结构力学第一章绪论
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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:去掉对某方向平动的限制去掉对转动的限制第二章平面杆件体系的几何构成分析在绪论之后,第二章并没有一头扎进去计算各种结构,因为结构是多个杆件组成的系统,必须对此杆件系统进行几何构成分析,是否能作为结构承载,若是结构,它是怎样“搭”成的,为正确、简便地“拆”结构进行分析打下基础。
正如前面所述,本章非常重要,是结构力学分析的重要基础。
本章复习内容:深刻理解几何不变体系、刚片、自由度、约束、瞬铰、多余约束、二元体、瞬变体系等基本概念,深刻理解几何不变体系的组成规律;熟练掌握用几何不变体系的组成规律对平面杆件体系作几何构成分析。
③按计算特性又分为:静定结构和超静定结构。
静定结构:杆件的内力可由平衡条件唯一确定。
超静定结构:杆件的内力由平衡条件不能唯一确定,还要考虑变形条件。
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☻荷载的概念☻①广义上的荷载概念:使结构产生内力和变形的原因(如:温度变化、基础沉降)。
②狭义上的荷载概念:主动作用在结构上的力。
☻荷载的分类☻①根据荷载作用时间的长短分类恒载:永久作用在结构上的荷载。
如结构的自重。
活载:作用于结构上的可变荷载。
如楼面、屋面、吊车荷载、风荷载、雪荷载。
②按荷载的作用性质分类:静力荷载和动力荷载。
静力荷载:荷载的大小、方向和位置不随时间变化或变化极为缓慢,不使结构产生明显的加速度,即惯性力可以忽略的荷载(风荷载、雪荷载视为静荷载)。
动力荷载:随时间迅速变化或在短暂的时段内突然作用或消失的荷载。
使结构产生明显的加速度,即惯性力不可以忽略(机械振动荷载、地震荷载)。
③按荷载作用位置可分为:固定荷载——作用位置不变的荷载,如自重等。
移动荷载——荷载作用在结构上的位置是移动的,如吊车荷载、桥梁上的汽车和火车荷载。