和梁或剛架組合而成（2）荷載的分類

按作用時間的久暫恒載：長期作用于結(jié)構(gòu)上的不變荷載。特征：大小、方向、作用位置是不變的。實例：結(jié)構(gòu)的自重、安裝在結(jié)構(gòu)上的設(shè)備重量等活載：建筑物在施工和使用期間可能存在的可變荷載實例：吊車荷載、結(jié)構(gòu)上的人群、風(fēng)、雪等靜力荷載：

大小、方向和位置不隨時間變化或變化極其緩慢，不使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著的加速度。實例：結(jié)構(gòu)自重、樓面活載等；動力荷載：

隨時間迅速變化或在短暫時間內(nèi)突然作用或消失的荷載，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著的加速度。實例：地震、爆炸力、動力機械產(chǎn)生的荷載等；按荷載作用的性質(zhì)第2章結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造分析2.1概述2.2幾何不變體系組成規(guī)則及體系分析舉例2.1概述知識點：體系：幾何不變、幾何可變（瞬變）自由度、約束（必要約束、多余約束）瞬鉸、無窮遠重點：幾個重要的基本概念難點：瞬變體系判斷無窮遠的概念

在不考慮材料應(yīng)變的條件下，體系的位置和形狀不可改變。幾何不變體系幾何可變體系

在不考慮材料應(yīng)變的條件下，體系的位置和形狀可以改變。（1）體系瞬變體系——難點特點：從微小運動的角度看，這是一個可變體系；經(jīng)微小位移后又成為幾何不變體系；可變體系瞬變體系常變體系可產(chǎn)生微小位移可發(fā)生大位移一個點在平面內(nèi)有兩個自由度。等于體系的獨立運動方式。等于體系運動時可以獨立改變的坐標(biāo)數(shù)目。（2）自由度一個剛片在平面內(nèi)有三個自由度。多余約束必要約束在體系中增加或去除約束后，體系的自由度沒有影響發(fā)生影響——限制體系運動的其它裝置。（3）約束瞬鉸（4）瞬鉸瞬鉸瞬鉸遠處無窮遠處的瞬鉸方向性每一個方向上有一個∞遠點唯一性不同的方向上有不同的∞遠點∞線各∞遠點都在同一條直線上所有有限點都不在∞線上（5）無窮遠——難點2.2幾何不變體系組成規(guī)則及體系分析舉例知識點：組成規(guī)則：一點一剛片、兩剛片、三剛片、二元體靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)重點：平面幾何不變體系的組成規(guī)則難點：復(fù)雜平面體系的分析規(guī)律1

一個剛片與一個點用兩根鏈桿相連，且三個鉸不在一直線上，則組成無多余約束的幾何不變體系。剛片Ⅰ鉸A鏈桿2鏈桿1BC（1）一點一剛片

規(guī)律2兩個剛片用一個鉸和一根鏈桿相連，且三個鉸不在一直線上，則組成無多余約束的幾何不變體系。剛片Ⅰ鉸A鏈桿2鏈桿1BC剛片Ⅱ（2）兩剛片

規(guī)律3三個剛片用三個鉸兩兩相連，且三個鉸不在一直線上，則組成無多余約束的幾何不變體系。剛片Ⅰ鉸A鏈桿2鏈桿1BC剛片Ⅱ剛片Ⅲ（3）三剛片在一個體系上增加或者去除一個二元體不影響體系的幾何特性。（4）二元體（5）靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)幾何不變體系且無多余約束超靜定結(jié)構(gòu)幾何不變體系且有多余約束內(nèi)力及反力可由平衡條件得到完全求解內(nèi)力及反力無法由平衡條件得到全部求解第3章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析3.1靜定結(jié)構(gòu)概述3.2靜定梁3.3靜定平面剛架3.4三鉸拱3.5靜定平面桁架3.6組合結(jié)構(gòu)3.7靜定結(jié)構(gòu)的特性3.1

靜定結(jié)構(gòu)概述知識點：靜定結(jié)構(gòu)的特點靜定結(jié)構(gòu)的類型靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算方法重點：靜定結(jié)構(gòu)的類型幾何不變體系且無多余約束內(nèi)力及反力可由平衡條件得到全部求解（1）靜定結(jié)構(gòu)的特點1）靜定單跨梁5）靜定平面桁架6）靜定組合結(jié)構(gòu)3）靜定平面剛架4）三鉸拱2）靜定多跨梁（2）靜定結(jié)構(gòu)的類型選取隔離體平衡方程求解（3）靜定結(jié)構(gòu)的計算方法3.2

靜定梁知識點：類型單跨靜定梁多跨靜定梁

重點：靜定梁內(nèi)力計算

內(nèi)力圖繪制難點：區(qū)段疊加法3.2.1單跨梁P受力特征：所受的外力作用在梁的縱向?qū)ΨQ平面。變形特征：梁的軸線變成對稱面內(nèi)的一條平面曲線。

