吉大13春《结构力学》第一章课堂笔记
吉大13春《结构力学》第一章课堂笔记主要知识点掌握程度
了解结构力学研究对象及任务;了解荷载的分类、结构的分类,重点掌握计算简图简化原则及内容。
知识点整理
一、结构力学的研究对象和任务
1、结构的概念
结构是在建筑物和构筑物中,起主要受力、传力及支承作用的部分。
2、结构的分类
按构件的几何特征:杆件结构(空间或平面)、薄壁结构(薄板、薄壳)、实体结构。
3、课程研究的对象
平面杆件结构。
4、课程的任务
(1)研究结构的组成规律、合理形式;
(2)研究结构在荷载等外因作用下的强度、刚度和稳定性(即平面杆件结构在各种外因作用下的内力、位移的计算原理和计算方法。暂不涉及稳定问题)。
二、荷载分类
1、按作用时间分类:
恒载:永久作用在结构上。如结构自重、永久设备重量。
活载:暂时作用在结构上。如人群、风、雪(在结构上可占有任意位置的可动荷载)及车辆、吊车(在结构上平行移动并保持间距不变的移动荷载)。
2、按作用性质分类:
静力荷载:荷载由零加至最后值且在加载过程中结构始终保持静力平衡,即可忽略惯性力的影响。
动力荷载:荷载(大小、方向、作用线)随时间迅速变化,并使结构发生不容忽视的惯性力。
3、按与结构的接触分类:
直接荷载,间接荷载。
三、结构计算简图
1、结构计算简图的概念
对实际结构进行抽象和简化而得到的一个计算时所用的图形。
2、结构计算简图的简化原则是:
(1)计算简图要能反映实际结构的主要受力和变形特点,既要使计算结果安全可靠;
(2)便于计算,即计算简图的简化程度要与计算手段以及对结果的要求相一致。
3、结构计算简图的几个要点:
空间杆件结构的平面简化
杆件构件的简化:以杆件的轴线代替杆件。
四、结点和支座的类型
1、杆件之间连接的简化:
理想结点代替杆件与杆件之间的连接。
(1)铰结点:汇交于一点的杆端是用一个完全无摩擦的光滑铰连结。铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动,即各杆端之间的夹角可任意改变。
(2)刚结点:汇交于一点的杆端是用一个完全不变形的刚性结点连接,形成一个整体。刚结点所连各杆端相互之间的夹角不能改变。
(3)组合结点(半铰):刚结点与铰结点的组合体。
2、结构与支承物连接的简化:
以理想支座代替结构与其支承物(一般是大地)之间的连结。
(1)活动铰支座:
允许沿支座链杆垂直方向的微笑移动。沿支座链杆方向产生约束力。
活动铰支座
活动铰支座反力
(2)固定铰支座:
允许绕固定铰铰心的微小转动。过铰心产生任意方向的约束力(分解成水平和竖直方向的两个力)。
固定铰支座 固定铰支座反力
(3)固定支座:
不允许有任何方向的移动和转动,产生水平、竖直及限制转动的约束力。
(4)滑动支座
五、杆件结构的分类
1、按结构的受力特点分类:
(1)梁:由水平(或倾斜)放置杆件构成。梁构件主要承受弯曲变形,是受弯构件。
(2)刚架:不同方向的杆件作用结点(一般都有刚结点)连接构成。刚架杆件以受弯为主,所以又叫梁式构件。
(3)桁架:由若干直杆在两端用铰结点连接构成。桁架杆件主要承受轴向变形,是拉压构件。
(4)组合结构:由梁式构件和拉压构件构成。
(5)拱:一般由曲杆构成。在竖向荷载作用下有水平支座反力。
2、按计算方法分类
静定结构,超静定结构。
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