電子教案

1、結構力學,Structural Mechanics,主講：惠寬堂,第一章 結構力學總論,§1.1 結構力學的研究對象和任務一、結構力學的研究對象—結構1、 結構—建筑物或構筑物中支承荷載而起骨架作用的部分。 房屋建筑—建筑結構 橋 梁—橋梁結構 水利工程—水工結構… … 結構舉例：教學大樓、長江大橋、水壩、水塔……2、結構的分類（1）按結構構

2、件的幾何特征：桿件結構、薄壁結構、實體結構。（2）按建造結構的材料：鋼結構、鋼筋混凝土結構、木結構等。（3）按結構和荷載的空間特征：空間結構、平面結構。 研究結構的力學性能的學科稱為結構力學，但通常所說的結構力學以桿件結構為研究對象，也稱桿件結構力學。,三峽大壩,南京長江大橋,世界上最早的石拱橋，建于公元605年前后，全長50.82米，凈跨37.02米，拱高7.23米，距今已有1400多年，仍完好無損！,世界建筑T

3、OP 10+1No.1 臺北101大廈 508米高 101層 中國 臺北,世界建筑TOP 10+1No. 2 雙子塔 452米高88層吉隆坡,世界建筑TOP 10+1 No. 3 西爾斯大廈 442米高110層芝加哥,世界建筑TOP 10+1 No. 4 金貿大廈 421米高88層上海,世界建筑TOP 10+1 No. 5 國際金融中心（二期） 420米高 90層香港

4、,世界建筑TOP 10+1 No. 6 中信廣場 391米高 80 層廣州,世界建筑TOP 10+1 No. 7 地王大廈384米高 69層 深圳,世界建筑TOP 10+1 No. 8 帝國大廈 381米高 102層 紐約,世界建筑TOP 10+1 No. 9 中環(huán)廣場 374米高 78層 香港,世界建筑TOP 10+1 No. 10 中銀大廈 367米高 72 層香

5、港,世界建筑TOP 10+1 “玻璃人行天橋”從大峽谷南端的飛鷹峰延伸出來約21米距離谷底1219米,二、結構力學課程的任務 ——研究桿件結構的組成規(guī)律，以及結構在外因作用下的強度、剛度和穩(wěn)定性的計算原理和計算方法。一般包括4個方面：1、研究組成規(guī)律與合理形式,保證結構組成合理，能夠承擔荷載并保持平衡；2、研究結構內力與變形的計算原理和計算方法—強度和剛度,本課重要內容；3、研究結構的整

6、體穩(wěn)定和動力荷載作用下的計算原理和計算方法；4、了解各類結構的受力性能和特點，選取合理的結構類型，以利結構設計。從解決工程實際問題的角度看結構力學的內容1、將實際結構抽象為計算簡圖；2、各種計算簡圖的計算方法；3、將計算結果運用于設計和施工。,§1-1 結構力學的研究對象和任務,,,三、結構力學與其它課程的關系 理論力學—研究物體機械運動的一般規(guī)律，即力學中最普遍、最基本的規(guī)律。

7、 材料力學—以單個桿件為主要對象 彈性力學—以板、殼和實體結構為主要對象 塑性力學—以板、殼和實體結構為主要對象,§1-1 結構力學的研究對象和任務,四、結構力學在專業(yè)培養(yǎng)中的作用 —土木工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎課。先行課：數學、理論力學、材料力學；后續(xù)課：彈性力學、塑性力學以及專業(yè)課。能力培養(yǎng)：分析能力、計算能力、自學能力、表達能力、解決工程實際 問題的

8、能力本課特點：實踐性強、靈活性大、理論與實踐并重,§1-2 結構的計算簡圖,一、計算簡圖概念1、計算簡圖：分析計算結構時用于代替實際結構的計算模型。2、選取計算簡圖的必要性和可能性（舉例說明）必要性：不簡化常使分析計算不可能；可能性：使分析計算簡單而結果又能反映實際。3、選取計算簡圖的原則計算簡單—略去次要因素；反映實際—保留主要因素，能反映結構的主要力學性能。須要考慮的其他因素（舉

9、例說明）（1）結構的重要性—重要、一般、臨時建筑（2）不同設計階段的要求—初步設計、施工圖設計（3）問題的性質和難易程度—靜力、動力，復雜結構（4）計算手段和工具—手算：計算尺、計算器；電算：計算機（…）※ ——計算簡圖的選取不僅需要力學知識,還需要有豐富的實際經驗和工程結構知識。,§1-2 結構的計算簡圖二、平面桿件結構的計算簡圖1、結構體系的簡化空間 平面 ？

10、2、桿件的簡化以桿件的軸線代表桿件：直桿和曲桿,,,,,,(1) 鉸結點,(2) 剛結點,3.結點的簡化,,(3) 組合結點,,,,,4.支座的簡化,(1) 鉸支座,(2) 滾軸支座,(3) 固定支座,,,,,,,Y,X,Y,Y,X,M,,,,（4）定向支座,,（5）彈性支座,5.材料性質的簡化,將結構材料視為連續(xù)、均勻、各向同性，理想的線形彈性體。,6.荷載的簡化,荷載—作用在結構上的主動外力。自重、水壓力、風力等。