受力變形特點（1）簡支梁HAABVAVB（2）懸臂梁VAMAABHA（3）伸臂梁HAABVAVB

基本形式ABP1P2KHAAKNKQKMKVA軸力拉為正剪力使隔離體順時針轉(zhuǎn)動為正彎矩使隔離體上壓下拉為正NKQKMK取左邊隔離體2.截面法求內(nèi)力求解：力的平衡方程PMq(x)xABCKJxdx3.荷載與內(nèi)力之間的微分關(guān)系Q(x)Q(x)+dQ(x)q(x)dxM(x)M(x)+dM(x)dM(x)dx=Q(x)dQ(x)dx=q(x)d2M(x)dx2=q(x)1.桿件上無分布荷載定兩點彎矩圖為斜直線定一點剪力圖為水平直線剪力圖為斜直線2.桿件上有分布荷載彎矩圖為二次拋物線定兩點定三點剪力值無變化3.集中力偶作用點彎矩值有突變彎矩值無變化4.集中力作用點剪力值有突變前提條件：兩個線性幾何線性條件——小變形物理線性條件——線彈性4.分段疊加法作彎矩圖—疊加原理3.2.2靜定多跨梁知識點：定義幾何組成分析受力分析重點：受力分析難點：幾何組成分析公路橋計算簡圖若干根梁用鉸相聯(lián)，并用若干支座與基礎(chǔ)相聯(lián)組成的結(jié)構(gòu)。（1）定義基礎(chǔ)部分附屬部分先基礎(chǔ)，后附屬（2）幾何組成分析基礎(chǔ)部分附屬部分先附屬，后基礎(chǔ)（3）受力分析3.3靜定平面剛架知識點：剛架的特點、類型剛架的支座反力和截面內(nèi)力的計算剛架內(nèi)力圖的繪制重點：剛架內(nèi)力計算難點：三鉸剛架內(nèi)力圖的繪制（1）平面剛架的定義剛架：由若干根直桿（梁和柱）用剛結(jié)點（部分可為鉸結(jié)點）所組成的結(jié)構(gòu)。剛結(jié)點鉸結(jié)點1.剛架的特點（2）靜定平面剛架的分類組合剛架簡支剛架三鉸剛架懸臂剛架剛結(jié)點處各桿不能發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，因而各桿件的夾角始終保持不變。剛結(jié)點處可以承受和傳遞彎矩。（3）剛架的特點內(nèi)力的符號規(guī)定：

彎矩：彎矩圖畫在受拉一側(cè)。

剪力：使桿段順時針轉(zhuǎn)動為正。

軸力：拉力為正。ABCDBNBCQBCMBCQBANBAMBA2.剛架的內(nèi)力計算3.4三鉸拱知識點：三鉸拱的特點三鉸拱的類型

三鉸拱的支座反力和內(nèi)力計算三鉸拱的合理軸線重點：不同荷載下拱的合理軸線形狀難點：三鉸拱的內(nèi)力計算桿軸線為曲線；在豎向荷載作用下產(chǎn)生水平反力。（1）特點三鉸拱兩鉸拱無鉸拱拉桿拱

拱的各部分名稱跨度L起拱線拱頂拱高?拱趾拱趾拱軸線高跨比（2）類型內(nèi)力類型計算方法截面法M、Q、N軸力壓為正順時針轉(zhuǎn)動為正內(nèi)側(cè)受拉為正（3）內(nèi)力計算在給定的荷載作用下，拱上各截面的彎矩均為零。2.合理軸線圖示三鉸拱的合理拱軸線。均勻分布的水壓力，合理軸線是園弧曲線。q填土荷載，填土表面為一水平面，合理軸線是懸鏈線。qc+.ffxyyy*3.5靜定平面桁架知識點：桁架的特點、組成和分類平面桁架的受力特點靜定平面桁架內(nèi)力計算的方法零桿、截面單桿重點：靜定平面桁架內(nèi)力計算難點：復(fù)雜桁架內(nèi)力計算

定義:結(jié)點均為鉸結(jié)點的結(jié)構(gòu)。桁架的結(jié)點為光滑的鉸結(jié)點。各桿的軸線均為直線且通過鉸心。荷載和支座反力都作用在結(jié)點上。

內(nèi)力計算中的基本假定桿的內(nèi)力主要是軸力。1.桁架的特點和組成桁架的各部分名稱跨度L節(jié)間長度d桁高H下弦桿上弦桿腹桿斜桿豎桿簡單桁架:聯(lián)合桁架:復(fù)雜桁架:非前兩種為復(fù)雜桁架。按幾何組成分由基本鉸結(jié)三角形或基礎(chǔ)，依次增加二元體組成。由幾個簡單桁架聯(lián)合組成的幾何不變的鉸結(jié)體系。2.分類15kN15kN15kNABGCDEF4m4m4m3m例：求桿FC的內(nèi)力。ⅠⅠ分析：截面法截—代—平NEDNECNFCGEF15kN15kNⅠⅠ3.桁架內(nèi)力的計算方法15kN15kN15kNABGCDEF4m4m4m3m例：求桿FC的內(nèi)力。分析：結(jié)點法NFCNFEF隔離體：結(jié)點F15NFGNGFNGEG15kN結(jié)點GN1N2L形結(jié)點N1N3N2T形結(jié)點=0=0=04.零桿內(nèi)力為零的桿任意隔離體中，除某一桿件外，其它所有待求內(nèi)力的桿件均相交于一點時，則此桿件