《工程力学》课件 2-3-结构的简化

任务三结构的简化任务导学前一任务中指出简支梁桥的约束类型及画出约束反力；

简支梁桥FAxFAyABFBy如何简化为简支梁桥AB但工程中结构的实际构造比较复杂，不能用实际结构进行力学计算，必须先将实际结构加以简化。任务发布任务书：对单层厂房结构进行结构简化。屋面板柱吊车梁屋架三、结点简化四、支座简化一、体系简化二、杆件简化80%40%23%59%结构的简化工程中结构的实际构造比较复杂，在进行力学计算前，必须先将实际结构加以简化，实际结构的简化应考虑以下几方面的内容一、体系简化结构体系的简化是指把实际的空间体系在可能的条件下简化或分解为若干个平面结构体系，这样对整个的空间体系的计算就可以简化为对平面体系结构的计算。体系简化二、杆件简化杆件截面尺寸（厚度及宽度）通常比其长度小得多，在结构简化时，可以用杆件纵轴线代替杆件，忽略截面形状和尺寸的影响，直杆简化为直线，曲杆简化为曲线。杆件简化80%40%23%59%结构中各杆件间的相互连接处称为结点。结点可简化为以下两种基本类型：三、结点简化1、铰结点2、刚结点结点简化1铰结点是指杆件与杆件相互连接处采用圆柱铰链约束。2其特征是连接后杆件之间可以绕结点中心产生相对转动而不能产生相对移动。3螺栓、铆钉、榫头的连接处，可作为铰结点处理，如图所示的木屋架结点，各杆之间不能相对移动，单允许有微小的相对转动，可作为铰结点处理。1、铰结点三、结点简化钢拉杆弦杆斜杆2其特征是连接后杆件之间既不能产生相对移动，也不能产生相对转动，在节点处各杆端之间的夹角仍然保持不变。3如图所示梁与柱的混凝土为整体浇筑，在梁与柱的结点处不能产生相对移动也不能相对转动，可作为刚结点处理。2、刚结点三、结点简化1刚结点是杆件与杆件之间采用焊接(钢结构)或现浇(钢筋混凝土结构)等方式进行连接的一种结点。AA组合结点是由两种不同的结点组合而成的一种结点，这种结点的一部分具有铰结点的特征，而另一部分具有刚结点的性质，其简图如图所示。三、结点简化把结构与基础或支承部分连接起来的装置称为支座。实际工程中支座根据构造和约束特点通常可简化为以下几种。四、支座简化1、可动铰支座3、固定支座80%40%23%59%2、固定铰支座如图所示，在单层多跨并有纵向变形缝的厂房中，当中柱为单柱时，搭在中柱柱顶的其中一榀屋架将直接搁置于钢滚轴上，而钢滚轴搁置于柱顶或牛腿顶面上，其支座可简化可动铰支座。1、可动铰支座四、支座简化屋架AFAAA

在实际结构中，对自由放于其他构件上的构件，如放于墙上的梁等，其支座可简化为此种支座形式。

如图所示柱子插入预制杯形基础内，若柱子与杯口之间用沥青麻丝填实，柱脚的移动被限制，但仍可作微小转动，则可简化为固定铰支座。二、工程中常见的约束及其约束反力2、固定铰支座

在实际结构中，钢筋混凝土框架结构中悬挑阳台梁，其插入墙体内的部分有足够的长度，梁端的移动和转动都被限制，可简化为固定支座形式，如下图所示。二、工程中常见的约束及其约束反力3、固定支座悬挑阳台梁FAxFAyAmAAA任务发布任务书：对单层厂房结构进行结构简化。屋面板柱吊车梁屋架厂房结构虽然是由许多排架用屋面板和吊车梁连接起来的空间结构，但各排架在纵向以一定的间距有规律地排列着。作用于厂房上的荷载,如恒载、雪载和风载等一般是沿纵向均匀分布的，通常可把这些荷载分配给每个排架，而将每一排架看作一个独立的体系，于是实际的间结构便简化成平面结构，如图所示。步骤1：结构体系的简化任务实施简化任务实施梁和柱都用它们的几何轴线来代表。由于梁和柱的截面尺寸比长度小得多,轴线都近似地看作直线。

步骤2：杆系简化简化梁和柱的连接只依靠预埋钢板的焊接，梁端和柱顶之间虽不能发生相对移动，但仍有发生小相对转动的可能，因此可取为铰结点。步骤3：结点与支座的简化任务实施简化柱底和基础之间可以认为不能发生相对移动和相对动，因此柱底可取为固定端。人们对客观事物变化发展规律的研究并不是直接罗列考察体真实的全部现象，而是通过科学抽象与合理简化、略去次要因素并抓住其本质特征