建筑力学基础.ppt

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1、建筑力学知识主讲李艳1课程简介建筑力学理论力学材料力学技术基础课。研究物体受力后的效应运动、平衡（外效应）刚体变形、内力（内效应）变形固体：杆材料力学结构力学变形、内力（内效应）变形固体：杆系2第1章绪论3§1–1建筑力学的任务§1–2变形固体的基本假设§1–3杆件变形的基本形式第一章绪论目录4结构承受的荷载：自重、风载、人群荷载、屋面积雪重量、吊车压力等非荷载影响因素：温度变化、支座沉降、地震作用等结构与构件：建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称为结构组成结构的每一部分称为构件1-1-1结构及其分类§1

2、–1建筑力学的任务5一、构件的分类（长宽高来衡量）建筑力学研究对象的几何特征①杆件：一个方向的尺寸大②板和壳：两个方向的尺寸大③实体：三个方向的尺寸都大且相近二、构件几何特征各横截面的形心连线——轴线垂直于杆轴线的截面——横截面根据轴线形状可分为：6直杆:曲杆：拱折杆：刚架7三、结构的几何特征平面杆件结构与空间杆件结构凡组成结构的所有杆件的轴线都位于某一平面内，并且荷载也位于该平面内的结构，称为平面杆件结构。否则，称为空间结构。81-1-2建筑力学研究的内容一、几个基本概念①构件：组成机械或结构物的最小单

3、元②强度：构件或结构物抵抗破坏的能力③刚度：构件抵抗变形的能力④稳定性：构件保持原有平衡状态的能力9二、建筑力学的任务设计出的结构要有承载能力用材越少越好安全经济一对矛盾三类强度计算：荷载、材料一定，计算截面积荷载、截面一定，校核是否安全材料、截面一定，求允许荷载任务：研究构件的强度、刚度、稳定性，为工程设计提供理论依据和计算方法。10刚体在任何外力的作用下，大小和形状始终保持不变的物体。例如:桥梁在车辆、人群等荷载作用下的最大竖直变形一般不超过桥梁跨度的1/700～1/900。物体的微小变形对于研究物

4、体的平衡问题影响很小，因而可以将物体视为不变形的理想物体——刚体§1-2变形固体的基本假设11略去次要性质，将主要性质抽象出理想模型，提出几个基本假设：①完全弹性假设：认为材料在外力作用下发生变形的大小与外力成正比，外力撤除后，构件的变形会完全消失②连续均匀假设：认为材料各处的性质完全相同可取其中一部分研究，解决局部与整体研究的统一③各向同性假设：相对于各向异性而言木材　竖纹和横纹抵抗破坏的能力不同钢材　各个方向的力学性质相同④小变形假设：在外力作用下，变形相对构件尺寸很小平衡时略去可使计算简单12§1-

5、3杆件变形的基本形式将构件变形形式分为四种基本变形：轴向拉伸和压缩扭转剪切弯曲13小结概念：构件、强度、刚度、稳定性任务：研究构件的强度、刚度、稳定性，为工程设计提供理论依据和计算方法。可变形固体与刚体：四个基本假设：对象：弹性范围内，均匀、连续、各向同性、小变形的等直杆四个基本变形：拉压、剪切、扭转、弯曲14第2章　静力学基本概念§2-1力的概念§2-2力矩与力偶§2-3力的平移§2-4约束与约束反力§2-5物体的受力分析受力图§2-6结构计算简图15静力学研究物体作机械运动的特殊情况——物体处于静止状

6、态时力的平衡规律。包括：受力分析、力系的简化、平衡的条件等等。物体的静平衡是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的状态。16§2-1力的概念2-1-1力与力系力是物体间的相互作用，其效果是使物体的运动状态发生改变或物体发生变形静力学只研究刚体，因此，只讨论物体在力的作用下整体的平衡问题。力的单位，采用国际单位时为：或牛顿（N）17力对物体的作用效果取决于力的大小、方向与作用点我们称之为力的三要素1.力的基本概念(1)力的三要素（2）力系物体受到若干力的作用，统称力系平面力系：各力作用线均在同一平面内根

7、据各力作用线的关系，可分为平面任意力系、平面平行力系和平面汇交力系182.1基本概念——几个相关定义力系：作用于物体或体系的一群力平衡：保持静止或匀速直线运动状态（具有相对性）平衡力系：处于平衡状态的力系等效力系19（3）静力学公理作用于刚体上的两个力，如果大小相等、方向相反、且沿同一作用线，则它们的合力为零，此时，刚体处于静止或作匀速直线运动。公理一二力平衡公理空间力系：力的作用线分布于三维空间空间任意力系空间平行力系空间汇交力系20只有两个力作用下处于平衡的物体其大小相等、方向相反、作用于同一直线上。

8、二力构件不是二力构件21注意：上述的二力平衡公理对于刚体是充分的也是必要的，而对于变形体只是必要的，而不是充分的。如图所示的绳索的两端若受到一对大小相等、方向相反的拉力作用可以平衡，但若是压力就不能平衡。22力可以在刚体上沿其作用线移至任意一点而不改变它对刚体的作用效应公理二加减平衡力系公理在作用于刚体的任意力系上，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。推论：力的可传性23同一个点作用两个力的效应可用它们的合