1-2结构计算简图.ppt

1.2.1 常见约束和支座, 约束和约束反力,几个概念： 物体可分为两类：自由体和非自由体。 自由体：可以自由位移，不受任何其他物体的限制。 非自由体：不能自由位移，某些位移受其他物体限制而不能发生。 约束：限制非自由体位移的其他物体。 约束力：约束对非自由体的作用力。,力是物体间相互的机械作用，这种相互作用会使物体的运动状态发生变化（外效应）或使物体发生变形（内效应）。实践证明：力对物体的作用效果取决于力的三要素。, 力的大小 力的大小表明物体间相互作用的强弱程度。 力的方向 力不但有大小，而且还有方向。在不改变力的大小而只改变力的方向时，会产生不同的作用效果。 力的作用点 力的作用点表示两物体间相互作用的位置。力的作用位置实际上有一定的范围，当作用范围与物体相比很小时，可以近似地看作是一个点。,力是物体间相互的机械作用，这种相互作用会使物体的运动状态发生变化（外效应）或使物体发生变形（内效应）。实践证明：力对物体的作用效果取决于力的三要素。,注意：约束力的方向总是与它所限制的位移方向相反。,常见的几种约束,柔体约束由软绳、链条等构成。 柔体约束对物体的约束力：通过接触点,沿柔体中心线且背离物体，常用T 表示。 约束力特点：只能是拉力，不能是压力。, 柔体(柔索)约束,柔索受压不能平衡,工程中柔索约束实例：,常见的几种约束, 柔体(柔索)约束,胶带对轮的约束力沿轮缘的切线方向，为拉力。,常见的几种约束, 柔体(柔索)约束,工程中柔索约束实例：,常见的几种约束, 光滑接触面约束,两物体光滑的接触，它们之间的摩擦力可以忽略。 光滑面约束对物体的约束力：作用于接触点处，沿接触面的公法线，并指向被约束物体，常用N表示。,常见的几种约束, 光滑接触面约束,常见的几种约束, 圆柱铰链约束,简称铰链，是由一个圆柱形销钉插入两个物体的圆孔中构成，并且认为销钉和圆孔的表面都是光滑的。,简化：,常见的几种约束, 圆柱铰链约束,简称铰链，是由一个圆柱形销钉插入两个物体的圆孔中构成，并且认为销钉和圆孔的表面都是光滑的。,常见的几种约束, 圆柱铰链约束,工程实例,常见的几种约束, 链杆约束,链杆(又称二力杆)是两端用光滑铰链与其他构件相连，不计自重且中间不受力作用的杆件。,由于链杆只在两个铰处受力，因此是二力构件。,链杆对它所约束物体的约束力：必定沿着两铰链中心的连线作用在物体上,常见的几种约束, 链杆约束,工程应用实例, 工程上常见的几种支座和支座反力,支座定义：把结构与基础联结起来的装置。, 固定铰支座,固定铰支座连接的杆端可自由转动，但不能发生移动，可产生水平和竖向支座反力。, 工程上常见的几种支座和支座反力, 工程上常见的几种支座和支座反力,工程实例,支座定义：把结构与基础联结起来的装置。, 固定铰支座, 可动铰支座,可动铰支座连接的杆端可沿水平方向移动、可自由转动，但不能竖向移动，可产生竖向支座反力。, 可动铰支座,工程实例, 可动铰支座,其它表示,固定铰支座和可动铰支座的工程应用实例, 固定端支座,雨棚,简化,计算简图,基础,简化,计算简图,支座反力,支座反力, 固定端支座,工程实例,1.2.2 结构的计算简图,荷载及其分类,荷载：作用上结构上的主动力。 主动力：使物体产生运动或使物体有运动趋势的力。, 根据作用在结构上的时间长短分类： 永久荷载（恒载）：在结构使用期间，其值不随时间变化，或变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。 可变荷载（活荷载）：在结构使用期间，其值随时间变化且变化值与平均值相比不可以忽略的荷载。 偶然荷载：在结构使用期间不一定出现，但一出现其值很大且持续时间较短的荷载。,1.2.2 结构的计算简图, 荷载及其分类, 根据作用在结构上荷载分布状况分类： 体荷载：指分布在结构整个体积内连续作用的荷载。,荷载：作用上结构上的主动力。 主动力：使物体产生运动或使物体有运动趋势的力。,1.2.2 结构的计算简图, 荷载及其分类, 根据作用在结构上荷载分布状况分类： 分布荷载：指满布在结构某一表面上的荷载。,均布面荷载 均布线荷载 三角形分布荷载,荷载：作用上结构上的主动力。 主动力：使物体产生运动或使物体有运动趋势的力。,1.2.2 结构的计算简图, 荷载及其分类, 根据作用在结构上荷载分布状况分类： 集中荷载：作用于结构上的荷载，当分布面积远小于结构尺寸时，则可以认为此荷载是作用在结构某一点上的集中荷载。,荷载：作用上结构上的主动力。 主动力：使物体产生运动或使物体有运动趋势的力。,1.2.2 结构的计算简图, 荷载及其分类, 根据荷载位置的变化情况分类： 固定荷载：荷载作用的位置固定不变。如所有的恒载、风载和雪载等。 移动荷载：在荷载作用期间，其位置不断变化的荷载。如吊车、汽车、火车等。,荷载：作用上结构上的主动力。 主动力：使物体产生运动或使物体有运动趋势的力。,1.2.2 结构的计算简图, 荷载及其分类, 根据荷载的作用性质分类： 静力荷载：大小、方向和作用点不随时间而发生变化的荷载。 动力荷载：大小、方向随时间而迅速变化的荷载。,荷载：作用上结构上的主动力。 主动力：使物体产生运动或使物体有运动趋势的力。,1.2.2 结构的计算简图, 结构计算简图的简化原则,计算简图：在结构计算中，用以代替实际结构，并反应实际结构主要受力和变形特点的简化图形。其简化的原则是： 正确反映结构的实际情况，使计算结果精确可靠。 略去次要因素，突出结构的主要特征，以便于分析和计算。,1.2.2 结构的计算简图, 结构计算简图的简化原则,结构体系的简化：空间结构一般常简化为平面结构。,1.2.2 结构的计算简图, 结构计算简图的简化原则,结构体系的简化：空间结构一般常简化为平面结构。, 平面杆系结构的计算简图, 构件及结点的简化,杆件结点的简化：杆件的联结一般通过铰结点和刚结点进行。,铰结点：结构变形时，各杆可绕结点自由转动。,企口和斜塔铰结点,木屋架节点,杆件的简化：在计算简图中，杆件用其轴线表示。, 平面杆系结构的计算简图, 构件及结点的简化,杆件结点的简化：杆件的联结一般通过铰结点和刚结点进行。,刚结点：结构变形时，各杆之间相对夹角不变。,杆件的简化：在计算简图中，杆件用其轴线表示。, 平面杆系结构的计算简图, 支座的简化,在实际工程结构中，各种支承的装置随着结构形式或材