结构力学讲义
第1章 绪 论
§1-1 杆件结构力学的研究对象和任务
结构的定义: 建筑物中支承荷载而起骨架作用的部分。
结构的几何分类:
分类名称 特 点 实 例
杆件结构 由杆件组成的结构，是结构力学的研究对象 梁、拱、刚架、桁架
板壳结构 又称壁结构，几何特征是其厚度要比长度和宽度小得多 房屋中的楼板和壳体屋盖
实体结构 长、宽、厚三个尺度大小相仿 水工结构中的重力坝
按结构的空间特征分类:空间结构和平面结构。
杆件结构力学的任务:
(1)讨论结构组成规律与合理形式,以及结构计算简图的合理选择；
(2)内力与变形的计算方法.进行结构的强度和刚度验算；
(3)讨论结构稳定性及在动力荷载作用下的结构反应。
结构力学的内容(从解决工程实际问题的角度提出)(1) 将实际结构抽象为计算简图；(2) 各种计算简图的计算方法；(3) 将计算结果运用于设计和施工。§1-2 杆件结构的计算简图
1.结构体系的简化
一般的构结都是空间结构。但是，当空间结构在某一平面内的杆系结构承担该平面内的荷载时，可以把空间结构分解成几个平面结构进行计算。本课程主要讨论平面结构的计算。当然，也有一些结构具有明显的空间特征而不宜简化成平面结构。
2.杆件的简化
(1) 铰支座 (2) 滚轴支座 (3) 固定支座
Y X
Y Y X
M
4.支座的简化
(4)定向支座
M
Y
5.材料性质的简化
将结构材料视为连续、均匀、各向同性、理想弹性或理想弹塑性。
6.荷载的简化
集中荷载与分布荷载 §1-3 杆件结构的类型
§1-4 荷载的分类
1.梁 2.桁架
3.拱 4.刚架 5.组合结构
6.平面结构和空间结构
RA RB
荷载可分为恒载和活载。 一、按作用时间的久暂
荷载可分为集中荷载和分布荷载
荷载可分为静力荷载和动力荷载
荷载可分为固定荷载和移动荷载。 二、按荷载的作用范围
第一章 习题
1. 中国能源结构、煤炭资源的分布特点及生产格局、能源发展战略是什么？P1
答：中国能源结构：煤炭资源比较丰富，油气资源总量偏少。（富煤、贫油、少气）
煤炭资源的分布：东少西多，南贫北丰，相对集中。
生产格局：北煤南运，西煤东调。
能源发展战略：节能优先、结构多元、环境友好。
2. 煤炭利用带来的环境问题有哪些？
答：煤炭利用带来的环境问题如酸雨、臭氧减少、全球气候变暖、烟雾等。
3. 何谓洁净煤技术？有哪些研究内容？
答：洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。
洁净煤技术的主要包括：煤炭开采、 煤炭加工、煤炭燃烧、 煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理等。如：选煤，型煤，水煤浆，超临界火力发电，先进的燃烧器，流化床燃烧，煤气化联合循环发电，烟道气净化，煤炭气化，煤炭液化，燃料电池等。
4. 煤化学的主要研究内容？P4
答：煤化学是研究煤的生成、组成（包括化学组成和岩相组成）、结构（包括分子结构和孔隙结构）、性质、分类以及它们之间相互关系的科学。广义煤化学的研究内容还包括煤炭转化工艺及其过程机理等问题。
第二章 习题
1. 煤是由什么物质形成的？P6
答：煤是由植物生成的。
在煤层中发现大量保存完好的古代植物化石和炭化了的树干；煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在显微镜下观察煤制成的薄片可以看到植物细胞的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残体；在实验室用树木进行的人工煤化试验，也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。这就有力地证实了腐植煤是由高等植物变来的。
2. 按成煤植物的不同，煤可以分几大类？ P12
答：按成煤植物的不同，煤主要分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤。
腐植煤：高等植物
腐泥煤：低等植物
腐植腐泥煤：高等植物+低等植物
3. 简述成煤条件。P20-21
