文档介绍：西安建筑科技大学土木学院结构力学
Structural Mechanics
统称为工程结构,简称为结构。
第一章结构力学总论
§ 结构力学的研究对象和任务
一、结构力学的研究对象—结构
1、结构—建筑物或构筑物中支承荷载而起骨架作用的部分。
房屋建筑—建筑结构
桥梁—桥梁结构
水利工程—水工结构
……
结构举例:教学大楼、长江大桥、水坝、水塔……
2、结构的分类
(1)按结构构件的几何特征:杆件结构、薄壁结构、实体结构。
(2)按建造结构的材料:钢结构、钢筋混凝土结构、木结构等。
(3)按结构和荷载的空间特征:空间结构、平面结构。
研究结构的力学性能的学科称为结构力学,但通常所说的结构力学以杆件结构为研究对象,也称杆件结构力学。
三峡大坝
南京长江大桥
世界上最早的石拱桥,建于公元605年前后,,,,距今已有1400多年,仍完好无损!
世界建筑
TOP 10+1

台北101大厦
508米高
101层
中国台北
世界建筑
TOP 10+1
No. 2
双子塔
452米高
88层
吉隆坡
世界建筑
TOP 10+1
No. 3
西尔斯大厦
442米高
110层
芝加哥
世界建筑
TOP 10+1
No. 4
金贸大厦
421米高
88层
上海
世界建筑
TOP 10+1
No. 5
国际金融中心
(二期)
420米高
90层
香港
世界建筑
TOP 10+1
No. 6
中信广场
391米高
80 层
广州
世界建筑
TOP 10+1
No. 7
地王大厦
384米高
69层
深圳
世界建筑
TOP 10+1
No. 8
帝国大厦
381米高
102层
纽约
世界建筑
TOP 10+1
No. 9
中环广场
374米高
78层
香港
世界建筑
TOP 10+1
No. 10
中银大厦
367米高
72 层
香港
世界建筑
TOP 10+1
“玻璃人行天桥”
从
大峡谷南端
的
飞鹰峰
延伸出来
约21米
距离谷底1219米
二、结构力学课程的任务
——研究杆件结构的组成规律,以及结构在外因作用下的强度、刚度和稳定性的计算原理和计算方法。一般包括4个方面:
1、研究组成规律与合理形式,保证结构组成合理,能够承担荷载并保持平衡;
2、研究结构内力与变形的计算原理和计算方法—强度和刚度,本课重要内容;
3、研究结构的整体稳定和动力荷载作用下的计算原理和计算方法;
4、了解各类结构的受力性能和特点,选取合理的结构类型,以利结构设计。
从解决工程实际问题的角度看结构力学的内容
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。
§1-1 结构力学的研究对象和任务
三、结构力学与其它课程的关系
理论力学—研究物体机械运动的一般规律,即力学中最普遍、最基本的规律。
材料力学—以单个杆件为主要对象
弹性力学—以板、壳和实体结构为主要对象
塑性力学—以板、壳和实体结构为主要对象
任务:强度、刚度和稳定性的计算原理和计算方法。
§1-1 结构力学的研究对象和任务
四、结构力学在专业培养中的作用
—土木工程专业重要的专业基础课。
先行课:数学、理论力学、材料力学;
后续课:弹性力学、塑性力学以及专业课。
能力培养:分析能力、计算能力、自学能力、表达能力、解决工程实际问题的能力
本课特点:实践性强、灵活性大、理论与实践并重
§1-2 结构的计算简图
一、计算简图概念
1、计算简图:分析计算结构时用于代替实际结构的计算模型。
2、选取计算简图的必要性和可能性(举例说明)
必要性:不简化常使分析计算不可能;
可能性:使分析计算简单而结果又能反映实际。
3、选取计算简图的原则
计算简单—略去次要因素;
反映实际—保留主要因素,能反映结构的主要力学性能。
须要考虑的其他因素(举例说明)
(1)结构的重要性—重要、一般、临时建筑
(2)不同设计阶段的要求—初步设计、施工图设计
(3)问题的性质和难易程度—静力、动力,复杂结构
(4)计算手段和工具—手算:计算尺、计算器;电算:计算机(…)
※——计算简图的选取不仅需要力学知识,还需要有丰富的实际经验和工程结构知识。
§1-2 结构的计算简图
二、平面杆件结构的计算简图
1、结构体系的简化
空间平面?
2、杆件的简化
以杆件的轴线代表杆件:直杆和曲杆
(1) 铰结点
(2) 刚结点

(3) 组合结点

(1) 铰支座
(2) 滚轴支