结构力学复习要点-知识大纲
1 / 21 第一章 绪论
本章复习内容：
结构、结构计算简图、铰结点、刚结点、滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座等基本概念。
1、首先必须深刻理解结构、结构计算简图的概念。结构力学中的概念，都可在理解的基础上用自己的语言表达，不必死记教材上的原话，所谓理解概念，就是弄清其目的、条件、实现目的的手段、适用场合等。
结构是建筑物中承载的骨架部分，本课程研究的是狭义的结构，即杆件结构。
实际的结构是很复杂的，完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的（可以断言，即使许多年后科学更发达，100％按照结构的实际情况进行力学分析仍然是不可能的！因为结构的复杂性是无穷尽的，科学的发展是无止境的），也是不必要的（次要因素的影响较小，抓住主要因素即可满足工程误差要求）。因此，对实际结构去掉不重要的细节，抓住其本质的特点，得到一个理想化的力学模型，用一个简化的图形来代替实际结构，就是结构计算简图。
获得结构计算简图没有现成的公式可以套用，必须发挥研究者和工程师的智慧（正是在这点上体现他们水平的高低），经过长期研究和实践，他们总结出以下6方面的简化要点：
结构体系的简化（由空间到平面）；杆件的简化（用轴线代替杆）；
杆件间连接的简化（结构内部结点的简化）；
结构及基础间连接的简化（结构外部支座的简化）；
材料性质的简化（杆件材料物理力学特性的简化）；
荷载的简化（结构受外部作用的简化）
2、对支座的位移限制、约束反力的认识非常重要，因为土木工程结构都是非自由体，不可避免要处理各种支座。特将本课程中常见的4种支座归纳如下：
固定支座
（或固定端）
位移限制：最严格
0vu
约束反力：3个分量
MYX,,
去掉对转动的限制 去掉对某方向平动的限制
铰支座
位移限制：平动位移为零
0vu
约束反力：2个分量
YX,
定向支座
（也称滑动支座）
位移限制： 0v
车轮结构完全由车轮直径，轮辋，轮毂尺寸，毂辋距，辐板形状，轮缘踏面外形所决定。每个尺寸或每部位形状都有其特殊意义。
一、 直 径
车轮直径对其本身及整个车辆都有较大影响。一方面车轮直径越大，车辆重心越高，车辆的动力性能越差。另一方面，增大车轮直径，可以降低轮轨的接触应力，降低车轮磨耗速度，增加车轮的热容量，提高踏面制动热负荷的承受能力。因此车轮直径大小应根据车辆情况综合确定。但总的来说，车辆轴重越大，车轮直径应越大，以提高车轮的热容量和增加轮轨的接触面积，减少踏面损伤和磨耗。另外，车轮直径的取值还应注意规格的标准化系列问题，以利于车轮制造和检修。目前我过货车车轮直径大多为840mm，特殊货车车轮直径为915。
二、轮 辋
轮辋宽度尺寸主要取决于轮轨的搭载量。当轮对运行在曲线上时，外侧车轮轮缘靠近钢轨，内侧轮缘远离钢轨。只有内侧车轮踏面在钢轨上的搭载量足够，才能保证轮对不脱轨。
《铁路技术管理规程》规定，当曲线半径在300m以下时，轨距应加宽15mm。因此，最大轨距为1435+15+6=1456mm（其中：名义轨距L为1435mm，最大公差为6mm）。轮对最小内侧距为1354mm，轮缘最小厚度为23mm。车轮踏面外侧倒角5mm，钢轨头部圆弧半径为R13mm，钢轨内侧磨耗2mm，轨枕弯曲、道钉松动等引起轨距扩大8mm，重车时车轴微弯引起轮对内侧距离减小2mm，轮轨安全搭载量按7mm考虑，根据上述数据算得轮辋最小宽度为120mm，考虑到车辆过驼峰时实施的制动，车轮外侧面磨损5mm，则轮辋最小宽度应为125mm。目前我国铁路货车车轮轮辋宽度为135~140mm。
轮辋厚度通常指新轮辋厚度。我国铁路对正常服役的车轮的判废依据是轮辋剩余厚度，当轮辋剩余厚度小于等于23mm时车轮报废。新轮辋厚度与轮辋限度之差为轮辋的有效磨耗厚度。轮辋越厚有效磨耗厚度就越大。但车轮自重也大。有效磨耗厚度越厚，车轮使用寿命越长，新旧车轮直径差就越大。
1 建筑结构设计基础知识
1.结构设计的过程（了解）
本文是送给刚接触结构设计及希望从事结构设计的新手的，其目的是使新手们对结构设计的过程以及结构设计所包括的内容有一个大致的了解，请前辈们不要见笑了，新人们有什么问题也可以在贴中提出来，大家共同讨论，共同进步..
