建筑力学
建筑力学
空间站和航天器
大型桥梁的强度 刚度 稳定问题
§1-2刚体、变形固体及其基本假设
一.刚体
就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。
二.变形固体
在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为变形固体
§1-2刚体、变形固体及其基本假设
三.基本假设
1、连续性假设：物质密实地充满物体所在空间，毫无空隙。
（可用微积分数学工具） 2、均匀性假设：物体内，各处的力学性质完全相同。
3、各向同性假设：组成物体的材料沿各方向的力学性质完全 相同。（这样的材料称为各向同性材料；沿各方向的力学 性质不同的材料称为各向异性材料。）
4、小变形假设（条件）：材料力学所研究的构件在载荷作用 下的 变形与原始尺寸相比甚小，故对构件进行受力分析时 可忽略其变形。
第一章 绪 论
一、建筑力学的研究对象、内容和任务 二、刚体、变形固体及其基本假设 三、杆件变形的基本形式 四、荷载的分类
§1-1建筑力学的研究对象、内容和任务
一. 建筑力学研究对象
杆系结构
板
薄壁结构
壳
实体结构
杆
件
快
体
工程中多为梁、杆结构
二.建筑力学的内容和任务
建筑力学的主要内容： （1）研究物体的受力分析、力系的等效替换 或简化以及建立力系的平衡条件等。 （2）研究构件在外力作用下的应力和变形。 （3）研究结构的几何组成规律和合理形式以 及结构在外力作用下的内力和变形。
§1-3 杆件变形的基本形式
内容 种类
外力特点
轴向拉伸 及 压缩
Axial Tension
剪切 Shear
扭转 Torsion
平面弯曲 Bending
组合受力（Combined Loading）与变形
建筑力学(完整版)ppt课件
第一章 静力学基础
第一节 基本概念 一、力 1.力的定义 力是物体之间相互的机械作用。由于力的作用 ，物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物 体产生变形。前者称为力的运动效应（或外效应） ；后者称为力的变形效应（或内效应）。 在本课程中，主要讨论力对物体的变形效应。
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2.力的三要素 力的大小、方向（包括方位和指向） 和作用点，这三个因素称为力的三要素。 实际物体在相互作用时，力总是分布在 一定的面积或体积范围内，是分布力。如 果力作用的范围很小，可看成是作用在一 个点上，该点就是力的作用点，建筑上称 这种力为集中力。
作为施工技术及施工管理人员，也要求必须掌握建筑力学知识。知道 结构和构件的受力情况，什么位置是危险截面，各种力的传递途径以及 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏等等，才能很好地理解 图纸设计的意图及要求，科学地组织施工，制定出合理的安全和质量保 证措施；在施工过程中，要将设计图纸变成实际建筑物，往往要搭设一 些临时设施和机具，确定施工方案、施工方法和施工技术组织措施。如 对一些重要的梁板结构施工，为了保证梁板的形状、尺寸和位置的正确 性，对安装的模板及其支架系统必须要进行设计或验算；进行深基坑（ 槽）开挖时，如采用土壁支撑的施工方法防止土壁坍落，对支撑特别是 大型支撑和特殊的支撑必须进行设计和计算，这些工作都是由施工技术 人员来完成的。因此，只有懂得力学知识才能很好地完成设计及施工任 务，避免发生质量和安全事故，确保建筑施工正常进行。
