结构力学龙驭球完整版课件288页.ppt

结 构 力 学Structural Mechanics 第一章 绪 论（Introduction) 结构力学基础的任务 研究问题的基本思路和方法 与其它课程的关系 “教”与“学”的方法 杆件结构计算简图 本课程讨论的主要结构形式 §1-1 结构力学基础的任务 结构：承受并传递荷载的骨架部分 分类：杆系──平面，空间 板壳 实体 任务：确定组成规律和合理形式 解决杆件结构的强度和刚度 研究问题的基本思路和方法 基本思路： 计算简图─实际结构抽象为计算简图，也称力学建模 原则：基本符合实际；尽可能简单。 依据：力学知识+工程结构+实践经验 循序渐进──由已知知识来解决未知问题 方法：计算简图并考虑 平衡 + 变形 + 应力应变关系（本构方程） 与其它课程的关系 先修课 数学：数学分析、线性代数、常微分方程 理力：平衡、运动分析、虚位移与达朗伯尔原理、 动力学普遍方程 材力：截面法、变形体分析基本方法、微分关 系、应变能等 后续课 结构课：建筑结构、刚结构、高层建筑结构、 结构抗震、有限元法、计算机在工程中的应用等 “教”与“学”的方法 “教”──讲思路、要点和难点，引导讨论并总结 “学”──预习、积极参与讨论、复习和练习，应注意培养自己的多种能力；要避免龙驭球先生所说的4种盲目性 §1-2 结构的计算简图 选择计算简图原则 1）从实际出发－－反映实际结构的主要性能 2）分清主次略去细节－－简图便于计算 结点：铰结点；刚结点；组合结点（主内力、次内力） 支座：可动、固定铰支座；固定端；定向支座；空间时球铰 作用在轴线或结点 计算简图(结点） 计算简图（铰支座） 计算简图（定向、固定支座） 计算简图（单层工业厂房） 计算简图（管道） §1-3 杆件结构的分类 1、结构分类 梁、拱、桁架、刚架、组合结构 平面结构、空间结构 静定结构、超静定结构 常见结构计算简图 结构按几何特征分类 （续） 2、 荷载的分类 荷载是主动外力。 按作用时间分：恒载（自重）、活载（时变）。 活载又可分为：可动荷载、移动荷载（位变）。 根据荷载作用性质分： 静力荷载：大小、方向、位置不随时间变化或变化极为缓慢，可忽略惯性力。 动力荷载：使结构产生显著振动。 广义荷载：温度变化、支座沉陷、制造误差、材料收缩、松弛、徐变、初应力、初应变等 §1－4 结构力学的学习方法 杆系结构力学 以先修的理论力学、材料力学为基础，为后续的弹性力学和专业课程打基础。 结构力学的任务（强、刚、稳）： 1）结构组成规律；2）计算结构内力和变形；3）研究结构稳定性和动力反应。 计算应满足基本条件：平衡（连续、本构关系） 学习方法：注意分析方法与解题思路。 融会贯通、熟能生巧！ 第二章 几何构造分析 §2-1 基本概念 §2-2 自由度计算 §2-3 几何不变体系的组成规律 §2-4 几何构造分析方法与实例 §2-1 基本概念 1. 几何不变体系和几何可变体系 2. 运动自由度s 3. 约束 4. 多余约束和非多余约束 5. 瞬变体系 6. 瞬铰和无穷远处的瞬铰 7. 思考与讨论 几何不变体系和几何可变体系 运动自由度s 约 束 多余约束和非多余约束 多余约束和非多余约束 瞬变体系 瞬变体系 瞬铰和无穷远处的瞬铰 瞬铰和无穷远处的瞬铰 瞬铰和无穷远处的瞬铰 思考与讨论 §2-2 自由度计算 1. 实际自由度s和计算自由度w 2. 部件和约束 3. 平面体系计算自由度w的求法（1） 4. 平面体系计算自由度w的求法（2） 5. 思考和讨论 实际自由度s和计算自由度w 实际自由度s和计算自由度w 部件和约束 部件和约束 部件和约束 部件和约束 部件和约束 平面体系的计算自由度 W 的求法(1) 平面体系的计算自由度 W 的求法(1) 平面体系的计算自由度 W 的求法(1) 平面体系的计算自由度 W 的求法(2) 平面体系的计算自由度 W 的求法(2) 思考与讨论 §2-3 几何不变体系的组成规律 1. 二元体法则 2. 两刚片法则 3. 三刚片法则 二元体法则 两刚片法则 两刚片法则 两刚片法则 三刚片法则 §2-4 构造分析方法与例题 基本分析方法(1) 基本分析方法(2) 约束等效代换 考虑体系与地基关系的方法 复杂体系(1) 复杂体系(2) 复杂体系(3) 基本分析方法(1) 基本分析方法(1) 基本分析方法(2) 约束等效代换 约束等效代换 考虑体系与地基关系的方法 考虑体系与地基关系的方法 复杂体系(1) 复杂体系(1)