江苏科技大学：《结构力学》课程教学课件（讲稿）第01章 结构力学教程绪论

江蘇科技大学jiangsu university of sclence and technology结构力学教程1 School of Civil EngineeringandArchitecture

1 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture 结构力学教程

江蘇科技大学jiangsu university of sclence and technology第1章绪论本章目录结构力学的学科内容和教学要求结构的计算简图及简化要点杆件结构的分类荷载的分类4 School of CivilEngineeringandArchitecture

4 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture  结构力学的学科内容和教学要求  结构的计算简图及简化要点  杆件结构的分类  荷载的分类 第 1 章 绪 论

江蘇科技大学jiangsu university of sclence and technology基本要求了解:结构力学的发展历史、研究对象和研究任务，与其它课程的关系及常见杆件结构的分类。掌握：结构计算简图的概念和确定结构计算简图的原则；杆件结构的支座、结点类型和特点及荷载分类。5SchoolofCivilEngineeringandArchitecture

5 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture 基本要求 结构计算简图的概念和确定结构计算简图 的原则；杆件结构的支座、结点类型和特 点及荷载分类。 掌握： 结构力学的发展历史、研究对象和研究任 务，与其它课程的关系及常见杆件结构的 分类。 了解：

周王城图（清朝庄璟据《永乐大典》中周王城图描绘）学的学科内容和教学要求史ujn58导号净果迎电迎迎聘三0营二屋渐佛0E3江时代遗址考古）中的《考工记》就已经记载了各种建③在汉代王延寿的《鲁灵光殿赋》中曾出现“结构”这一专有名词。“於是详察其栋宇，观其结构。6SchoolofCivil EngineeringandArchitecture

6 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 结构力学发展简史 结构力学发展简史 ★ 中国古代工程实践 在建筑结构方面： ① 早在六千年前，我们祖先就已经建造了木框架结构房屋 （木构件分为桩、柱、梁、板，采用榫卯联接），逐渐 告别利用天然结构巢居和穴居的原始状态。（根据浙江 余姚河姆渡新石器时代遗址考古） ② 三千年前《周礼》中的《考工记》就已经记载了各种建 筑的形式和制式。 ③ 在汉代王延寿的《鲁灵光殿赋》中曾出现“结构”这一 专有名词。 “於是详察其栋宇，观其结构

江蘇jiangsu university在水工结构方①公元前都江堰创造了用其结构之简单在桥梁结①公州桥）为敬福建泉州万安桥（即洛阳桥，筏形基础，砺房胶固），其独特结构型式在世界上都绝无仅有。7SchoolofCivilEngineeringandArchitecture

7 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture 在水工结构方面： ① 公元前256-251年秦朝修建的岷江水利枢纽工程都江堰创 造了用竹笼装卵石堆砌的堤坝结构，使用至今，其结构 之简单，规模之宏伟，堪称世界之最。 在桥梁结构方面： ① 公元605-617年隋朝修建的河北赵县安济桥（也称赵州桥）为 敞肩石拱桥，造型优美、结构合理。 ② 福建泉州万安桥（即洛阳桥，筏形基础，砺房胶固），其独 特结构型式在世界上都绝无仅有

江蘇科技大学jiangsu university of sclence and technolog★近代的发展与飞跃①19世纪末，随着钢结构广泛应用，进一步推动结构分析理论的发展，建立了利用能量原理计算结构位移和应用力法计算超静定结构的一般理论，但主要的发展是桁架分析。②20世纪初，随钢筋混凝土框架结构型式的出现，又诞生了与高次超静定结构相适应的新的计算理论和方法，如位移法和力矩分配法。③20世纪中叶还发展了考虑塑性的结构计算理论、结构稳定计算和结构动力学计算理论。④1945年电子计算机的问世和广泛应用使结构分析如虎添翼，计算能力跃上一个新的台阶，出现以计算机为工具的结构矩阵分析法（即杆件系统的有限单元法）。5目前结构力学已进入有史以来发展最快的时期，其应用范围之广、应用水平之高已达到前所未有的程度。8 Schoolof Civil EngineeringandArchitecture

8 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture ★ 近代的发展与飞跃 ① 19世纪末，随着钢结构广泛应用，进一步推动结构分析理 论的发展，建立了利用能量原理计算结构位移和应用力法 计算超静定结构的一般理论，但主要的发展是桁架分析。 ② 20世纪初，随钢筋混凝土框架结构型式的出现，又诞生了 与高次超静定结构相适应的新的计算理论和方法，如位移 法和力矩分配法。 ③ 20世纪中叶还发展了考虑塑性的结构计算理论、结构稳定 计算和结构动力学计算理论。 ④ 1945年电子计算机的问世和广泛应用使结构分析如虎添翼， 计算能力跃上一个新的台阶，出现以计算机为工具的结构 矩阵分析法（即杆件系统的有限单元法）。 ⑤ 目前结构力学已进入有史以来发展最快的时期，其应用范 围之广、应用水平之高已达到前所未有的程度

江蘇科技大学jiangsu universityof sclence andtechnology81-1 结构力学的学科内容和教学要求工程结构的定义工程结构一由建筑材料（土、木、砖、石、砼、钢材、塑料、玻璃等）按一定的方式组成的能承受、传递荷载作用的起骨架作用的部分，称为工程结构，简称结构。工程结构应满足对其所要求的功能。常见的工程结构包括房屋建筑中梁柱体系、桥梁、地下结构、水坝、闸、体育场馆储气罐、输电塔及电视塔等。.工程结构的类型工程结构通常是由基本结构构件组成。这些基本结构构件包括梁(曲梁)、板、壳、柱、杆、索。9 SchoolofCivil EngineeringandArchitecture