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构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中，如果把构件 截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用，或因强度不足而迅速破坏；如果构件截面设计得过 大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济， 造成人力、物力上的浪费。因此，结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即：研究和分析作用在结构（或构件）上力与平衡的 关系，结构（或构件）的内力、应力、变形的计算方法以及 构件的强度、刚度和稳定条件，为保证结构（或构件）既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。
建筑力学
第一章 总论 §1-1 概述
一、建筑力学的研究对象
研究对象——建筑（工程）结构和构件。 结构：建筑物中承担荷载的体系（承重 骨架）。
如：梁柱体系、板壳体系、网架体系、水塔、桥梁、 水坝、挡土墙等。
构件：组成结构的各单独部分。
如：基础、柱、梁、屋面板等。
建筑结构按几何特征分类：
• （1） 杆件结构（杆系结构）：构件长度 远远大于横截面尺寸。 • （2） 薄壁结构（板壳结构）：板壳的厚 度比长度和宽度小得多。 • （3） 实体结构：结构的长、宽、高三个 尺寸等量级。 • 建筑力学以杆系结构为研究对象。
满足刚度要求：使结构或构件在正常工作条件下的变形不超过 允许的范围。
稳定性：结构或构件以原有的形状保持稳定的 平衡状态。
稳定性要求：是结构或构件在正常工作条件下不突然改变原有 的形状，因发生过大的变形而导致破坏。
内容：
１、静力学基础及静定结构内力计算
包括：物体的受力分析、力系简化理论及平衡方程、结构组 成的几何规律、静定构件和结构的内力计算等。
§1-7 杆件的几何特性与基本变形形式
杆件的几何特征（补充P5） 杆件的基本变形形式： 1、轴向拉伸或压缩
2、剪切
3、扭转
4、弯曲
建筑力学的学习方法和课程要求
1、学习时注意理解它的基本原理、掌握它的分析问题的 方法和解题思路，切忌死记硬背。 2、做一定的习题，对做题中出现的错误应认真分析，找 出原因，及时纠正。 1、闭卷考试
２、强度问题
研究基本构件在各种基本变形形式下，强度计算的理论和方 法，使结构满足强度条件。
３、刚度问题
研究静定构件的变形及静定结构位移的计算理论和方法。
4、超静定结构的内力计算
介绍力法、位移法两种计算超静定结构的基本方法。
大二建筑力学的知识点
大二建筑力学的知识点建筑力学是建筑工程专业中的一门重要课程，它研究的是建筑结构在外力作用下的受力和变形情况。
熟练掌握建筑力学的知识，对于合理设计和可靠建造结构起到至关重要的作用。
本文将介绍大二建筑力学的一些重要知识点。
1. 静力学静力学是力学的基础，也是建筑力学的基石。
在静力学中，我们研究力的平衡条件和力的合成分解，以及物体的平衡条件等。
在建筑力学中，我们常常需要计算力的合成、重心位置和倾覆稳定等问题，这些都是静力学的基本内容。
2. 杆件受力分析杆件是建筑结构中最基本的构件，其受力分析是建筑力学中的重要内容。
在杆件受力分析中，我们研究杆件的受力状态、内力分布和受力的平衡条件等。
通过分析杆件的受力情况，可以确定杆件的强度和稳定性，从而为结构设计提供依据。
3. 梁的受力分析梁是建筑结构中常见的构件，其受力分析是建筑力学中的重点内容之一。
在梁的受力分析中，我们研究梁的内力分布、弯矩和剪力等。
通过分析梁的受力情况，可以确定梁的截面尺寸和材料选择，确保梁在承受荷载时不会发生破坏。
4. 简支梁和连续梁在梁的类型中，简支梁和连续梁是最常见的两种形式。
简支梁受到两端支承力的作用，连续梁则在多个支点处受到支承力的作用。
对于简支梁和连续梁的受力分析，我们需要考虑其内力分布和影响因素，确保结构的安全和稳定。
5. 柱的受力分析柱是建筑结构中起支撑作用的构件，其受力分析也是建筑力学中的重要内容。
在柱的受力分析中，我们研究柱的轴力、弯矩和剪力等。
通过合理分析柱的受力情况，可以确保柱的截面尺寸和材料选择，保证柱在受力时具有足够的强度和稳定性。
6. 框架结构框架结构是建筑中常用的结构形式之一，在建筑力学中也有特殊的分析方法。
框架结构由多个柱、梁和节点组成，通过节点的刚性连接形成整体结构。
