结构力学 主讲:张瑞军.PPT
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1、结构力学 主讲:张瑞军 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1、机械设计专业重要的专业基础课,一、机械设计专业重要的专业基础课,一方面它以高等数学、理论力学、材料力方面它以高等数学、理论力学、材料力学等课程为基础;另一方面,它又是钢学等课程为基础;另一方面,它又是钢结构、混凝土机械、工程起重机结构等结构、混凝土机械、工程起重机结构等专业课的基础。专业课的基础。2、该程不仅为后续课程提供必需的基础、该程不仅为后续课程提供必需的基础知识和计算方法,而且在课程
2、设计、毕知识和计算方法,而且在课程设计、毕业设计的过程中也要反复用到,在整个业设计的过程中也要反复用到,在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。课程体系中处于承上启下的核心地位。3、课程学习有一定的难度,、课程学习有一定的难度,精讲多练精讲多练!共同将该课学好!共同将该课学好!返返返返 回回回回前前 言言返返返返 回回回回11 11 杆件结构力学的研究对象和任务杆件结构力学的研究对象和任务12 杆件结构的计算简图杆件结构的计算简图13 杆件结构的类型杆件结构的类型14 荷载的分类荷载的分类11 11 杆件结构力学的研究对象和任务杆件结构力学的研究对象和任务返返返返 回回回回学 科研究对象研究任
3、务理论力学质点、刚体物体机械运动的一般规律材料力学单根杆件结构力学杆件结构弹性力学 板壳、实体结构变形体的强度、刚度变形体的强度、刚度和稳定性和稳定性各力学课程的比较:1.结构结构承受荷裁的建筑物和构筑物或其中的某承受荷裁的建筑物和构筑物或其中的某些承重构件。如房屋、桥梁、水池、挡土墙等。些承重构件。如房屋、桥梁、水池、挡土墙等。2.结构的种类结构的种类1)按几何特征分按几何特征分杆件结构杆件结构-长度远大于其他两尺寸(宽、高)长度远大于其他两尺寸(宽、高)薄壁结构薄壁结构-厚度远小于其他两尺寸厚度远小于其他两尺寸实体结构实体结构-三个方向的尺寸大约为同一量级三个方向的尺寸大约为同一量级2)按
4、空间特征分按空间特征分平面杆件结构平面杆件结构-所有杆件的轴线及荷载位于同一平面所有杆件的轴线及荷载位于同一平面内内空间杆件结构空间杆件结构其他其他v 结构力学的研究对象结构力学的研究对象研究由杆件组成的体系。研究由杆件组成的体系。返返返返 回回回回返返返返 回回回回3.结构力学的具体任务:结构力学的具体任务:(1)研究荷载等因素在结构中所产生的内力(强度计算);研究荷载等因素在结构中所产生的内力(强度计算);(2)(2)计算荷载等因素所产生的变形(刚度计算);计算荷载等因素所产生的变形(刚度计算);(3)(3)分析结构的稳定性(稳定性计算);分析结构的稳定性(稳定性计算);(4)(4)探讨结
5、构的组成规律及合理形式。探讨结构的组成规律及合理形式。进行强度、稳定性计算的目的,在于保证结构满足安全和经济的要求。进行强度、稳定性计算的目的,在于保证结构满足安全和经济的要求。计算刚度的目的,在于保证结构不至于发生过大的变形,以至于影响正常计算刚度的目的,在于保证结构不至于发生过大的变形,以至于影响正常使用。使用。研究组成规律目的,在于保证结构各部分,不至于发生相对的刚体运动,研究组成规律目的,在于保证结构各部分,不至于发生相对的刚体运动,而能承受荷载维持平衡。而能承受荷载维持平衡。探讨结构合理的形式,是为了有效地利用材料,使其性能得到充分发挥。探讨结构合理的形式,是为了有效地利用材料,使其
6、性能得到充分发挥。返返返返 回回回回返返返返 回回回回返返返返 回回回回返返返返 回回回回返返返返 回回回回返返返返 回回回回12 杆件结构的计算简图杆件结构的计算简图能表现结构的主要特点能表现结构的主要特点,略去次要因素略去次要因素的原结构的简化图形。的原结构的简化图形。简化的内容简化的内容1.杆件的简化杆件的简化;2.荷载的简化;荷载的简化;3.支座和结点的简化。支座和结点的简化。例如例如:计算简图计算简图:qP返返返返 回回回回返返返返 回回回回一、杆件的简化一、杆件的简化 根据杆件受力后的变形特点,由材料力学可知,根据杆件受力后的变形特点,由材料力学可知,各种杆件在计算简图中均用其轴线
7、来代替。等截面各种杆件在计算简图中均用其轴线来代替。等截面直杆的轴线是一直线,曲杆是一曲线。一根变截面直杆的轴线是一直线,曲杆是一曲线。一根变截面杆件也都近似地以一条直线或曲线来代替。杆件也都近似地以一条直线或曲线来代替。返返返返 回回回回二、支座的简化和分类二、支座的简化和分类活动铰支座活动铰支座 只能阻止结构上只能阻止结构上A点沿垂直于制作平面点沿垂直于制作平面方向的移动方向的移动固定铰支座固定铰支座 不允许结构上不允许结构上A点点发生任何方向的线移发生任何方向的线移动动AFAyAFAyFAx返返返返 回回回回 固定支座固定支座 不允许发生任何不允许发生任何移动和转动。移动和转动。AFAy
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