1、结构力学 Structural mechanics,武汉理工大学交通学院 张谢东,第一章 绪 论,1-1 结构力学的研究对象及任务 一、工程结构的定义: 由基本构件（如拉杆、柱梁、板等）按照合理的方式所组成的构件的体系，用以支承荷载并担负预定的任务。 如：桥梁、房屋等。,第一章 绪 论 （Introduction）,现代桥梁欣赏,第一章 绪 论 （Introduction）,第一章 绪 论 （Introduction）,第一章 绪 论 （Introduction）,二、结构力学的研究对象: 研究对象 材料力学研究单个杆件 弹性力学研究杆件（更精确）、板、壳、及块体（挡土墙）等非杆状结构 结构力
2、学研究由杆件系统（Framed Structure）组成的工程结构。,第一章 绪 论 （Introduction）,桁架结构传力分析,第一章 绪 论 （Introduction）,拱结构传力分析,第一章 绪 论 （Introduction）,三、结构力学的任务：1研究结构在荷载等因素作用下的内力（强度）及位移（刚度）计算。强度结构在外力作用下是否会破坏的问题。 （如：桥在火车作用下的内力计算问题）。刚度结构在外力作用下变形是否满足规定值。（如：桥在火车作用下的位移、挠度、转角计算）。,第一章 绪 论 （Introduction）,三、结构力学的任务：2研究结构的稳定性及动力荷载作用下的反应。稳
3、定性受压构件在轴向压力作用下，能否保持其直线平衡状态。杆件如受压后变弯失稳3研究结构的组成规则和合理形式。,第一章 绪 论 （Introduction）,1-2 荷载及其分类（load）荷载作用在结构上的主动力。,第一章 绪 论 （Introduction）,1-2 荷载及其分类,第一章 绪 论 （Introduction）,此外，温度变化、支座沉陷、安装、制造的误差，都会引起结构物的内力。但对路桥，主要影响是荷载。,1-3 结构的计算简图：（Computing model）计算简图将一个具体的工程结构物用一个简化的受力图形来表示。选择计算简图时，要它能反映工程结构物的如下特征：1受力特性（荷
4、载的大小、方向、作用位置）2几何特性（构件的轴线、形状、长度）3支承特性（支座的约束反力性质、杆件连接形式）,第一章 绪 论 （Introduction）,1-3 结构的计算简图例1,第一章 绪 论 （Introduction）,1-3 结构的计算简图 例2带悬臂的梁式桥,第一章 绪 论 （Introduction）,1-3 结构的计算简图,第一章 绪 论 （Introduction）,1-3 结构的计算简图,第一章 绪 论 （Introduction）,1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型 一、支座把结构与基础联系起来的装置。1.固定铰支座(Hinge support
5、)：力作用点在铰中心，方向大小均未知。,第一章 绪 论 （Introduction）,1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型 2.活动铰支座(Roller support)：力作用点在铰中心，方向向上，大小未知。,第一章 绪 论 （Introduction）,1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型 3.固定端(Fixed support)：力作用点、方向、大小均未知。,第一章 绪 论 （Introduction）,支座,第一章 绪 论 （Introduction）,1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型 二、结点结构中杆件相互联
6、结的地方。1. 铰结点(Hinge joint)： 各杆可以绕结点中心自由转动。,第一章 绪 论 （Introduction）,1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型 1. 铰结点,第一章 绪 论 （Introduction）,1-4 支座(Supports)和结点(Joints)的类型 刚架结构中的铰结点：,第一章 绪 论 （Introduction）,1-4 支座 (Supports)和结点(Joints)的类型 2. 刚结点(Rigid joint)：各汇交于结点的杆端之间不能发生任何相对位移。,第一章 绪 论 （Introduction）,1-4 支座 (Supp
7、orts)和结点(Joints)的类型 2. 刚结点,第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类一、按杆件系统的轴线是否在同一平面内分：,第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类,第一章 绪 论 （Introduction）,二、按几何特征分：,三、按内力是否静定分：,1-5 结构的分类 四、按受力特性的不同来分：1、梁(Beam)：是一种受弯杆，轴线为直线，有单 跨与多跨的。,第一章 绪 论 （Introduction）,简支外伸梁 多跨连续梁,简支梁 悬臂梁,1-5 结构的分类 1、梁(Beam)：,第一章 绪 论 （Introduction）
8、,1-5 结构的分类 2、拱(Arch)：轴线是曲线，竖向荷载作用下产生水平支承推力。三铰拱：,第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类 2、拱(Arch)：,第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类 3、刚架(Frame)：由直杆组成，并具有刚结点。（Resist bending, shearing. and tension or compression）,第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类 3、刚架(Frame)：,第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类 3、刚架(Frame)：,第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类 4、桁架(Truss)所有结点均为铰结点，各杆仅受轴力。,第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类 4、桁架(Truss),第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类 4、桁架(Truss),第一章 绪 论 （Introduction）,1-5 结构的分类 5、组合结构(Composite structure)桁架与梁或刚架组合在一起。,第一章 绪 论 （Introduction）,本节课到此结束 再 见!,
