结构力学第一章

结构力学第一章§1-1结构力学的任务§1-2杆系结构的计算简图§1-3杆系结构的分类§1-4荷载的分类§1-5结构力学的学习方法第1章绪论

Introduction

结构：凡是能承担一定外力并能实现某些人类所需功能的固体物体。“结构”—最早用于土木工程

（Civilengineering）

人类愈文明，结构愈复杂，是人类文明程度的一个尺度。

结构概念引伸：分子、星系、文章、地质结构等。结构按几何分类：

杆系结构（Framedstructure）

板壳结构（Plateandshell）

实体结构（Massivestructure）§1-1

结构力学的任务

结构按几何特征分类§1-1

结构力学的任务

杆系结构板壳结构实体结构结构力学弹性力学§1-1

结构力学的任务

结构力学是土木工程的一门专业基础课，土木工程专业的灵魂。——考研的课程，体现能力的课程。主要任务:

杆系结构的组成规律和合理形式。掌握杆系结构的计算原理和计算方法，解决结构的强度和刚度问题。稳定和动力计算等专题。了解各类结构的受力性能，培养结构分析与计算等方面的能力。学习结构力学追求的境界

——感知结构的力学行为、对结构有了悟性。

学习结构力学的能力培养计算能力：手算，电算，作大量习题，快、准自学能力：消化已学知识，摄取新知识表达能力：作业书写，计算书（清晰、整洁）分析能力：选择计算简图，平衡分析，变形分析，选择计算方法，结果判断§1-1

结构力学的任务

与其它课程的关系

先修数学：数学分析、线性代数、常微分方程理力：质点与刚体、平衡条件、运动规律、虚位移与达朗伯尔原理等材力：单根杆、拉压弯剪扭、截面法、变形体分析基本方法、微分关系、应变能等后续专业课：砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构、高层建筑结构、结构抗震、有限元法、计算机在工程中的应用等§1-1

结构力学的任务

建于隋代（公元581－618年）大业年间（公元605－618年），由著名匠师李春设计和建造，距今已有1400年的历史，是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。比欧洲同类桥梁早1200年。万里长城结构举例河北隋朝赵州桥明朝永乐年间公元1412年北建紫禁城，南修武当山距今（2012年）10甲子武当山金顶北京天坛国家体育场国家大剧院作为世界最大的钢结构工程，“鸟巢”外部钢结构的钢材用量为4.2万吨，整个工程用钢量达到了11万吨。美国福特级核动力航空母舰满载排水量10万吨。香港建筑群武汉长江大桥建于1957年，摄于1958年眼前的钢铁巨龙激发了他去东北为新中国的钢铁事业而奋斗。武汉绿地国际金融城

总投资约300亿元，设计高度606m，将打造成仅次于阿联酋迪拜塔和上海中心大厦的中国第二、世界第三高楼。希望成为武汉瞭望世界和让世界聚焦武汉的“台阶”。湖南矮寨特大悬索桥矮寨大桥创下了四项“世界第一”1、大桥为目前世界峡谷跨径最大悬索桥；2、首次采用塔、梁完全分离的结构设计方案；3、首次采用“轨索滑移法”架设钢桁梁；4、首次采用岩锚吊索结构，用碳纤维作为预应力筋材。长1176米，跨高350米，2012年通车。三峡大坝三峡大坝是钢筋混凝土重力坝，一共用了1600多万立方米的水泥砂石料，相当于浇筑1米厚3米多高的墙体可绕地球赤道一圈。

取计算简图原则：突出主要因素——计算准确忽略次要因素——计算简单

简化内容：结构、杆件、结点、支座、材料、荷载§1-2

杆系结构的计算简图*空间结构简化成平面结构§1-2

杆系结构的计算简图杆件*杆件用轴线代替轴线平截面假定*结点与支座§1-2

杆系结构的计算简图*材料简化、荷载简化§1-3

杆系结构的分类§1-4

荷载的分类按作用时间的久暂可分为:1、恒载：长期作用于结构上且各个因素都不改变的荷载。2、活载：在施工和使用期间可能存在的可变的荷载。按作用位置是否改变可分为：1、固定荷载：作用位置固定不变。2、移动荷载：作用位置是移动的。按作用性质可分为：1、静力荷载(staticload)：大小、方向和位置不随时间变化或变化极其缓慢的荷载。2、动力荷载(dynamicload)：随时间迅速变化的荷载。

“教”讲概念、原理、方法、要点和难点

“学”预习听课（动脑）看书复习练习懂会熟练悟性学知识培养能力

结构力学内容的特点循序渐进，由已知求未知，一环扣一环

学习要求有问题及时弄懂作业是最好的实践活动，是学好结构力学的必经之路，没有投机取巧或捷径，严禁抄袭§1-5

结构力学的学习方法复习与思考：1、结点、支座的允许变形和变形约束与约束力