结构力学绪论总结

结构力学绪论的知识内容有结构力学的研究对象和任务、结构力学的发展历史、荷载的分类、结构的计算简图、杆件结构的分类等。

绪论

• 1-1结构力学 的研究对象和任务
  • 研究杆件结构
  • 结构
    • 工程中担负预定任务、支承荷载的建筑物 如：房屋、塔架、桥梁、挡土墙、水坝等
  • 结构的几何分类
    • 杆件结构（楼房框架、铁塔、桥梁）由杆组成的结构
    • 板壳结构（平面为板）由薄板薄壳组成的结构(薄板结构也称薄壁结构)
    • 实体结构(金字塔、挡土墙) 由块状实体组成的结构
  • 研究对象
    • 杆系结构
  • 任务
    • 研究结构的组成规律：保证结构能够承受荷载而不致发生相对运动
    • 计算结构在荷载、温度变化、支座移动等外部因素作用下的内力，为结构的强度计算提供依据，以保证结构满足安全和经济要求
    • 计算结构在荷载、温度变化、支座移动等外部因素作用下的变形和位移：为结构的刚度计算提供依据，以保证结构满足安全和经济要求
    • 研究结构的稳定计算：确定结构丧失稳定的最小临界荷载， 以保证结构处于稳定的平衡状态而正常工作
    • 研究结构在动力荷载作用下动力特征
• 1-2结构力学的发展历史
  • 十九世纪中期
  • 1847年开始的数十年间，奠定了行架结构
  • 20世纪中叶提高到了一个新的高度
• 1-3荷载的分类
  • 荷载：作用在结构上的主动力（如：自重、风压、水压等 对桥梁的作用力都属于荷载）
  • 荷载的分类
    • 按时间分类
      • 恒载（土、自、预）
      • 活载 暂时作用在结构上
    • 作用位置是否变化分类
      • 固定荷载 恒载及某些活载（风、雪）
      • 移动荷载 在结构上移动的（车）
    • 按动力效应分
      • 静力荷载（大小、方向和位置不随时间变化或 变化很缓慢的荷载，可以略去惯性力的影响）
      • 动力荷载（物体加速度惯性力）
      • 其他元素（温度变化、支座沉陷、制造误差、 材料收缩等也可以使结构产生内力和位移）
• 1-4结构的计算简图
  • 计算简图
    • 略去次要因素抓住结构的主要特征，将实际结合抽象和简化为 既能反映结构实际受力情况又便于计算的模型
  • 简化内容
    • 杆件的简化
    • 结点的简化： 刚结点、铰结点、半铰结点（组合结点）
      • 铰结点
      • 刚结点
      • 半铰结点（组合结点）
  • 支座的简化
    • 固定铰支座（可转不可移动）
    • 可动铰支座（一个约束力）
    • 固定端支座（三向约束都受到限制）
    • 定向支座（水平可以微小移动）
  • 荷载的简化
    • 集中力、集中力偶、分布荷载
  • 体系的简化
    • 空间结构 →平面结构
• 1-5杆件结构的分类
  • 杆件结构按其受力特征分
    • 梁
      • 轴线一般为直线，单跨和多跨（静定和超静定）
    • 拱
      • 轴线为曲线，在竖向荷载作用下会产生水平反力
    • 刚架
      • 受弯直杆组成，并有刚节点
    • 桁架
      • 由直杆组成，结点均为铰结点， 结点荷载作用下，杆件只产生轴力
    • 组合结构
      • 由桁架和梁（或刚架）组合的结构
    • 悬索结构
      • 主要承重构件为悬挂于塔、 柱上的缆索，索只受轴向拉力
  • 按杆轴线和外力空间位置分
    • 平面结构
      • 各杆轴线及外力均在同一平面内
    • 空间结构
      • 各杆轴线及外力均不在同一平面内
  • 按内力是否静定分
    • 静定结构
      • 在任意荷载作用下，结构的全部反力和 内力都可以由静力学平衡条件确定
    • 超静定结构
      • 在任意荷载作用下，结构的全部反力和 内力不能由静力学平衡条件确定
• 研究杆件结构