在框架结构的受力分析中，我们需要考虑节点的力的平衡条件和杆件的受力情况，以确保整个框架结构的安全和稳定。
7. 钢结构和混凝土结构钢结构和混凝土结构是建筑中常用的两种结构形式，它们具有不同的特点和受力性能。
建筑力学
力学的各个分类之间既有相同又有差别，建筑力学直接来源于土木工程三大力学：理论力学、材料 力学、结构力学，节选了三大力学中的部分内容。其中：
作用在构件上的外力如果作用面面积远远小于构件尺寸，可以简化为集中力。 作用在构件上的外力如果作用面面积相对较大而不能简化为集中力时，应简化为分布力。
力的三要素是力对物体的作用效果。取决于：力的大小、方向与作用点。
2.2 静力学的定律和原理
公理一 (二力平衡公理)要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，必须也只须这两个力大小相 等、方向相反、沿同一直线作用。
Mechanics is an area of science concerned with the behavior of physical bodies when subjected to forces or displacements, and the subsequent effects of the bodies on their environment.-Wikipedia
刚体——在运动中和受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不变的物体。绝 对刚体实际上是不存在的，只是一种理想模型，因为任何物体在受力作用后，都或多或少地变形， 如果变形的程度相对于物体本身几何尺寸来说极为微小，在研究物体运动时变形就可以忽略不计。 把许多固体视为刚体，所得到的结果在工程上一般已有足够的准确度。但要研究应力和应变，则须 考虑变形。由于变形一般总是微小的，所以可先将物体当作刚体，用理论力学的方法求得加给它的 各未知力，然后再用变形体力学，包括材料力学、弹性力学、塑性力学等的理论和方法进行研究。
建筑力学的知识点公式总结
建筑力学的知识点公式总结1. 受力分析在建筑力学中，受力分析是非常基础的知识点，它是分析结构在外力作用下的受力和变形情况。
受力分析的基本原理是平衡条件，即结构受力平衡，外力和内力之和为0。
常见的受力分析问题包括梁的受力分析、柱的受力分析、桁架的受力分析等。
2. 弹性力学弹性力学是研究材料在外力作用下的变形和应力、应变关系的学科。
在建筑力学中，弹性力学是非常重要的知识点，它涉及了材料的力学性质、变形规律和材料的弹性极限等。
弹性力学的基本公式包括胡克定律、杨氏模量、泊松比等。
3. 结构力学结构力学是研究结构在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中，结构力学包括了梁的受力分析、柱的受力分析、框架结构的受力分析等。
结构力学的基本公式包括静力平衡方程、变形公式、内力计算公式等。
4. 桥梁力学桥梁力学是研究桥梁结构在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中，桥梁力学是一个重要的分支学科，它涉及了桥梁的受力分析、变形分析、挠度计算等。
桥梁力学的基本公式包括桁架结构的受力分析公式、桁架结构的位移计算公式等。
5. 基础力学基础力学是研究基础在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中，基础力学是非常重要的知识点，它涉及了基础的受力分析、变形分析、承载力计算等。
基础力学的基本公式包括基础的受力分析公式、基础的变形计算公式等。
综上所述，建筑力学是土木工程学科中的重要基础学科之一，它涉及了受力分析、弹性力学、结构力学、桥梁力学和基础力学等多个方面的知识。
掌握建筑力学的知识对于土木工程师来说是非常重要的，它可以帮助工程师更好地设计和施工结构，确保结构的安全性和稳定性。
建筑力学的知识点和公式虽然繁多，但只有通过实践和不断的学习，才能真正掌握其中的精髓。
建筑力学
