静力学基本知识建筑力学与建筑结构教学课件

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1、建筑力学与建筑结构教学课件第一章静力学基本知识第二章静定结构的内力计算第三章杆件的强度与压杆稳定第四章静定结构的变形计算与刚度条件第五章超静定结构内力计算第一篇建筑力学第一章静力学基本知识教学内容：﹡静力学基本公理﹡荷载及其分类﹡约束与约束反力﹡受力分析和受力图结构计算简图﹡力矩与力偶﹡平面力系的合成与平衡方程﹡平面力系平衡方程的初步应用基本要求：理解静力学公理；了解荷载的分类；掌握各种约束及约束反力的特点及其表示方法，能够正确地画出受力图；了解结构计算简图的选取原则及简化要点；理解力矩、力偶的概念及力偶的性质，掌握力矩和力偶矩的计算；掌握平面力系的合成和平衡

2、条件，并能熟练应用平衡条件计算常见结构的约束反力。力：物体间相互的机械作用。力的三要素：大小、方向、作用点。力是矢量。第一节静力学基本定理刚体：受力后不产生变形（大小、形状）的物体。力系：作用在物体上的一群力。等效力系：若两个力系对同一物体的效应相同，则称这两个力系互为等效力系。平衡力系：使物体处于平衡件状态的力系。基本概念：第一节静力学基本定理作用于同一刚体上的两个力使刚体平衡的必要充分条件是----等值、反向、共线。二力杆：仅在两点受力而处于平衡的物体或构件。一、二力平衡公理ABF2F1二、力的平形四边形法则矢量表达式第一节静力学基本定理作用在物体上同一点

3、的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。AF1F2RAF1F2R力的平行四边形法则力的三角形法则三、加减平衡力系公理在作用于刚体的任意力系上,如再加上或减去任意一个平衡力系,将不改变原力系对刚体的作用效果。第一节静力学基本定理作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用。推理1力的可传性作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为大小、方向和作用线。AFABFF1F2ABF1推理2三力平衡汇交定理当刚体受到同平面内不平行的三力作用而平衡时，三力的作用线

4、必汇交于一点。三力平衡汇交定理常常用来确定物体在共面不平行的三个力作用下平衡时其中未知力的方向。BF2CF3F1A第一节静力学基本定理F2F1OCF3BF2F1ABF2F1AF12证明：四、作用与反作用定律两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反，作用线沿同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。第一节静力学基本定理AAA荷载：作用上结构上的主动力。主动力：使物体产生运动或使物体有运动趋势的力。（1）永久荷载（恒载）一、荷载的分类１.按作用在结构上的时间长短分类第二节荷载及其分类（2）可变荷载（活荷载）（3）偶然荷载在结构使用期间，其值不随时间变化，或变化与平

5、均值相比可以忽略不计的荷载。在结构使用期间，其值随时间变化且变化值与平均值相比不可以忽略的荷载。在结构使用期间不一定出现，但一出现其值很大且持续时间较短的荷载。２.按作用在结构上的荷载性质分类（1）静力荷载第二节荷载及其分类（2）动力荷载荷载是从零增至最后数值后，其大小、位置和方向就不再随时间而变化的荷载。荷载的大小、位置和方向随时间而迅速变化的荷载。３.按作用在结构上荷载分布状况分类（2）分布荷载：指满布在结构某一表面上的荷载。第二节荷载及其分类（1）体荷载：指分布在结构整个体积内连续作用的荷载。1）均布面荷载2）均布线荷载3）三角形分布荷载（3）集中荷载：

6、作用于结构上的荷载，当分布面积远小于结构尺寸时，则可以认为此荷载是作用在结构某一点上的集中荷载。根据“作用”的形式不同，可分为两类：二、结构上的间接作用结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称。第二节荷载及其分类间接作用：温度变化、支座沉陷、材料收缩、地面运动等非荷载因素的作用，也能使结构产生内力、应力、变形等效应。直接作用：直接作用于结构上的荷载，它能使结构产生内力、应力、变形等效应。民用房屋楼面均布活载标准值：住宅、办公楼1.5kN/m2教室、实验室2.0kN/m2商店3.5kN/m2藏书库、档案库5.0kN/m2工业建筑楼面无设备操作荷载可按2.

7、0kN/m2采用。三、荷载的标准值与设计值１.荷载的标准值荷载的基本代表值，为设计基准期内最大荷载统计分布的特征值。(例如均值、众值、中值或某个分位值)。永久荷载标准值：可按构件设计尺寸与材料单位体积的容重确定（容重可查规范）。可变荷载标准值：应按规范规定采用。第二节荷载及其分类考虑到荷载的变异性，如可能的超载或计算不准，使结构处于不安全地位，为此在进行结构设计时，通常将标准值乘以荷载分项系数而调整，形成结构的荷载设计值。恒载的分项系数一般取γQ=1.2（有利时取1.0或0.9）活载的分项系数一般取γQ=1.42.荷载设计值荷载设计值＝荷载分项系数×荷载标准值

8、第二节荷载及其分类一、约束与约束反力的