结构⼒学复习笔记第⼀章绪论§1-1结构和结构的分类⼀、结构⼯程中的桥梁、隧道、房屋、挡⼟墙、⽔坝等⽤以⽀承荷载和维护⼏何形态的⾻架部分称之为结构⼆、结构分类1.杆系结构——杆件长度l远⼤于横截⾯尺⼨b、h。钢结构梁、柱2.板壳结构——厚度远⼩于其长度与宽度的结构3.实体结构——长、宽、⾼三个尺⼨相近的结构§1-2结构⼒学的内容和学习⽅法⼀、结构⼒学课程与其他课程的关系结构⼒学是理论⼒学和材料⼒学的后续课程。理论⼒学研究的是刚体的机械运动(包括静⽌和平衡)的基本规律和刚体的⼒学分析。材料⼒学研究的是单根杆件的强度、刚度和稳定性问题。⽽结构⼒学则是研究杆件体系的强度、刚度和稳定性问题。因此，理论⼒学和材料⼒学是学习结构⼒学的重要的基础课程，为结构⼒学提供⼒学分析的基本原理和基础。同时，结构⼒学⼜为后续的弹性⼒学(研究板壳结构和实体结构的强度、刚度和稳定性问题)以及混凝⼟结构、砌体结构和钢结构等专业课程提供了进⼀步的⼒学知识基础。因此，结构⼒学课程的学习在⼟⽊⼯程的房建、结构、道路、桥梁、⽔利及地下⼯程各专业的学习中均占有重要的地位。⼆、结构⼒学的任务和学习⽅法结构⼒学的任务包括以下⼏个⽅⾯：(1)研究结构的组成规律、合理形式以及结构计算简图的合理选择；(2)研究结构内⼒和变形的计算⽅法，以便进⾏结构强度和刚度的验算；(3)研究结构的稳定性以及在动⼒荷载作⽤下结构的反应。结构⼒学的学习⽅法：先修课,公式,定理,概念,作业研究性学习：结合⼯程实际思考问题1.研究对象由细长杆件构成的体系—平⾯杆系结构。如：梁、桁架、刚架、拱及组合结构等。2.研究内容平⾯杆件体系的⼏何构造分析；讨论结构的强度、刚度、稳定性、动⼒反应以及结构极限荷载的计算原理和计算⽅法等。⼏何构造分析主要是讨论⼏何不变体系的组成规律，因为只有⼏何不变体系才能作为结构来使⽤。强度计算在于保证结构物使⽤中的安全性，并符合经济要求。刚度计算在于保证结构物不会产⽣过⼤的变形从⽽影响使⽤。稳定性验算在于保证结构不会产⽣失稳破坏。动⼒分析是研究结构的动⼒特性以及在动荷载作⽤下的动⼒反应结构受到的地震⼒、位移、速度、加速度及动内⼒等。极限荷载的求解是为了充分发挥结构的承载能⼒，由讨论结构的弹性计算转变为塑性计算。结构⼒学的计算问题分为两类：⼀类为静定性的问题，只需根据下⾯三个基本条件的第⼀个条件——平衡条件，即可求解；另⼀类为超静定性的问题，必须满⾜以下三个基本条件，⽅能求解。三个基本条件是：(1)⼒系的平衡条件在⼀组⼒系作⽤下，结构的整体及其中任何⼀部分都应满⾜⼒系的平衡条件。(2)变形的连续条件(即⼏何条件)连续的结构发⽣变形后，仍是连续的，材料没有重叠或缝隙；同时结构的变形和位移应满⾜⽀座和结点的约束条件。(3)物理条件把结构的应⼒和变形联系起来的物性条件，即物理⽅程或本构⽅程。§1-3结构计算简图⼀、选取结构的计算简图必要性、重要性：将实际结构作适当地简化，忽略次要因素，显⽰其基本的特点。这种代替实际结构的简化图形，称为结构的计算简图。合理地选取结构的计算简图是结构计算中的⼀项极其重要⽽⼜必须⾸先解决的问题。⼆、选取结构的计算简图的原则：1、能反映结构的实际受⼒特点，使计算结果接近实际情况。2、忽略次要因素，便于分析计算。三、简化内容:1、体系的简化:空间结构平⾯结构2、杆件的简化:杆件杆件的轴线3、结点的简化:刚结点铰结点半铰结点(组合结点)4、⽀座的简化:固定铰⽀座可动较⽀座固定端⽀滑动⽀座(定向⽀座)5.荷载的简化:集中⼒、集中⼒偶、分布荷载§1-3结构计算简图⼀、结构体系的简化⼀般结构实际上都是空间结构，各部相连成为⼀空间整体，以承受各⽅向可能出现的荷载。在多数情况下，常忽略⼀些次要的空间约束，⽽将实际结构分解为平⾯结构。⼆、杆件的简化杆件⽤其轴线表⽰，杆件之间的连接区⽤结点表⽰，杆长⽤结点间距表⽰，荷载作⽤于轴线上。三、⽀座和⽀座反⼒⽀座定义：把结构与基础联结起来的装置。1.固定⽀座简图：特点：1)结构在⽀座截⾯不产⽣线位移和转⾓；2)⽀座截⾯有反⼒矩以及x、y⽅向的反⼒。2.固定铰⽀座特点：1)结构在⽀座截⾯可以绕圆柱铰A转动2)x、y⽅向的反⼒通过铰A的中⼼。3.活动铰⽀座（辊轴⽀座、摇轴⽀座）特点：1)杆端A产⽣垂直于链杆⽅向的线位移；2)反⼒沿链杆⽅向作⽤，⼤⼩未知。4.滑动⽀座（定向⽀座）特点：1）杆端A⽆转⾓，不能产⽣沿链杆⽅向的线位移，可以产⽣垂