建筑力学1.建筑力学的任务：研究和分析作用在结构或构件上力与平衡的关系，结构或构件的内力应力变形的计算方法以及构件的强度刚度和稳定条件，为保证结构或构件既安全可靠又经济合理提供计算理论依据。
2.要求：强度，刚度，稳定性。
3.杆：分为直杆和曲杆。
平面形状的称为板，曲面形状称为壳。
板块的几何特征是三个方向的尺寸都是同数量级的。
薄壁杆。
4.力：是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态或形状发生改变。
5力产生的效应：分为外效应（运动效应）和内效应（变形效应）6..力的三要素：力的大小、方向和作用点。
产生变体的物体称为刚体。
7平衡：是指物体相对地球保持静止或作匀速直线运动的状态。
力系分为汇交力系、力偶系、平行力系、一般力系。
（力系：作用在物体上的一组力。
）8.静力学基本公理：二力平衡原理：作用于刚体上的两个力平衡的充分与必要条件是这两个力相等、方向相反、作用线在一条直线上。
（推论：力的可传性原理）加减平衡力系原理：在作用于刚体上的已知力系上，加上或减去任意一个平衡力系，不会改变原力系对刚体的作用效应。
力的平行四边形法则：作用于物体上同一点的两个力，可以和成为一个合力，合力也作用于该点，其大小和方向由以两个分力所构成的平行四边形的对角线来表示。
三力平衡汇交定理：一刚体受不平行的三个力作用而平衡时，此三力的作用线必共面且汇交于一点。
作用力与反作用力公理:两个物体间相互的一对力，总是大小相等、方向相反、作用线相同，并分别而且作用于这两个物体上。
9.约束反力的方向总是与物体的运动或运动趋势的方向相反。
几种常见的约束及其约束反力：圆柱铰链约束，链杆约束，固定铰支座约束，固定端约束等10.画受力图的步骤及注意事项：1.取脱离体。
将研究对象从其联系的周围物体中分离出来,2.根据已知条件，画出作用在研究对象上的全部主动力；3根据脱离体原来受到的约束类型，画出相应的约束反力；4要熟练地使用常用的字母和符号标注各个约束反力；5.受力图上只画出脱离体的简图及其所受的全部外力，不画已被解除的约束。
建筑力学基础知识
AC、BC杆、销C受力图。如图1-20(b)、(c)、 (d) 所示。
图1-20
【例1-5】梁AD和DG用铰链D连接，用固定铰支座A，可动铰 支座C、G与大地相连，如图1-21(a)所示，试画出梁AD、DG
及整梁AG的受力图。
图1-21
力的平行四边形法则
力的三角形法则
三力平衡汇交定理
一刚体受共面不平行的三力作用而平衡时，此三力的作
用线必汇交于一点。
证明：
F1
A1 A A2
A3
F2
=
F1
A
F2
A3
F3
F3
作用与反作用定律
两个相互作用物体之间的作用力与反作用力大小相等， 方向相反，沿同一直线且分别作用在这两个物体上。
三、约束与约束反力
必将D处的约束反力画上，因为对整体而言它是内力。
物体的受力图举例
【1】重量为FW 的小球放置在光滑的斜面上，并 用绳子拉住，如图（a）所示。画出此球的受 力图。
【解】以小球为研究对象，解除小球的约束，画 出分离体，小球受重力(主动力)FW，并画出， 同时小球受到绳子的约束反力（拉力）FTA和斜 面的约束反力（支持力）FNB（图（b））。
【例1-1】
【例1-2】简支梁AB，跨中受到集中力的作用不计梁自重，如图118(a)所示，试画出梁的受力图。 【解】(1)取AB梁为研究对象，解除约束，画脱离体简图；
(2)画主动力F；
(3)画约束反力：如图1-18(b)所示。
(a)
ห้องสมุดไป่ตู้
(b)
图1-18
【例1-3】
【例1-4】如图1-20（a）所示，某支架由杆AC、BC通过销C 连结在一起，设杆、销的自重不计，试分别画出AC、BC杆、
建筑力学知识点归纳总结
建筑力学知识点归纳总结一、建筑力学概述建筑力学是研究建筑结构受力、变形和稳定的一门工程学科，主要包括静力学、材料力学、结构力学和工程力学等内容。
在建筑工程中，建筑力学是一个非常重要的学科，它对建筑结构的设计、施工和使用具有重要的指导意义。
二、静力学基础知识1.力，力是物体受到的外部作用而产生的相互作用，是矢量量。
