结构力学高职全套教学课件.pptx

;;1. 能叙述结构力学的研究对象、研究内容及任务。 2. 会解释结构、强度、刚度、稳定性和合理组成的概念。 3. 能对结构进行分类。 4. 能够对工程结构进行简化并绘制其计算简图。 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;1. 能进行荷载的分类，了解其特点。 2. 能进行荷载的简化，绘制计算简图。 ;;;;;;;;;;;;;1. 了解体系按几何性质的分类和进行几何组成分析的目的。 2. 掌握自由度和约束的概念。 3. 能够判断典型构件的自由度和约束作用。 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;1. 了解瞬变体系的特点。 2. 掌握几何不变体系的基本组成规则。 ;;;;;;;;;;;1. 了解几何组成分析的基本步骤。 2. 能够熟练运用几何不变体系的基本规则对结构进行几何组成分析。 ;;;;;;;;1. 叙述静定结构和超静定结构的概念。 2. 掌握静定结构和超静定结构的特点。 3. 明确静定结构和超静定结构的区别和联系。 ;;;;;小结;小结;小结;小结;;; 所谓静定结构，由体系的几何组成分析可知，静定结构为无多余约束的几何不变体系；由受力分析可知，在任意荷载作用下，静定结构的全部反力和内力都可以仅由静力平衡条件确定，且解答是唯一的。静定结构的内力计算是结构位移和超静定结构内力计算的基础。 静定结构包括梁、刚架、桁架、组合结构和拱等不同的结构形式。 根据不同结构形式的特点，计算的切入点不尽相同。首先，对体系进行整体和局部（隔离体）的受力分析，利用平衡条件计算支座反力。再应用截面法，计算杆件内力。最后绘制结构的内力图，包括轴力图（N 图）、剪力图（Q 图）和弯矩图（M 图）。 ;1. 能熟练、简捷地应用截面法绘制单跨静定梁的内力图。 2. 能正确利用荷载、剪力、弯矩之间的微分关系进行内力图的绘制。 3. 熟练掌握区段叠加法画弯矩图。 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;1. 能熟练求出静定刚架支座反力。 2. 能熟练应用截面法求静定平面刚架内力。 3. 能掌握绘制弯矩图的技巧，熟练绘制静定平面刚架的弯矩图和剪力图。 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;1. 能够掌握三铰拱的反力和内力计算。 2. 了解三铰拱的内力图绘制的步骤。 3. 掌握三铰拱合理拱轴线的形状及其特征。 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;1. 熟悉各种常见桁架的计算简图。 2. 了解桁架的受力特点及其分类。 3. 掌握零杆的特点。 4. 重点掌握用结点法和截面法计算桁架的内力。 ;;;;;;;;;;;;;;;;案例 2 – 9　试用结点法计算图 2 – 48a 所示静定平面桁架各杆的轴力。 ;情境五　静定平面桁架的计算 ;案例 2 – 10　试用截面法求图 2 – 49a 所示桁架中 a、b、c 各杆的内力。 ;情境五　静定平面桁架的计算 ;;;;;;;;;;;;;;;情境六　静定平面组合结构的计算 ;情境六　静定平面组合结构的计算 ;情境六　静定平面组合结构的计算 ;情境六　静定平面组合结构的计算 ;情境六　静定平面组合结构的计算 ;;;1. 理解结构位移的概念。 2. 了解引起结构位移的原因。 3. 掌握位移计算的目的。 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;2．单位荷载法 由以上可知，利用虚功原理来求结构的位移，关键在于虚设恰当的力状态，而此方法的巧妙之处在于虚拟状态中只在所求位移地点沿所求位移方向加一个单位荷载，以使荷载虚功恰好等于所求位移。这种用虚设单位荷载计算结构位移的方法称为单位荷载法。 3．单位荷载的虚设方法 单位荷载必须根据所求位移而假设。即单位荷载要与所求位移相对应。例如悬臂刚架上作用了竖向荷载，当求此荷载作用下的不同位移时，其虚设的单位荷载有以下几种不同情况： ;① 当要求某水平方向的线位移时，应在该点沿水平方向加一个单位集中力，如图2–67a所示。 ② 当要求某截面的角位移时，应在该截面处加一个单位力偶，如图 2–67b 所示。 ③ 当要求两点间相对线位移时，应在两点沿其连线方向加一对指向相反的单位集中力，如图 2–67c 所示。 ④ 当要求两截面的相对角位移时，应在两截面处加一对方向相反的单位力偶，如图2–67d 所示。 ⑤ 在求桁架某杆的角位移时，由于桁架只受轴力，故应将单位力偶换为等效结点集中力，即在该杆两端加一对方向与杆件垂直、大小等于杆长倒数而指向相反的集中力，如图 2–67e 所示。 ;情景二 虚功原理及单位荷载法 ;1. 在进一步理解变形体的虚功原理的基础上