目录

  • 1 课程导言
    • 1.1 课程导言
  • 2 绪论
    • 2.1 结构力学的研究对象和任务
      • 2.1.1 结构力学课程内容整体说明
    • 2.2 强度、刚度、稳定性
  • 3 机动分析
    • 3.1 章节导言
    • 3.2 平面体系的机动分析
    • 3.3 平面体系的计算自由度
    • 3.4 几何不变体系的基本组成规则
    • 3.5 瞬变体系
    • 3.6 机动分析实例分析
  • 4 静定梁和刚架
    • 4.1 章节导言——梁的前世今生
    • 4.2 单跨静定梁的概念
      • 4.2.1 微分关系
      • 4.2.2 区段叠加法
    • 4.3 多跨静定梁
    • 4.4 不求或少求反力绘制梁弯矩图
    • 4.5 静定平面刚架
    • 4.6 快速绘制刚架弯矩图技巧说明
    • 4.7 刚架绘制举例
    • 4.8 静定结构的特性
  • 5 静定拱
    • 5.1 章节导言——拱结构漫谈
    • 5.2 三铰拱的计算
  • 6 静定桁架
    • 6.1 章节导言——桁架结构的产生
    • 6.2 桁架的基本概念
    • 6.3 桁架介绍
    • 6.4 结点法
    • 6.5 零杆判定
    • 6.6 截面法
    • 6.7 联合运用
    • 6.8 组合结构
  • 7 结构位移计算
    • 7.1 章节导言——位移计算的目的
    • 7.2 变形体的虚功原理
    • 7.3 单位荷载法
    • 7.4 荷载作用下的结构位移计算
    • 7.5 图乘法
    • 7.6 温度变形位移计算
    • 7.7 支座移动位移计算
    • 7.8 线弹性结构的互等定理
  • 8 力法
    • 8.1 章节导言——力法的概念
    • 8.2 超静定次数
    • 8.3 力法典型方程
    • 8.4 力法的基本解题步骤
    • 8.5 对称性的利用-1
    • 8.6 对称性的利用-2
    • 8.7 超静定结构位移计算
    • 8.8 超静定结构的特性
  • 9 位移法
    • 9.1 章节导言——位移法概念
    • 9.2 等截面直杆的转角位移方程
      • 9.2.1 概述--位移法思路
      • 9.2.2 位移法符号规定
    • 9.3 基本未知量和基本结构
    • 9.4 位移法的基本解题步骤
  • 10 影响线及其应用
    • 10.1 章节导言
    • 10.2 影响线的概念
    • 10.3 影响线的静力法
    • 10.4 影响线的机动法
    • 10.5 间接荷载影响线
    • 10.6 多跨静定梁影响线
    • 10.7 影响线的应用
    • 10.8 最不利荷载位置
    • 10.9 包络图及桥梁荷载实验
章节导言

我们来考虑一个公路连续梁桥所受到的荷载:如自重、汽车荷载等等。

自重作用下,连续梁各截面的内力我们可以按照结构力学静力计算的方式得到;而汽车荷载对连续梁某一截面产生的内力取决于汽车荷载在桥梁上的位置,在桥梁正常运营当中,汽车荷载往往是动态的,从桥梁的一端进入,然后行驶到另一端离开,我们在进行结构分析时,把这种动态的荷载称为移动荷载,而像自重一类的固定不变的荷载称为固定荷载,为了保证设计的桥梁是安全的,我们除了要计算固定荷载引起的内力,还要考虑移动荷载对桥梁各个截面所引起的最大内力,这就要我们找到移动荷载的最不利作用位置,为了解决这个问题,我们引入影响线的概念:……

影响线在工程实际中有着非常重要的意义,比如桥梁在施工过程中往往需要在建成的桥梁上临时堆放一些施工材料,这些材料堆放在哪里才能保证在建结构的安全?我们可以根据结构的影响线形状确定一个最佳堆放区域;在桥梁荷载试验时,我们需要用试验车辆模拟桥梁的设计荷载(公路-I、公路-II),这涉及到用车的数量问题,也就是现场试验的成本费用问题,如果我们根据各个控制截面的影响线形状合理布置,就可以用最少的车达到模拟某一试验工况的目的,甚至可以把针对几个不同截面的试验工况通过一次加载来实现(合并工况);在桥梁的动力试验中,通过试验车辆匀速行驶通过桥梁,采集某一截面的应变或挠度,可以得到类似于内力影响线或者挠度影响线的动态曲线,通过这些曲线的分析,可以对桥梁的相关力学性能进行分析判断。

下图,为实际拱桥动力响应试验中,主拱圈下缘特定截面处,应变大小随车辆移动的变化规律图形。这就是影响线的概念。