9 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 一.工程结构的定义 工程结构—由建筑材料（土、木、砖、石、砼、钢材、塑 料、玻璃等）按一定的方式组成的能 承受、传递 荷载 作 用的起骨架作用的部分,称为工程结构，简称结构。 工程结构应满足对其所要求的功能。常见的工程结构包括房 屋建筑中梁柱体系、桥梁、地下结构、水坝、闸门、体育场馆、 储气罐、输电塔及电视塔等。 二.工程结构的类型 工程结构通常是由基本结构构件组成。这些基本结构构 件包括梁(曲梁)、板、壳、柱、杆、索

江蘇科技大学jiangsu university of sclence and technology各种工程结构根据其不同类型构件的组合形式和受力特点可分为以下几类：工程结构类型杆件结构板壳结构实体结构悬吊结构薄膜结构刚架结构、折板结构、临时蓬帐、重力式水坝斜拉桥桁架结构、壳体结构、悬索桥展馆、重力式码头气垫船、拱结构、箱形截面结墩台与基础悬挂结构构、飞艇、网架结构热气球、剪力墙结构降落伞10 SchoolofCivilEngineeringandArchitecture

10 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture ◆各种工程结构根据其不同类型构件的组合形式和受力特点可 分为以下几类： 工程结构类型 杆件结构 板壳结构 折板结构、 壳体结构、 箱形截面结 构、 剪力墙结构 斜拉桥 悬索桥 悬挂结构 临时蓬帐、 展馆、 气垫船、 飞艇、 热气球、 降落伞 重力式水坝 重力式码头 墩台与基础 刚架结构、 桁架结构、 拱结构、 网架结构 实体结构 悬吊结构 薄膜结构

江蘇科技大学jiangsuuniversityof sclenceandtechnology（1）杆系结构一由杆件（梁、柱、杆）按一定方式联结而形成的结构体系，是工程结构广泛采用的结构体系之一。杆件的厂何特征是其横截载面尺寸（高、宽或直径）远小千其杆件的长度。典型的杆系结构包括梁、刚（框）架结构、桁架结构、拱结构、网架结构、塔梳结构。万州长江大桥：主跨420m南京长江大桥：正桥头美国新河峡谷桥：主跨518m连续桁架梁，9跨的上承式钢筋混凝十箱型的上承式钢桁架两铰拱，桥160m，1跨128m，正桥无铰拱桥。失跨比（f/I）为面距谷底267m，桥面为4车1/5，桥面宽15m，1997年长1576m。1968年建成道公路，1977年建成，是世界通车。建成通车，是世界上最大上跨度最大的钢拱桥。跨度的钢筋混凝土拱桥。llSchoolofCivilEngineeringandArchitecture

11 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture (1)杆系结构—由杆件(梁、柱、杆)按一定方式联结而形成 的结构体系，是工程结构广泛采用的结构体系之一。杆件的 几何特征是其横截面尺寸(高、宽或直径)远小于其杆件的长 度。典型的杆系结构包括梁、刚(框)架结构、桁架结构、拱 结构、网架结构、塔桅结构。 南京长江大桥：正桥为 连续桁架梁，9跨 160m，1跨128m，正桥 长1576m。1968年建成 通车。 美国新河峡谷桥：主跨518m 的上承式钢桁架两铰拱,桥 面距谷底267m，桥面为4车 道公路,1977年建成,是世界 上跨度最大的钢拱桥。 万州长江大桥：主跨420m 的上承式钢筋混凝土箱型 无铰拱桥。矢跨比(f/l) 为 1/5，桥面宽15m，1997年 建成通车，是世界上最大 跨度的钢筋混凝土拱桥

科技大学3m西尔斯大厦共o层，位于美国芝加蒙特利哥市，1974年建成。大尔世界厦采用钢框架组成的束博览会筒结构，1-50层由9个(1967边长为23.86的方筒组成年）美正方形，51-66层载去国馆，一对对角方筒，67-90球体网层截去另一对角方筒，架结形成十字形，91-110层构只保留两个方筒。此大厦原为世界第一高楼。EiffelTower是钢桁架结构，塔高300米，加装电视天线后为320.7米，1889年3月建成。塔具有曲线形轮廓，横断面为四边形，底部边宽100米，塔身为A字形，外形优美，有高达40米的拱形门和4条符合力学要求的弧形支腿，显得刚劲有力，美观12 Schoofof Civil Engineering and Architecture

12 School of Civil Engine School of Civil Engineering and Architecture ring and Architecture 西尔斯大厦：高443m， 共110层，位于美国芝加 哥市，1974年建成。大 厦采用钢框架组成的束 筒结构，1－50层由 9 个 边长为23.86的方筒组成 正方形，51 －66层截去 一对对角方筒，67 －90 层截去另一对角方筒， 形成十字形，91 －110 层 只保留两个方筒。此大 厦原为世界第一高楼。 蒙特利 尔世界 博览会 （1967 年）美 国馆， 球体网 架 结 构 。 Eiffel Tower 是 钢桁架结构，塔 高300米，加装 电视天线后为 320.7米，1889 年 3月建成。塔具 有曲线形轮廓， 横断面为四边 形，底部边宽 100米，塔身为 A 字形，外形优 美，有高达40 米 的拱形门和 4 条 符合力学要求的 弧形支腿，显得 刚劲有力，美观 大方