建筑力学与结构分析资料讲解.ppt

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1、建筑力学与结构分析（2）根据荷载的分布范围，荷载可分为集中荷载和分布荷载。集中荷载是指分布面积远小于结构尺寸的荷载，如吊车的轮压，由于这种荷载的分布面积较集中，因此在计算简图上可把这种荷载作用于结构上的某一点处。分布荷载是指连续分布在结构上的荷载，当连续分布在结构内部各点上时叫体分布荷载，当连续分布在结构表面上时叫面分布荷载，当沿着某条线连续分布时叫线分布荷载，当为均匀分布时叫均布荷载。3）根据荷载位置的变化情况，荷载可分为固定荷载和移动荷载。固定荷载是指荷载的作用位置固定不变的荷载，如所有恒载、风载、雪载等；移动荷载是指在荷载作用期间，其位置不断变化的荷载，如吊车梁上的吊车荷载、钢轨上的

2、火车荷载等4）根据荷载的作用性质，荷载可分为静力荷载和动力荷载。静力荷载的数量、方向和位置不随时间变化或变化极为缓慢，因而不使结构产生明显的运动，例如结构的自重和其它恒载；动力荷载是随时间迅速变化的荷载，使结构产生显著的运动，例如锤头冲击锻坯时的冲击荷载、地震作用等。1.3建筑结构的简化1.3.1结构简化的原则简化-抽象化处理的结构体系代替实际结构情况符合建筑结构实际的受力情况方便受力分析和计算满足一定的精度1.3.2结构体系的分类建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分----结构分三种类型：杆系结构—组成杆系结构的构件是杆件。杆件的几何特征是其长度远大于横截面的宽度和高度。薄壁结构--组成杆系

3、结构的构件是薄板。薄板的几何特征是其厚度远小于它的另外两个方向的尺寸。实体结构—三个方向的尺寸基本为同量级的结构1.3.3杆件及节点的简化用轴线代替杆件节点-杆件与杆件之间的连接部分，刚节点：杆件之间的夹角不随受力变化，梁柱节点铰节点：杆件可绕节点旋转，网架1.3.4支座简化支座-结构与基础或地面的连接部分滚轴支座铰链支座固定端支座构件不可移动和转动，能提供水平和竖直反力和力偶1.4建筑力学的基本假设变形：在外力作用下，固体内各点相对位置的改变。(宏观上看就是物体尺寸和形状的改变）弹性变形—随外力解除而消失塑性变形(残余变形)—外力解除后不能消失1连续性假设：认为整个物体体积内毫无空隙地充满

4、物质2、均匀性假设：认为物体内的任何部分，其力学性能相同3、各向同性假设：认为在物体内各个不同方向的力学性能相同4、小变形与线弹性范围认为构件的变形极其微小，比构件本身尺寸要小得多2静力平衡2.1力的基本概念一力和力系力是物体之间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的运动状态发生变化，同时使物体的形状发生改变。力使物体运动状态发生变化的效应称为力的外效应或运动效应；力使物体形状发生改变的效应称为力的内效应或变形效应。两物体间相互作用的作用力和反作用力总是同时存在，大小相等，方向相反，沿同一直线，分别作用在这两个物体上。它是受力分析必需遵循的原则。1、力的大小。表示物体间相互机械作用的强弱程

5、度。单位：牛顿（N）或千牛顿（KN）。2、力的方向。表示力的作用线在空间的方位和指向。3、力的作用点。表示力的作用位置。力可以用一个矢量表示。如图所示，矢量的模按一定的比例尺表示力的大小；矢量的方位和指向表示力的方向；矢量的起点（或终点）表示力的作用点。力系：物体受到的一群力力系的简化：用一个力代替一群力而不改变它对物体的作用效果二力的分解和合成平行四边形法则力的合成，连续运用法则力的分解法则逆运用，正交分解三支座反力四画受力图解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即确定研究对象；然后考查和分析它的受力情况，这个过程称为进行受力分析。分离体——把研究对象解除约束，从周围物体中分离出来

6、，画出简图。受力图——将分离体所受的主动力和约束反力以力矢表示在分离体上所得到的图形。受力分析的步骤1、确定研究对象，取分离体；2、先画主动力，明确研究对象所受周围的约束，进一步明确约束类型，什么约束画什么约束反力。3、必要时需用二力平衡共线、三力平衡汇交等条件确定某些反力的指向或作用线的方位。注意：（1）受力图只画研究对象的简图和所受的全部力；（2）每画一力都要有依据，不多不漏；（3）不要画错力的方向，反力要和约束性质相符，物体间的相互约束力要符合作用与反作用公理。2.2力矩与力偶一力矩衡量力使物体转动效果的物理量物体绕A点转动，转动中心，力F作用线与A点有一定垂直距离，力臂转动效果取决于

7、力和力臂的大小，力与力臂的乘积称为力矩转动中心和力的作用线决定的平面-力矩作用面过矩心与力矩作用面垂直的直线，转动轴线，上向下看有顺时针和逆时针转动，顺时针为正，逆时针为负力偶-平面内等值反向作用线不重合的两个力，使物体转动，和力同为最基本的物理量两个力的作用线构成的平面-力偶作用面两个力的作用线之间的垂直距离-力偶臂力偶矩等于力和力偶臂的乘积力偶对作用面内任一点的力矩等于力偶的力偶矩三力的平移力线平移定理：