答：煤的形成必须具备古植物、古气候、古地理和古构造等条件。 古植物：大量植物的持续繁殖
第一章 习题
1. 中国能源结构、煤炭资源的分布特点及生产格局、能源发展战略是什么？P1
答：中国能源结构：煤炭资源比较丰富，油气资源总量偏少。（富煤、贫油、少气）
煤炭资源的分布：东少西多，南贫北丰，相对集中。
生产格局：北煤南运，西煤东调。
能源发展战略：节能优先、结构多元、环境友好。
2. 煤炭利用带来的环境问题有哪些？
答：煤炭利用带来的环境问题如酸雨、臭氧减少、全球气候变暖、烟雾等。
3. 何谓洁净煤技术？有哪些研究内容？
答：洁净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术。
洁净煤技术的主要包括：煤炭开采、 煤炭加工、煤炭燃烧、 煤炭转化、污染排放控制与废弃物处理等。如：选煤，型煤，水煤浆，超临界火力发电，先进的燃烧器，流化床燃烧，煤气化联合循环发电，烟道气净化，煤炭气化，煤炭液化，燃料电池等。
4. 煤化学的主要研究内容？P4
答：煤化学是研究煤的生成、组成（包括化学组成和岩相组成）、结构（包括分子结构和孔隙结构）、性质、分类以及它们之间相互关系的科学。广义煤化学的研究内容还包括煤炭转化工艺及其过程机理等问题。
第二章 习题
1. 煤是由什么物质形成的？P6
答：煤是由植物生成的。
在煤层中发现大量保存完好的古代植物化石和炭化了的树干；煤层底板岩层中发现了大量的根化石、痕木化石等植物化石；在显微镜下观察煤制成的薄片可以看到植物细胞的残留痕迹以及孢子、花粉、树脂、角质层等植物残体；在实验室用树木进行的人工煤化试验，也可以得到外观和性质与煤类似的人造煤。这就有力地证实了腐植煤是由高等植物变来的。
2. 按成煤植物的不同，煤可以分几大类？ P12
答：按成煤植物的不同，煤主要分为腐植煤、腐泥煤、腐植腐泥煤。
腐植煤：高等植物
腐泥煤：低等植物
腐植腐泥煤：高等植物+低等植物
3. 简述成煤条件。P20-21
答：煤的形成必须具备古植物、古气候、古地理和古构造等条件。 古植物：大量植物的持续繁殖
物联网
一、物联网的基本概念
1．物联网的定义和发展历史 物联网现在还处于概念发展阶段，就像互联网的概念一样。
（1）物联网定义的发展
1995年，比尔·盖茨在《未来之路》一书中提及了“物联网”，但是
没有在世界上引起太大的关注，他在书中描述了他家里的东西都可以连在
网络上，因此他能够知道这些东西在干什么，并能够控制这些东西。
1999年，美国麻省理工学院的Ashton教授在研究RFID（Radio Fre-
quency Identification射频识别、电子标签）时，最早提出了“The In-
ternet of Things”的概念，因此他被称为是“物联网之父”。顾名思
义，物联网就是“物物相连的互联
网”。它有两层意思：第一，物联网
的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的一种网络；第二，其用户端延伸和扩展到了
任何物品与物品之间，物品与人之
间，进行信息交换和通信。这个物体
可以是各种机器、装置、车辆甚至还
可以是植物、动物等。
2005年，在国际电信联盟
（ITU）发布的报告中，物联网的定
义和范围发生了变化：通过射频识别
（RFID）、红外感应器、全球定位系
统、激光扫描器等信息传感设备，按
约定的协议，把任何物品与互联网相
连接，进行信息交换和通信，以实现
智能化识别、定位、跟踪、监控和管
理的一种网络概念。这是到现在为止最为明确的物联网的定义。
1 物联网
2 （2）物联网的通俗解释和详细解释
通俗地说，物联网就是把人和物通过互联网联系起来。
详细地说，物联网的定义大概包含有四个方面。第一是把物联系起来
的设备，有射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器
等信息传感设备。第二是要按约定的协议，互联网上原有的协议主要解决
了人与人之间的信息传递问
题，传感设备转换出来的信
息，需要遵循一定的协议才能
在互联网上进行连接，才能实
现物品与物品、物品与人之间
的相互连接。第三是物联网能
够把任何物品与互联网相连
