湖南理工学院土木建筑工程系

自我介绍:王玮玮 湖南理工学院 Tel: 15173040422

课程性质与教学目的结构力学是土木工程专业重要的专业基础课、土木工程 专业核心课程之一，也是结构工程、道路桥梁工程等专业硕 士研究生入学考试必试课程之一。 通过本课程教学，应使学生掌握系统的结构力学知识， 熟悉并掌握杆件结构的常用分析、计算方法，培养学生结构 分析与计算的能力，为今后学习“钢筋混凝土结构”等专业 课 程及解决毕业设计、工程实践中的力学问题打下基础。 与其它力学课程相比，结构力学与专业课联系更紧密、 应用更频繁，对专业学习影响更深远；其次结构力学更多、 更直接地面向工程实践，是一门以能力培养为主的课程。

结构力学与能力培养 选择结构计算简图的能力 选择计算方法的能力 结构计算的能力 使用计算机建模分析能力 对计算结果进行校核和定性判断的能力

希望同学们以教材为主，作必要的 笔记。在学习过程中一定要作相当数 量的习题，通过训练来掌握基本概念、 基本理论以及进行结构分析、计算的 方法。此外学习中要注意不断地总结 与提高

第一章 绪 论§1—1 结构力学的研究对象和任务§1—2 荷载的分类 §1—3 结构的计算简图 §1—4 支座和结点的类型 §1—5 结构的分类

第一章 绪 论§1—1 结构力学的研究对象和任务1. 结构——建筑物、构筑物中承受、传递荷载并起骨 架作用的部分。 房屋建筑——梁、柱、楼板、剪力墙、基础等 交通工程——桥梁、隧道、挡土墙、涵洞等 水工建筑——大坝、闸门、采油平台等

结构按几何特征分类 (1) 杆件结构特点：长度远大于其他两个尺度(高 、宽),如梁、柱。

(2) 薄壁结构特点：厚度远小于其它两个尺度(长、宽),如：板、壳

板

壳

(3) 实体结构特点：三个方向的尺度相近如：大坝、重力式挡土墙。

三大结构形式(b)壳体结构

(a)杆系结构(c)实体结构

按杆轴线与外力的空间位置分 (1) 平面结构各杆轴线、外力均在同一平面内

(2) 空间结构各杆轴线、外力均不在同一平面内

结构力学的研究对象系指由杆件组成的平面杆系结构。

按内力是否静定分：

静定结构——全部反力和内力都可由静力平衡条件确定。

超静定结构——只靠平衡条件不能确定全部反力和 内力，必须考虑变形条件才能确定。

2. 结构力学的基本任务(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。结构力学的内容(从解决工程实际问题的角度提出) (1) 将实际结构抽象为计算简图； (2) 各种计算简图

的计算方法； (3) 将计算结果运用于设计和施工。

各力学课程的比较：

学

科

理论力学 材料力学 结构力学

研究对象 质点、刚体 单根杆件 杆件结构

研

究

任

务

物体机械运动的一般规律变形体的强度、刚度 和稳定性

弹性力学 板壳、实体结构

§1—2 荷载的分类1.荷载：作用在结构上的主动力。 如：自重、荷重、风载、雪载……等。 2.荷载的分类按作用时间久暂 恒载(长期且不变), 如自重、土压力等。

活载(暂时且可变),如车辆、人群、风、雪等。

按作用位置是否变化

固定荷载(位置不变),恒载及某些活载，风雪 移动荷载(位置可变),如：车辆、吊车。

静力荷载(荷载的大小、方向和位置不随时间变 化或变化很缓慢—动力效应小)。 按动力效应大小 动力荷载(动力效应大—冲击荷载、风及地震产 生的随机荷载等)。

§1—3 结构的计算简图计算简图: ─实际结构的抽象，也称力学建模

简化原则——符合实际，尽量简单

简化的内容

1.杆件的简化; 2.荷载的简化； 3.支座和结点的简化。

例如: qF

杆件简化：用轴线代替了杆件。 荷载简化：重物——看作集中荷载。 自重——看作均布荷载。支座简化：考虑到支承面有摩擦，梁不能左右移动，但受

热膨胀时可伸长，将一端视为固定铰支座，另一端视为 活动铰支座。

例如: qF

杆件简化：用轴线代替了杆件。 荷载简化：重物——看作集中荷载。 自重——看作均布荷载。支座简化：考虑到支承面有摩擦，梁不能左右移动，但受

热膨胀时可伸长，将一端视为固定铰支座，另一端视为 活动铰支座。

§1—4 支座和结点的类型支座——把结构与基础联系起来的装置。传递荷载，固定结 构的位置。

1.支座的类型： ⑴活动铰支座

A

FAy

被支承物可绕铰链的铰转动，也可沿支承物的支承平面 方向移动。活动铰支座对被支承物产生过铰且垂直与支承平面 的反力。

(a)

辊轴支座

摇轴支座