李廉锟《结构力学》(上册)笔记和课后习题(含考研真题)详解(绪 论)【圣才出品】

第1章 绪 论
1.1 复习笔记
【知识框架】
【重点难点归纳】
一、结构力学的研究对象和任务
1．结构的定义
结构定义 结构力学研究的对象和任务 研究对象
主要任务
荷载定义
按作用时间 恒载
荷载的分类 活载
荷载分类 按荷载的作用位置是否变化 固定荷载
按荷载对结构所产生的动力效应大小 静力荷载 动力荷载 计算简图的概述
结构的计算简图 杆件的简化
简化的具体任务 支座和结点的简化
荷载的简化
体系的简化
支座定义
支座 支座分类：活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座 支座和结点的类型 结点定义
结点 结点分类：铰结点、刚结点、组合结点
按几何特征：杆系结构、薄壁结构、实体结构
按受力特性：梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构 结构的分类 按照杆轴线和外力的空间位置：平面结构、空间结构
按照内力是否静定：静定结构、超静定结构 绪论
结构是指建筑物和工程设施中用以担负预定任务、支承荷载的部分。

2．研究对象
（1）结构力学
主要研究由杆件所组成的结构。

（2）材料力学
主要研究单个杆件的计算。

（3）弹性力学
对杆件作更精确的分析，主要研究板、壳、块体等非杆状结构。

3．主要任务
（1）研究结构在荷载等因素作用下的内力和位移的计算。

在此基础上，即可利用后续相关专业课程知识进行结构设计或结构验算。

（2）研究结构的稳定计算，以及动力荷载作用下结构的动力反应。

（3）研究结构的组成规则和合理形式等问题。

二、荷载的分类
1．载荷的定义
荷载是指作用在结构上的主动力。

2．载荷的分类
（1）按作用时间
①恒载
恒载是指长期作用在结构上的不变荷载，如结构的自重、土压力等。

②活载
活载是指暂时作用于结构上的可变荷载，如列车、人群、风、雪等。

（2）按荷载的作用位置是否变化
①固定荷载
固定荷载是指在结构上的作用位置可以认为是不变动的恒载及某些活载（如风、雪等）。

②移动荷载
移动荷载是指可以在结构上移动的活载，如列车、汽车、吊车等。

（3）按荷载对结构所产生的动力效应大小
①静力荷载
a．定义
静力荷载是指其大小、方向和位置不随时间变化或变化很缓慢的荷载。

b．特点
静力载荷不致使结构产生显著的加速度，因而可以略去惯性力的影响。

结构的自重及其他恒载即属于静力荷载。

②动力载荷
a．定义
动力荷载是指随时间迅速变化的荷载。

b．特点
动力载荷将引起结构振动，使结构产生不容忽视的加速度，因而必须考虑惯性力的影响。

打桩机产生的冲击荷载，动力机械产生的振动荷载，风及地震产生的随机荷载等，都属于动力荷载。

三、结构的计算筒图
1．计算简图概述
结构的计算简图是指略去次要因素，用一个简化图形来代替实际结构的图形。

2．简化具体任务
（1）杆件的简化：常以其轴线代表。

（2）支座和结点的简化。

（3）荷载的简化：常简化为集中荷载及线分布荷载。

（4）体系的简化：将空间结构简化为平面结构。

四、支座和结点的类型
1．支座的定义
支座是指把结构与基础联系起来的装置。

2．支座的分类
（1）活动铰支座
①特点
活动铰支座允许结构在支承处绕圆柱铰转动和沿平行于支承平面方向移动，但铰点不能沿垂直于支承面的方向移动。

②支座反力
活动支座的反力为通过铰点中心并与支撑平面垂直的力F A。

③表示方法
活动支座的计算简图可以用一根垂直于支承面的链杆AB来表示（图1-1-1（d））。

图1-1-1
（2）固定铰支座
①特点
固定铰支座容许结构在支承处绕圆柱铰转动，但铰点不能作水平和竖向移动。

②支座反力
支座反力F A通过铰中心，通常可用水平和竖向反力F Ax和F Ay来表示。

③表示方法
固定支座的计算简图可用交于A点的两根支承链杆来表示，如图1-1-2（c）或（d）所示。

图1-1-2
（3）固定支座
①特点
固定支座不容许结构在支承处发生任何移动和转动。

②支座反力
固定支座的反力通常用水平反力F Ax、竖向反力F Ay和反力偶M A来表示。

③表示方法
固定支座的计算简图如图1-1-3b所示。

图1-1-3
（4）滑动支座
①特点
滑动支座使结构在支承处不能转动，不能沿垂直于支承面的方向移动，但可沿支承面方向滑动。

滑动支座又称定向支座。

②支座反力
滑动制作的反力为一个垂直于支承面（通过支承中心点）的力和一个力偶。

③表示方法
滑动支座的计算简图可用垂直于支承面的两根平行链杆表示。

图1-1-4（a）为一水平滑动支座，图1-1-4（b）、（c）为其计算简图；图1-1-5（a）为竖向滑动支座，图1-1-5（b）为其计算简图。