第一章★绪论-结构的计算简图

1、11-2 结构的计算简图及简化要点结构的计算简图及简化要点一、结构的计算简图一、结构的计算简图（Computing model of structure） 用一个简化的图形代替实际结构，用一个简化的图形代替实际结构，反应实际结构的主要性能。反应实际结构的主要性能。二、简化原则二、简化原则分清主次，略去细节分清主次，略去细节2 2从实际出发从实际出发3 3 1 12三、杆件结构的简化要点三、杆件结构的简化要点结构体系的简化结构体系的简化3 3 1 13杆件的简化杆件的简化3 3 2 2以轴线表示以轴线表示结点结点杆件之间的连接杆件之间的连接当截面尺寸增大时，将引起较大误差。当截面尺寸增大时，将引

2、起较大误差。如：超过长度的如：超过长度的1/41/4。杆件与基础的连接杆件与基础的连接支座支座4杆件间连接的简化杆件间连接的简化3 3 3 3铰结点铰结点(Hinge joint)不能相对移动，可以相对转动不能相对移动，可以相对转动可以传递力，但不能传递弯矩可以传递力，但不能传递弯矩结点结点 (Joint/Nodal)5刚结点刚结点Rigid joint不能相对移动和转动不能相对移动和转动可以传递力和弯矩可以传递力和弯矩6结构与基础间连接的简化结构与基础间连接的简化3 3 4 41.1.滚轴支座滚轴支座(Roller support)可以转动和水平移动，但不能竖向移动。可以转动和水平移动，但不

3、能竖向移动。提供竖向约束反力提供竖向约束反力支座支座(Support)活动铰支座、链杆、支杆活动铰支座、链杆、支杆yF7滚轴支座Fy82.2.铰支座铰支座 (Hinge support)可以转动，但不能竖向移动和水平移动。可以转动，但不能竖向移动和水平移动。提供竖向和水平约束反力。提供竖向和水平约束反力。固定铰支座固定铰支座yFxF9沥青麻刀屋架柱焊缝预埋钢板103.3.固定支座固定支座 (Fixed support)不能竖向移动、水平移动和转动。不能竖向移动、水平移动和转动。提供竖向、水平约束反力和约束力矩提供竖向、水平约束反力和约束力矩yFxFM11细石混凝土12yFxFM134.4.定向

4、支座定向支座 (Directional support)可以水平移动，不能竖向移动和转动。可以水平移动，不能竖向移动和转动。提供竖向反力和约束力矩提供竖向反力和约束力矩yFM14材料性质的简化材料性质的简化3 3 5 5 组成各构件的材料一般假设为：连续的、均匀的、组成各构件的材料一般假设为：连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性的或弹塑性的。各向同性的、完全弹性的或弹塑性的。荷载的简化荷载的简化3 3 6 6体积力体积力表面力表面力自重、惯性力等自重、惯性力等土压力、风、雪荷载等土压力、风、雪荷载等简化为作用于轴线上的集中荷载或均布荷载简化为作用于轴线上的集中荷载或均布荷载15原结构原结构平面

5、简化平面简化16平面简化平面简化屋顶计算简图屋顶计算简图计算简图计算简图17结点原型结点原型计算简图计算简图桁架桥模型桁架桥模型横截面横截面荷载化简荷载化简181-3 杆件结构的分类杆件结构的分类按结构的计算简图分类按结构的计算简图分类受弯构件受弯构件其轴线通常为直线其轴线通常为直线可以是单跨的或多跨的可以是单跨的或多跨的梁梁 (Beam)3 3 1 119拱拱 (Arch)3 3 2 2轴线为曲线轴线为曲线力学特点是在竖向荷载作用下有水平支座反力力学特点是在竖向荷载作用下有水平支座反力20刚架刚架 (Frame)3 3 3 3由直杆组成由直杆组成其结点通常为刚结点其结点通常为刚结点21桁架桁

6、架 (Truss)3 3 4 4由直杆组成由直杆组成所有结点都为铰结点所有结点都为铰结点22组合结构组合结构 (Composite structure)3 3 5 5是桁架和梁或刚架组合一起形成的结构是桁架和梁或刚架组合一起形成的结构231-4 荷载的分类荷载的分类荷载可以根据不同的特征进行分类荷载可以根据不同的特征进行分类荷载作用时间的久暂荷载作用时间的久暂3 3 1 1恒载：长期作用在结构上的不变荷载，恒载：长期作用在结构上的不变荷载， 如结构的自重或土压力。如结构的自重或土压力。活载：在建筑物施工和使用期间可能存在的可变活载：在建筑物施工和使用期间可能存在的可变 荷载，如楼面荷载、屋面荷

7、载、雪载和风荷载，如楼面荷载、屋面荷载、雪载和风 载等。载等。243 3 荷载分类和荷载效应组合荷载分类和荷载效应组合 3.1 3.1 荷载分类和荷载代表值荷载分类和荷载代表值3.1.1 3.1.1 结构上的荷载可分为下列三类：结构上的荷载可分为下列三类：1 1 永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。永久荷载，例如结构自重、土压力、预应力等。2 2 可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、可变荷载，例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、 吊车荷载、风荷载、雪荷载等。吊车荷载、风荷载、雪荷载等。3 3 偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。偶然荷载，例如爆炸力、撞击力等。注：自重是指材料自

8、身重量产生的荷载注：自重是指材料自身重量产生的荷载( (重力重力) )。中华人民共和国国家标准建筑结构荷载规范中华人民共和国国家标准建筑结构荷载规范GB 50009-2001GB 50009-200125荷载的作用位置荷载的作用位置3 3 2 2固定荷载固定荷载(Fixed load)： 恒载和大部分活载，恒载和大部分活载， 如雪载和风载。如雪载和风载。移动荷载移动荷载(Moving load)： 在结构上的位置是移动的荷载，在结构上的位置是移动的荷载， 如吊车荷载等。如吊车荷载等。26荷载的作用性质荷载的作用性质时间时间3 3 3 3静力荷载：数量、方向和位置不随时间变化或静力荷载：数量、方向和位置不随时间变化或 变化极为缓慢，不使结构产生显著变化极为缓慢，不使结构产生显著 的加速度。如自重和其他恒载。的加速度。如自重和其他恒载。动力荷载：随时间迅速变化或在短暂时段内突动力荷载：随时间迅速变化或在短暂时段内突 然作用或消失的荷载，使结构产生然作用或消失的荷载，使结构产生 显著的加速度，要考虑惯性力的影显著的加速度，要考虑惯性力的影 响，如冲击荷载等。响，如冲击荷载等。27世界十大最高建筑世界十大最高建筑台北台北101101大楼大楼 国家石油公司双塔大楼国家石油公司双塔大楼 1228西尔斯大厦西尔斯大厦 上海金茂大