建筑力学(新) 结构计算简图的简化内容 2－3－2 结构计算简图的简化内容 - 副本.ppt

活载又可分为定位活载和移动荷载。定位活载是指方向和作用位置固定，但其大小可以改受的荷载，如风荷载、雪荷载。移动荷载是指大小和方向不变，但其作用位置可以改变的荷载，如人群荷载、车辆荷载。 作用于结构上的荷载还可分为静力荷载和动力荷载。静力荷载是指其大小、方向和作用位置不随时间变化或变化极为缓慢的荷载，如结构的自重、水压力和土压力等。动力荷载是指其大小、方向和作用位置随时间迅速变化的荷载，如冲击荷载、突加荷载以及动力机械运动时产生的荷载等。有些动力荷载如车辆荷载、风荷载和地震作用荷载等，一般可将其大小扩大若干倍后按静力荷载处理，但在特殊情况下要按动力荷载考虑。 【例2.3】 试选取图2.25（a）所示三角形屋架的计算简图。 【解】 此屋架由木材和圆钢制成。上、下弦杆和斜撑由木材制成，拉杆使用圆钢，对其进行简化时各杆用其轴线代替；各杆间允许有微小的相对转动，故各结点均简化为铰结点；屋架两端搁置在墙上或柱上，不能相对移动，但可发生微小的相对转动，因此屋架的一端简化为固定铰支座，另一端简化为活动铰支座。 作用于屋架上的荷载通过静力等效的原则简化到各结点上，这样不仅计算方便，而且基本符合实际情况。通过以上简化可以得出屋架的计算简图［图2.25（b）］。 【例2.4】 试选取图1.5所示梁板结构楼盖的计算简图。 【解】 1) 支座的简化。楼盖中的板习惯上沿板短跨方向取1m宽板带作为计算单元［图2.26（a）］，即作为梁计算。楼盖中的板、次梁、主梁为整体连接，板支承在次梁上，次梁支承在主梁上，主梁支承在墙、柱上。为简化计算，板、次梁、主梁的支座都视为铰支座，如图2.26（b～d）所示。 2) 荷载的简化。作用在楼盖上的荷载有恒载和活载两种。恒载包括结构自重、构造层重等，活载包括人群、家具等的重力，上述荷载通常按均布面荷载q0作用于板上。作用于板计算单元上的荷载为q0×1m的均布线荷载［图2.26（b）］。 * 国家共享型教学资源库 江苏建筑职业技术学院 2.3.2 杆件结构的简化 1. 结构的简化 结构的简化包括两方面的内容：一个是结构体系的简化，另一个是结构中杆件的简化。结构体系的简化是把有些实际空间整体的结构，简化或分解为若干平面结构；杆件则用其轴线表示，直杆简化为直线，曲杆简化为曲线。 2. 结点的简化 结构中各杆件间的相互连接处称为结点。结点可简化为以下两种基本类型。 （1）铰结点 铰结点的特征是所连各杆都可以绕结点自由转动，即在结点处各杆之间的夹角可以改变。 （2）刚结点 刚结点的特征是所连各杆不能绕结点作相对转动，即各杆之间的夹角在变形前后保持不变。 ●当一个结点同时具有以上两种结点的特征时，称为组合结点，即在结点处有些杆件为铰接，同时也有些杆件为刚性连接。 3. 支座的简化 把结构与基础或支承部分连接起来的装置称为支座。平面结构的支座根据其支承情况的不同可简化为固定铰支座、活动铰支座、定向支座和固定端支座。对于重要结构，如公路和铁路桥梁，通常制作比较正规的典型支座，以使支座反力的大小和作用点的位置能够与设计情况较好地符合；对于一般结构，则往往是一些比较简单的非典型支座，这就必须将它们简化为相应的典型支座。下面举例说明。 4.荷载的简化· 作用于结构上的荷载通常简化为集中荷载和分布荷载。分布荷载可分为体分布荷载、面分布荷载和线分布荷载。分布荷载还可分为均布荷载和非均布荷载。 作用于结构上的荷载可分为恒载和活载。恒载是指长期作用于结构上的不变荷载，如结构的自重。活载是指暂时作用于结构上的可变荷载，如人群荷载、车辆荷载、风荷载、雪荷载等。 【例2.2】 试选取图示单层工业厂房的计算简图。 素混凝土垫层 该单层工业厂房是由许多横向平面单元，通过屋面板和吊车梁等纵向构件联系起来的空间结构。由于各个横向平面单元相同，且作用于结构上的荷载一般又是沿厂房纵向均匀分布的，因此作用于结构上的荷载可通过纵向构件分配到各个横向平面单元上。 1) 结构体系的简化。 【解】 这样就可不考虑结构整体的空间作用，把一个空间结构简化为若干个彼此独立的平面结构来进行分析、计算。 立柱因上下截面不同，可用粗细不同的两段轴线表示。屋架因其平面内刚度很大，可简化为一刚度为无限大的直杆。 2) 构件的简化。 屋架与柱顶通常采用螺栓连接或焊接，可视为铰结点。立柱下端与基础连接牢固，嵌入较深，可简化为固定端支座。 3) 结点与支