《结构力学》教案 第一章 绪论

PAGE第一章绪论（1学时）教学内容1.1结构的计算简图1.2平面杆件结构和荷载的分类知识点1.1结构的计算简图知识点：铰结点、刚结点、组合结点；可动铰支座、固定铰支座、固定支座、定向支座；材料性质简化的假设。1.2平面杆件结构和荷载的分类知识点：平面杆件结构的分类：梁、拱、刚架、桁架和组合结构；荷载的分类：恒载和活载、静力荷载和动力荷载。重点难点1.1结构的计算简图重点：结点的简化方法；支座的简化方法。难点：工程结构简化。1.2平面杆件结构和荷载的分类重点：平面杆件结构的特点。难点：荷载分类。第一章绪论PAGE101.1结构的计算简图知识点铰结点、刚结点、组合结点；可动铰支座、固定铰支座、固定支座、定向支座；材料性质简化的假设。重点难点重点：结点的简化方法；支座的简化方法。难点：工程结构简化。结构的计算简图：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。简化原则反映结构主要受力特点，便于计算。简化要点结构体系的简化空间结构→平面结构（前提条件：当空间结构在某一平面内的杆系结构承担该平面内的荷载时）图1-1空间结构简化杆件的简化用杆轴线代替杆件；用杆轴线构成的几何轮廓代替原结构的几何尺寸a）剖面图b）剖面图c）计算简图图1-2砌体结构中的单跨梁杆件间连接的简化知识点：结点结构中杆件相互连接的部分。图1-3刚结点实例（框架结构的梁柱连接）［注释］刚结点：相互连接的杆件在连接处不能相对移动和相对转动，即可传递力，又能传递力矩。（从力学的角度，力使物体移动；力矩使物体转动）。图1-4铰结点实例（榫头连接）［注释］铰结点：相互连接的杆件在连接处不能相对移动，但可相对转动，即可传递力，但不能传递力矩。1）杯口基础与预制柱的连接：细石混凝土现浇为刚性，柔性材料为铰接。图1-5杯口基础与预制柱的连接2）组合结点：节点F（其中D为铰节点，E为刚结点）图1-6结点示例图支座的简化知识点：支座支座：结构与基础的连接区；广义：支承结构或构件的各种装置。滚轴支座（可动铰支座）——支杆扩展扩展图1-7a支杆示例图固定铰支座（铰支座）――铰图1-7b铰示例图定向支座——滑动支座扩展扩展图1-7c滑动支座示例图固定端支座――固端图1-7d固端示例图以上均为刚性支座。弹性支座：荷载作用下结构本身产生弹性变形。有伸缩弹性支座和旋转弹性支座。材料性质的简化知识点：材料性质简化的假设建筑材料通常为钢、混凝土、砖、石、木料等。假设它们是连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。木料为各向异性材料（横纹与顺纹不同）荷载的简化体积力→面积力→分布力→集中力

1.2平面杆件结构和荷载的分类知识点平面杆件结构的分类：梁、拱、刚架、桁架和组合结构；荷载的分类：恒载和活载、静力荷载和动力荷载。重点难点重点：平面杆件结构的特点。难点：荷载分类。知识点：平面杆件结构的分类结构的分类实际上是计算简图的分类。（1）梁：受弯构件，其轴线通常为直线。有单跨和多跨。图1-8a简支梁图1-8b连续梁实例：砌体结构的梁。框架结构中的次梁。（2）拱：杆轴为曲线，在竖向力作用下产生水平反力的结构。图1-9a三铰拱图1-9b无铰拱实例：拱桥（3）桁架：由若干个直杆组成，所有结点都为铰结点。各杆只受轴力。图1-10桁架实例：塔架（4）刚架：由直杆组成，其结点通常为刚结点。图1-11刚架（5）组合结构：桁架和梁或刚架组合在一起的结构。桁架主要受轴力；梁或刚架主要受弯。图1-12组合结构知识点：荷载的分类荷载：主动作用于结构的外力，如结构自重、水压力和土压力等。按作用时间的久暂恒载：长期作用于结构上的不变荷载。特征：大小、方向、作用位置是不变的。实例：结构的自重、安装在结构上的设备重量等。活载：建筑物在施工和使用期间可能存在的可变荷载实例：吊车荷载、结构上的人群、风、雪等荷载。按荷载的作用范围集中荷载：荷载的作用面积相对于总面积是微小的。分布荷载：分布作用在一定面积或长度上的荷载，如风、雪、自重等荷载。按荷载作用的性质静力荷载：大小、方向和位置不随时间变化或变化极其缓慢，不使结构产生显著的加速度。实例：结构自重、楼面活载等；动力荷载：随时间迅速变化或在短暂时间内突然作用或消失的荷载，使结构产生显著的加速度。注意：车辆荷载、风荷载和地震荷载通常在设计中简化为静力荷载，但在特殊情况下要按动力荷载考虑。

小结结点：结构中杆件相互连接的部分；有刚结点、铰结点和组合结点。支座：支承结构或构件的各种装置；有可动铰支座、固定铰支座、固定支座和定向支座。材料性质简化的假设是：连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。而木料为各向异性材料。平面杆件结构分梁、拱、刚架、桁架和组合结构。荷载按作用时间的久暂分恒载和活载；按荷载的作用范围分集中荷载和分布荷载；按荷载作用的性质分静力荷载和动力荷载。

练习一、单项选择题不属于活载的是（）A．楼面活荷载B．风荷载C．雪荷载D．冲击力或爆炸力对于建筑结构的荷载来说，结构自重属于（）。A．集中荷载B．恒载C．活载D．偶然荷载图1固定铰支座的4种画法中，错误的是（）A．B．C．D．图1可动铰支座在计算简图中，应画