1，看懂建筑图
结构设计，就是对建筑物的结构构造进行设计，首先当然要有建筑施工图，还要能真正看懂建筑施工图，了解建筑师的设计意图以及建筑各部分的功能及做法，建筑物是一个复杂物体，所涉及的面也很广，所以在看建筑图的同时，作为一个结构师，需要和建筑，水电，暖通空调，勘察等各专业进行咨询了解各专业的各项指标。在看懂建筑图后，作为一个结构师，这个时候心里应该对整个结构的选型及基本框架有了一个大致的思路了.
2，建模(以框架结构为例)（关键）
当结构师对整个建筑有了一定的了解后，可以考虑建模了，建模就是利用软件，把心中对建筑物的构思在电脑上再现出来，然后再利用软件的计算功能进行适当的调整，使之符合现行规范以及满足各方面的需要.现在进行结构设计的软件很多，常用的有PKPM，广厦，TBSA等，大致都差不多。这里不对软件的具体操作做过多的描述，有兴趣的可以看看，每个软件的操作说明书（好厚好厚的，买起来会破产）。每个软件都差不多，首先要建轴网，这个简单，反正建筑已经把轴网定好了，输进去就行了，然后就是定柱截面及布置柱子。柱截面的大小的确定需要一定的经验，作为新手，刚开始无法确定也没什么，随便定一个，慢慢再调整也行。柱子布置也需要结构师对整个建筑的受力合理性有一定的结构理念，柱子布置的合理性对整个建筑的安全与否以及造价的高低起决定性作用...不过建筑师在建筑图中基本已经布好了柱网，作为结构师只需要对布好的柱网进行研究其是否合理.适当的时候需要建议建筑更改柱网.当布好了柱网以后就是梁截面以及主次梁的布置.梁截面相对容易确定一点，主梁按1/8~1/12跨度考虑，次梁可以相对取大一点主次梁的高度要有一定的差别，这个规范上都有要求。而主次梁的布置就是一门学问，这也是一个涉及安全及造价的一个大的方面.总的原则的要求传力明确,次梁传到主梁，主梁传到柱.力求使各部分受力均匀。还有，根据建筑物各部分功能的不同，考虑梁布置及梁高的确定（比如住宅，在房中间做一道梁，本来层就只有3米，一道梁去掉几十公分，那业主不骂人才怪...）。梁布完后，基本上板也就被划分出来了，当然悬挑板什么的现在还没有，需要以后再加上...,梁板柱布置完后就要输入基本的参数啦，比如混凝土强度啊，每一标准层的层高啊，板厚啊，保护层啊，这个每个软件设置的都不同，但输入原则是严格按规范执行.当整个三维线框构架完成，就需要加入荷载及设置各种参数了，比如板厚啊，板的受力方式啊，悬挑板的位置及荷载啊什么的，这时候模形也可以讲基本完成了，生成三维线框看看效果吧，可以很形象的表现出原来在结构师脑中那个虚构的框架.
构设计从零开始 一直走过来的路
1.关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题：
(1).阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，干脆砍了。可砍成直角或斜角。 (2).如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋，谁见过独立基础加辐射筋
的？当然加了也无坏处。
(3).如果甲方及老板不是太可恶的话，可将悬挑板的单向板的分布钢筋改为直径12的，别小看
这一改，一个工程省个3、2万不成问题。 2.关于箱、筏基础底板的挑板问题：
1).从结构角度来讲，如果能出挑板，能调匀边跨底板钢筋，特别是当底板钢筋通长布置时，不
会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋，较节约。 (2).出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑
板就可能采用天然地基。必要时可加较大跨度的周圈窗井。 (3).能降低整体沉降，当荷载偏心时，在特定部位设挑板，还可调整沉降差和整体倾斜。
(4).窗井部位可以认为是挑板上砌墙，不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。
当然此问题并不绝对，当有数层地下室，窗井横隔墙较密，且横隔墙能与内部墙体连通时，可
灵活考虑。 (5).当地下水位很高，出基础挑板，有利于解决抗浮问题。
(6).从建筑角度讲，取消挑板，可方便柔性防水做法。当为多层建筑时，结构也可谦让一下建筑。 3.关于箍筋在梁配筋中的比例问题(约10~20%)：
例如一8米跨梁，截面为400X600，配筋：上6根25，截断1/3，下5根25，箍筋：8@100/200(4),1000
范围内加密。纵筋总量：3.85*9*8=281kg,箍筋：0.395*3.5*50=69,箍筋/纵筋=1/4, 如果双肢箍仅
为1/8，箍筋相对纵筋来讲所占比例较小，故不必在箍筋上抠门。且不说要强剪弱弯。已经是构
造配箍除外。 4.关于梁、板的计算跨度：
一般的手册或教科书上所讲的计算跨度，如净跨的1.1倍等，这些规定和概念仅适用于常规的
