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临沂大学工程学院结构力学学科组结构力学STRUCTURALMECHANICS
结构力学绪论第一章
§1结构力学的学科内容和教学要求1-1结构1-2结构力学研究对象1-3课程教学中的能力培养
研究对象由建筑材料按合理方式组成的建筑物和工程建设中承受、传递荷载起骨架作用的工程体系。结构概念(structure)
现代结构力学——将工程项目从论证到设计从施工到使用期内维护的整个过程作为大系统，研究大系统中的各种力学问题狭义结构力学——由杆系组成的体系（**）广义结构力学——可变形的物体系
杆板块
结构力学研究的内容包括控制——通过控制理论和控制技术，智能化地抵御外界作用下的结构反应。分析——结构在外因作用下的反应。通过分析使设计的结构既经济合理，又安全可靠。识别——通过系统的反馈信息，确定体系内在实质（系统识别）或外界作用（荷载识别）。
结构动力分析——主要研究结构动特性及在动荷载作用下的动反应分析。结构静力分析——研究结构的组成规律、外界因素作用下结构受力变形及稳定的计算原理和计算方法，移动荷载作用下结构设计特点和方法。结构计算机分析——简单介绍应用计算机进行结构分析的基本原理和方法。本课以分析为主要工作
本课与其它课程的关系高等数学作为分析工具理论力学着重讨论物体的机械运动材料力学以单杆作为对象，讨论应力-应变关系弹性力学以实体和板壳结构为研究对象结构力学重点研究杆系结构，它为钢混结构、钢木结构，水工结构等专业课提供力学基础和设计依据。
§2结构的计算简图及简化要点1结构体系的简化2杆件的简化3杆件间连接的简化4结构与基础间连接的简化5材料性质的简化6荷载的简化
高层建筑
水利工程
桥梁工程
大跨结构
高耸结构
核电建筑
体育建筑
力学建模—分析实际结构，需要利用力学知识、结构知识和工程实践经验，经科学的抽象，并根据实际受力、变形规律等主要因素，对结构进行合理简化。简化原则：尽可能符合实际；尽可能简单简化内容：体系、构件、连接及荷载计算简图
1.结构体系的简化2.杆件的简化
杆件简化：由杆的特征，截面应力可根据截面内力确定，而内力只沿杆长方向变化，因此杆的简图可用轴线代替。杆件连接点用结点表示；杆长用结点间的距离表示；荷载作用点移到轴线上FP2FP1
(1)铰结点(2)刚结点3.杆件间连接的简化(3)定向结点
连接简化：l铰结点—被连接的杆件在连接处不能移动但可转动铰结点
l组合结点—被连接的杆件在连接处不能移动但部分杆可转动l刚结点—被连接的杆件在连接处不能移动亦不可相对转动刚结点
单铰结点复铰结点单刚结点复刚结点组合结点
4.结构与基础间连接的简化:支座—支承结构或构件的各种装置可动铰支座(Rollersupport)Fy
固定铰支座(hingesupport)FyFx
滑动支座(定向支座)(guidesupport)固定端支座(fixedsupport)FyMFyMFx材料简化:连续、均匀、各向同性、弹性荷载简化:面力、体力均作用于轴线；集中荷载、分布荷载
固定铰支座固定铰支座反力限制X、Y向位移各种支座的受力情况
固定铰支座反力固定铰支座限制X、Y、Z向位移
可动铰支座可动铰支座反力限制X向位移限制Y向位移
固定支座固定支座反力限制X、Y向位移及转动
固定支座反力固定支座限制三方向位移及转动
定向支座定向支座反力限制X位移及转动限制Y位移及转动
1.梁(beam)按结构的受力特性和连接特征划分受弯构件。承受横向荷载qFPM§3杆件结构的分类
连续梁（直线）曲梁（曲线）荷载作用下，主要承弯的结构多跨静定梁（直线）
2.拱(arch)轴线为曲线，力学特征是在竖向荷载作用下支座产生水平推力由若干两端为理想铰的直杆连接而成体系3.桁架(truss)
不等高三铰拱等高两铰拱竖向荷载下，将产生水平推力
平面桁架空间桁架直杆铰结体系、只受结点荷载作用杆件与荷载均在同一平面内杆件与荷载不在同一平面内
4.刚架(rigidframe)由梁柱组成，具有刚结点，主要受弯5.组合结构(compositestructure)兼有刚架和桁架的组合体
刚架直杆刚结、主要承弯
组合结构部分桁架杆，部分梁式杆的结构梁式杆桁架杆
排架一种工业厂房用的特殊组合结构柱柱柱屋架屋架
超静定结构(staticallyindeterminatedstructure):由平衡和变形条件共同确定静定结构(staticallydeterminatedstructure):由平衡条件唯一确定按计算特性划分
比较：杆件结构的分类1.梁2.桁架3.拱4.刚架5.组合结构平面结构和空间结构RARB
xyxyz-8-
１、根据荷载作用时间长短：恒载、活载。２、按荷载作用的性质：静力荷载、动力荷载。-9-§1-4荷载的分类
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