一级建筑师复习资料之结构力学基础知识

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1、级建筑师复习资料之结构力学基础知识七木建班物屮支砥荷戦血起許蚩作用的曙分期做结构.駅起中的漱柱丈悴痒系.宋工楚筑物中的闸门和水坝支撑体系.公路铁路上的桥梁和庭洞黑•部是结构的典魁侧子。1.1.1土木工程结构的分类(1)杆件林hii类洁称的主JS承重擀抵由杆件所ifi成.杆件的几何裤陆是横魏面尺寸要比氏度小需多如图III所不的香港和银大厦寻高层足筑•系杆件结构r(2)板克結构:这类结沟的壬耍承重体系由仮瓷直薄嶂结构组成.己的厚曜比從厦和宽岌小锦多如图U所川的悉尼耿剧険的捧顶即为这种蜻掏「39ia-1(3)实体紹札:这类结梅的尺.霓甲三个尺度大巾、招仿mL13(h)水即暹用的业力坝

2、.系实体结构，图1.12(b)为几剖面图•图1,IJJ)为其穰水理制而图.Efi】」」通常来讲，挟义的结构住往指的就是杆件结构，故结构力学一殼就是指杆件结构力学。结询力学与埋论力学、材料力学.弹性力学有密切的关系c理怡力学着鳶讨论物体机械运动的坯本规徉•斤余三门力学肴重讨论结也及其构件的强度、刚度和稳定何砸。其中材料力学以单个杆件为主要研究对象;結沟力学以杆件结梅为硏究对象;弾住力学以实体结构和板壳结构为主!要硏究对杲。I:1.1.2建筑工程结构所要解决的问题I4;土木工程中结构斯卷軍决的冋題址，首先表现为便结构胃架形成的空何徒恵好地脱务于:人类生活、生产的要求和人类对类观的需

3、要；貝次爲妥緖恂骨架有批抗力的功能，即使结构应具有能抵抗各种作用力的承我能力而不致发生破坏，不致倾段，不致失锂以及不会产生过大变:形:第三表现为如何充分役挥所采用建统材料的作用，结构的禾我力问題，实质上是纽成结构:沟件的材料的强度问題；结佝的变形问越•实质上足组成站构初件的材料应变何电。同时可以!这样认为，土木工逐结构的问题从集种意义上说.足该结沟所采用材料的性能以及如何合寿利!用材料的问題。!建筑结构所奨斛决的问题还有如连接构造何題及经济问越寻。在常见结恂中，连接詢谴；往往是礎保结构的菸体性、刚性以及施工可行性、合理性的-个关燙问一职来讲•经济问＞題并不是萍筑的审耍条件•但是

4、人们愿意看到：用最少的钱（结构工程大体占总造价的30%-40殆〉、最省的劳动力（结枸工程用工约占总用工的30%~4（必）、最短的工期（结构工程工期妁占总工期的40%-50%）、在最大限度地荷足建筑功能要求的前提下，将建筑童成。因此在进行建筑没计时，需要对几种不同结梅彫式的方案进行技术经济比较分析•才能选用较为经济合理的结枚形式。1.1.3结构理论上的两条公理（1）力越屉能够直按地被平衡，则結FJ就能做得速轻。力陇愈快地传到地基•这个结构就愈好，但浪一般结构力总星要走相当的“弯賂”的，-走夸路，力就不能在同一直线上相遇•因和发生龌转，这枕是“力矩”。圾坏的“弯開”位是最不好的结梅

5、形式，这可用梁来说明（图・J4）：“弯路-和舉的跨度成比例•就产生了弯矩。快比猱好，拱在支座中将形成一推力线，勻拱的全胯精布均布荷载时，若携为拠物线形状.力杵沼最宜接的途能传到支座上，拱的做面中只产生压应力（用1.1-5）.若拱的形状与比检线啊思.就有芳路•则将产坐弯曲、使结构变甫。、/31.1-4力不娶走“穹路”的原则也适用于桥眾•桁架轩件也应当只承受直接的拉力或压力。（2）构件豉面材料强度越充分利用越经满。-r工形、箱形截面比矩形、圆形实心截面有利于把材料尽可能远审中和轴位置上，足有效的:載面形状.超需充分发挥戳面材料的强度。有趣的是，在自然界许多动植物的级织中也体现r；

6、这个结论。例如许各能馥受狂风的植物莓部是管秋樽壁杆件，猱面是空心的；人体的骨骼.其:锻両上密实的骨质分布在四周，也是空心的。；復;皐梁的抗弯能力的慎性矩，在相冋截面下，工彩比矩形姜大。的承簸力的柔度就:是柱閒与回转半径r的比値•柔度愈大，柱的承義力愈小，高柱翌求r值大"叩茨示截面材料；的分敢稗度。：［僥11］试比较两个外頁径相尊均为。的圆截面(田1.1-6)回转半徑“JM不难徂出空心比实心的r大.空心BI柱r=扌W+d；，若背變很特d則空心的，比实心01柱大均宴大厲倍.该債对乍心方蚌也兴不务c(1)结构力学的任务和内容如下所述。图1・1・6①任务：讨论结构的组成规健和合理形式，

7、以及结构计算商图的合理选择；讨论结构內力和变彫的计冀方法•以便进厅结构豪度和刚度的验算；讨论结构的穂定性以及在动力葡越作用下的结构反应。②内容••緡实际结构简化为计算简因：研究各种汁算简图的计算方法;将卄算结果运用于实际结构的设计和施工。复习时要注意结构力学与其他课程的联系。在复习结构力学的过程中，轻倉衆运用髙等数学、理论力学'林料力学停柜关课程的知识.因此•应当根馆悄况进行必娶的复另，并在运用中得到巩凶和捉髙。1.2计算简图丈际结构和实际的荷載悄况都是很复杂的，宪全按煦结构的实际惜况进行力