建筑力学第一章绪论
荷载大小的确定: 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
二、荷载的分类
静力荷载(static load)
直接荷载
1、根据荷载对结构产生
2、根据荷载
的动力效应划分
接触方式划分
动力荷载(dynamic load)
间接荷载
集中荷载
1.均匀连续假设 假设变形固体在其整个体积内用同种介质 毫无空隙的充满了物体。
2.各向同性(Isotropy )假设 假设变形固体沿各个方向的力学性能均相 同。 3.小变形假设 在实际工程中,构件在荷载作用下, 其变形与构件的原尺寸相比通常很小, 可以忽略不计,称这一类变形为小变形。
建筑力学的对象是均匀连续的、各向 同性的、弹性变形的固体,且限于小 变形范围的杆件和杆件组成的杆系结 构。杆系结构是由杆件组成的结构
201米
韩国世界杯室内足球场
3水 泥
多层与高层建筑物的结构型式
多 混合结构
层
与 高
框架结构
全剪力墙结构
层
框架-剪力
建 筑
剪力墙结构
墙结构
筒中筒结构
筒体结构
成束筒结构
多筒体系
巨型结构
3.1 硅酸盐水泥
砖混结构
砌 体 结 构 的 抗 震 试 验框架结构来自剪力墙结构框架-剪力墙结构
第二节 基本概念
(1)荷载 (2)约束和约束反力 (3)内力 (4)位移
1荷载(load)的分类
一、定义
荷载:主动作用在结构上的外力。自重、风
广义荷载:外力、温度改变、支座沉降、 制造误差、材料的收缩、地震作用、风荷载
作用(效应):结构受力或变形 (温度变化、支座沉降、制造误差、材料 收缩以及松弛、徐变等)
特点
杆件的截面尺 寸远小长度
平面杆系结构
(2)建筑力学的基本假设 刚体和变形固体
刚体 在外力作用下,不产生变形的固体。 变形固体 在外力作用下,会产生变形的固体。 绝对的固体是不存在的
在受力平衡分析中,材料的变形非常微小,为简化计算, 可不考虑它们受力后的微小变形,而视为刚体
第二、三章
(2)建筑力学的基本假设
弹性力学 板壳、实体结构
由此可见:建筑力学是研究杆件结构的强度、刚度 和稳定性的一门学科。
设计构件时,必须做到: (1)足够的强度:
有足够的抵抗破坏的能力,使构件 在载荷作用下能安全工作。
(2)足够的刚度:
强度:构件抵抗 破坏的能力
有足够的抵抗变形的能力,使构件 在载荷作用下产生的变形在工程允许 范围内。
构件:结构的组成部分,梁、柱、 板
结构的作用:承担荷载(广义的)
结构——建筑物中承受荷载并起骨架作用的部分。 构件——组成结构的单个部件。
构件应有一定的承载能力
风压
吊车 荷载 单层工业厂房荷载作用图
外荷 载
结构形式
多层与高层建筑结构 单层大跨度屋盖结构
上海金茂大厦,(钢结构, 88层,高420m,是我 国目前最高的建筑)
81×81米有柱展厅,屋盖采用双向空间钢桁架结构。 桁架下弦标高为10.55米,桁架高度H=4.0米,钢桁架 沿纵向间距为27米,沿横向间距为9米,均支承在钢 筋砼柱柱顶
索结构
受力特点:索是中心受拉构件,既无弯矩也无剪力。 水平反力为H,方向是向外的
国家奥林匹克体育中心
悬索桥 (悬索)
结构的几何分类:
(3)建筑力学的任务和方法
1 建筑力学的任务
平衡(Equilibrium ) 是结构相对于地球保持静止状 态或匀速直线平移。
强度(Strength )是结构抵抗破坏的能力
刚度(Stiffness )是结构抵抗变形的能力 稳定性(Stability )是结构保持原有平衡形态的能力
建筑力学的任务:是通过研究结构的强度、刚 度、稳定性;材料的力学性能;结构的几何组 成规则,在保证结构既安全可靠又经济节约的 前提下,为构件选择合适的材料、确定合理的 截面形状和尺寸提供计算理论及计算方法。
2 力学的课程体系
一➢➢强刚、度度结、—构稳—力定控学性制的—结研—构究变保对形证象不结是超构杆过的系允安结许全构值,,并满符足合使经用济要的求要。求。
各力学课程的比较:
学科 理论力学
研究对象 质点、刚体
研
究
任
务
提供力学计算原理(平衡方程,虚功原理)
材料力学 结构力学
单根杆件 杆件结构
变变形形体的强度、刚度 和稳定性
(1)杆件结构(structure of bar system)
l>>b、h
(3)实体结构
(massive structure)
l、 b 、h同级
(2)板壳结构
(plate and shell structure)
b<<l、h
挡土墙
基础
平面杆系结构
(c) 块体结构
建筑力学的研究对象
构件
结构
分类
杆 板壳 块体
刚度:构件抵抗 变形的能力
构件
(3)足够的稳定性: 构件在载荷作用下能保持原有形
状下的平衡 。
稳定性:构件保 持原有形状下平 衡的能力
3 建筑力学的分析方法
建筑力学是一门力学的分支课程,在学习 是要注重对基本概念的理解,同时要学习 力学的基本研究方法,提高分析问题和解 决问题的能力。
重视力学分析和工程实际相联系;重视 分析能力、计算能力、自学能力、表达 能力、创新能力的培养。
筒中筒结构
单层大跨度建筑物的结构型式
门式刚架结构
平面结构体系拱薄桁结腹架构梁结结构构
单层大跨度建筑
薄壳结构 网架结构
空间结构体系开膜悬合结索结构结构构
玻璃结璃 张弦结构
长春国富门式刚架厂房
图1 装配式结构实例
待装配的一榀平面桁架
拱桥 (无铰拱)
飞机库
加油站
厦门国际会展中心
Chapter 1 Intrduction
(1)引言 (2)基本概念 (3)计算简图 (4)杆件的基本变形
第一节 引言
(1)建筑力学的研究对象-建筑结构 (2)建筑力学的基本假设 (3)建筑力学的任务和方法
1 建筑力学的研究对象-建筑结构
建筑结构:由建筑材料筑成,能承受 荷载而起骨架作用的构筑物称为 工程结构。 – 如:梁柱结构、桥梁、涵洞、 水坝、挡土墙……。
完全弹性体和小变形
变形固体在外力作用下会产生两种性质的变形: 弹性变形当外力消除时,变形随着消失的变形; 塑性变形当外力消除后,不能消失的变形。
完全弹性体是不存在的
当塑性变形很小,忽略不计,认为只有弹性变形,这种只 有弹性变形的变形固体称为完全弹性体(钢筋)。
小变形:变形<<构件尺寸
3变形固体的基本假设