建筑力学与结构基础课件.pptx

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1、建筑力学与结构基础课件目录建筑力学基础建筑结构类型建筑结构设计建筑结构抗震设计建筑结构加固与维护建筑力学与结构发展趋势01建筑力学基础010203静力学基本概念静力学是研究物体在力作用下处于平衡状态的科学。静力学基础包括力的概念、力的三要素、力的合成与分解等基本概念。平衡状态与平衡条件平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。平衡条件是物体在力的作用下保持平衡的必要条件，包括力的平衡、力矩平衡等。摩擦力与摩擦定律摩擦力是阻碍物体相对运动的力。静力学中研究的是滑动摩擦力，其大小与接触面的正压力和摩擦系数有关。静力学基础材料力学是研究材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度和稳定性等机械

2、性能的科学。材料力学基本概念应力是指单位面积上所承受的力，应变是指物体在外力作用下发生的形变。材料在不同外力作用下会产生不同的应力与应变关系。应力与应变材料在外力作用下发生形变，当外力去除后能够恢复原状的形变为弹性形变，不能恢复原状的形变为塑性形变。弹性与塑性材料力学基础结构力学基本概念01结构力学是研究各类结构的受力、变形和稳定性等问题的科学。结构力学主要关注结构的整体性能和各构件之间的相互作用。杆件结构与梁柱体系02杆件结构是由直杆组成的结构体系，梁柱体系是建筑结构中常见的承重体系，包括梁、柱和其他支撑构件。弹性与塑性分析03结构力学中，弹性分析是根据弹性力学原理计算结构在载荷作用下的位移

3、和内力；塑性分析则是研究结构在载荷作用下进入塑性状态后的性能和极限承载能力。结构力学基础02建筑结构类型混凝土结构010203混凝土结构是以混凝土为主要材料构成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。混凝土结构具有较高的抗压强度和耐久性，能够满足大型建筑和高层建筑的需求。混凝土结构的施工需要经过多个步骤，包括制备、运输、浇筑和养护等，施工周期较长。钢结构是由钢材为主要材料构成的结构，包括重型钢结构、高层钢结构和大跨度钢结构等。钢结构具有较高的承载力和抗震性能，能够满足大型工业厂房和高层建筑的需求。钢结构的施工需要使用大型设备和焊接技术，施工难度较大，但建成后结构自重较轻。

4、钢结构木结构是以木材为主要材料构成的结构，具有较好的保温和隔音性能。木结构适用于中小型建筑和低层建筑，具有较好的环保和可持续性。木结构的耐久性和防火性能相对较低，需要定期维护和保养。木结构砌体结构是由砖块、石材、砌块等砌筑而成的结构，具有较好的抗压和耐久性。砌体结构适用于中小型建筑和低层建筑，施工简单易行。砌体结构的抗震性能较差，需要加强抗震设计和施工。砌体结构03建筑结构设计介绍结构体系的分类、特点和应用，包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。结构体系结构分析结构设计阐述结构分析的基本原理和方法，包括静力分析、动力分析、稳定性分析等。讲解结构设计的基本原则和流程，包括概念设计、计算分析、优化

5、设计等。030201结构设计原理有限元法介绍有限元法的基本原理、方法和应用，包括有限元模型的建立、边界条件的处理、计算结果的解析等。有限差分法阐述有限差分法的基本原理、方法和应用，包括差分方程的建立、数值求解方法、计算结果的解析等。离散元法介绍离散元法的基本原理、方法和应用，包括离散元模型的建立、接触模型的建立、计算结果的解析等。结构分析方法AutoCAD介绍AutoCAD的基本操作、绘图技巧和在结构设计中的应用。SAP2000阐述SAP2000的基本操作、建模方法和在结构分析中的应用。Midas讲解Midas的基本操作、建模方法和在结构分析中的应用。结构设计软件介绍04建筑结构抗震设计地震成

6、因地震是由于地球内部板块运动、地下岩层错动或破裂等地质活动所引起的自然现象。地震波地震波分为体波和面波，体波包括纵波和横波，面波则沿地表传播。地震烈度地震烈度是指地震对地表和建筑物造成的破坏程度，分为12个烈度等级。地震基本知识030201隔震技术利用特殊材料或结构，将建筑物与地震波隔离开来，以减小地震对建筑物的影响。减震技术通过在建筑物中设置减震装置或阻尼器，吸收和分散地震能量，降低结构振动和损伤。延性设计通过优化建筑结构的设计，使其在地震作用下能够吸收和分散地震能量，从而减少结构损伤和倒塌的风险。抗震设计原理123根据建筑物的重要性、用途和设防要求，制定不同的抗震设防目标，并采取相应的抗震

7、措施。基于性能的抗震设计利用数值模拟软件对建筑结构进行地震作用下的动态分析和评估，找出结构的薄弱环节和潜在风险。结构分析方法根据结构分析结果，对建筑结构进行优化设计，包括调整结构布局、加强关键部位等，以提高结构的抗震性能。结构优化设计抗震设计方法05建筑结构加固与维护增大截面加固法外包钢加固法粘贴钢板加固法预应力加固法通过增加结构构件的截面面积，提高其承载力和稳定性。在结构构件的外表面包裹一层型钢，以提高其承载力和延性。将钢板粘贴在结构构件的受拉或受压侧，以提高其承载力和刚度。通过施加预应力，改变结构构件的受力状态，提高其承载力和稳定性。02030401结构加固技术对结构进行定期检查，发现并修

8、复潜在的损伤和缺陷。定期检查对金属结构进行防腐防锈处理，以延长其使用寿命。防腐防锈对结构进行防水和排水处理，以防止水对结构的侵蚀和破坏。防水排水对结构进行保温和隔热处理，以减少能源的消耗和维护结构的稳定性。保温隔热结构维护保养采用无损检测、红外线检测、超声波检测等手段，对结构进行全面或局部检测。检测方法根据相关标准和规范，对结构的性能、安全性和耐久性进行评估。评估标准根据评估结果，采取相应的加固和维护措施，以保证结构的正常使用和安全性能。评估结果处理结构检测与评估06建筑力学与结构发展趋势如高性能混凝土、碳纤维复合材料等，具有轻质、高强、耐久等优点，可有效减轻结构自重，提高抗震性能。轻质材料如形状记忆合金、光纤传感器等，能够实时监测结构的受力状态和损伤情况，为结构的健康监测和预警提供支持。智能材料新材料的应用利用数值模拟软件对建筑结构进行精细化分析和优化设计，提高结构的安全性和经济性。通过物联网、大数据等技术实现施工过程的智能化管理，提高施工效率和质量。智能化技术的应用智能化施工数值模拟技术节能设计采用被动式设计、太阳能利用等节能技术，降低建筑能耗，提高能源利用效率。生态环保注重建筑与环境的和谐共生，采用自然通风、雨水收集等技术，减少对环境的负面影响。绿色建筑的发展趋势谢谢聆听