2.力的作用点，力作用的位置称为力的作用点。
3.力的方向，力的方向是力的作用线，是力的矢量方向。
4.力的大小，力的大小又叫力的大小，是力的矢量大小。
5.平衡，如果物体受到的所有外力的合力为零，则物体处于平衡状态。
6.受力分析，受力分析是指对受力物体进行力的平衡分解和求解的过程。
7.力的合成，力的合成是指将几个力按照一定规律组合成一个力的过程。
8.力的分解，力的分解是指将一个力按照一定规律分解成几个分力的过程。
9.力的共线作用，共线力是指作用在一个平面上的几个力共线的情况，此时可以采用平行四边形法则计算合力。
三、材料力学基础知识1.材料的分类，建筑材料一般分为金属材料、非金属材料、复合材料等。
2.拉伸应力和应变，拉伸应力是指物体在拉伸力作用下单位横截面积所受的力，拉伸应变是指单位长度的伸长量。
3.拉压比强度，拉压比强度是指材料的拉伸强度和压缩强度的比值。
4.剪切应力和应变，剪切应力是指物体在剪切力作用下单位横截面积所受的力，剪切应变是指单位长度的变形量。
5.剪应力比强度，剪应力比强度是指材料的抗剪强度和抗拉强度的比值。
6.弹性模量，弹性模量是指材料在拉伸和压缩时产生的应力与应变之比。
7.材料的破坏模式，材料主要包括拉伸、压缩、剪切、扭转等几种破坏模式。
四、结构力学基础知识1.刚性和柔性，建筑结构在受力下表现出的抗变形能力称为刚性，某些结构在受力下产生较大变形，称为柔性。
2.受力构件，建筑结构中的受力构件主要包括梁、柱、墙、板等。
3.梁的受力状态，梁在受力状态下通常会受到弯矩、剪力和轴力的作用。
建筑力学基础知识
F2 30O
F 2 2 0 0 c o s6 0 1 0 0 N 200sin601003N
60O
F 3 2 0 0 c o s6 0 1 0 0 N 2 0 0 sin6 0 1 0 03 N
F 4 2 0 0 co s4 5 1 0 02 N 2 0 0 sin 4 5 1 0 02 NF3
解土压力F 可使墙绕点A倾覆;故求F 对点A的力 矩; 采用合力矩定理进行计算比较方便。
MAF =MA(F1)+MA(F2)=F1×h/3F2b =160×cos30°×4 5/3-160×sin30°×15 =87kN·m
由以上例题可知;当合力臂较难求 解或遇均布荷载时，采用合力矩定理 求解较为简单;
3 力偶
大小相等 方向相反、不共线的两个平行力称为
力偶;
用符号F F'表示;如图所示
F’ d F
力偶的两个力作用线间的垂直距离d称为力偶臂; 力偶的两个力所构成的平面称为力偶作用面。
力偶不能再简化成更简单的形式;所以力偶与力都是 组成力系的两个基本元素;
用F与d的乘积来度量力偶对物体的转动效应;并把这 一乘积冠以适当的正负号称为力偶矩，用mF F’或m 表示，即
特别强调：
力的投影只有大小和正负;是标量；而力的分力为矢量， 有大小 方向; 两者不可混淆。 在直角坐标系中，分力的大 小和力在对应坐标轴上投影的绝对值是相同的。
例17 如图1-24所示;已知F1=F2=F3=F4=200N，各力的方向如图， 试分别求各力在x轴和y轴上的投影;
【解】
力 力在x轴上的投影X 力在y轴上的投影Y
显然;力F对物体绕O点转动的效应，由下列因素决定：
建筑力学名词解释
建筑力学名词解释建筑力学是研究建筑结构的力学性能和力学行为的一门工程学科。
它主要研究建筑物的力学原理、结构荷载和结构受力分析、结构的稳定性和抗震性能、结构材料的强度和变形特性以及结构的设计和计算方法等。
以下是建筑力学中常见的一些名词的解释：1. 力学：研究物体的运动、受力和形变等力学现象的科学。
在建筑力学中，力学主要涉及到结构的受力分析和力的平衡。
2. 结构：由构件（如梁、柱、墙等）和连接件（如钢筋、连接板等）组成的整体体系。
建筑力学研究结构的稳定性和强度等问题。
3. 荷载：施加在结构上的外力或外力引起的内力。
常见的荷载包括自重、活荷载（如人员、家具等）、风荷载、地震荷载等。
4. 强度：材料的抗力或结构的抵抗能力。
建筑力学中研究结构材料的强度，以保证结构的安全性和稳定性。
5. 变形：结构在受力下发生的形状或尺寸的变化。
建筑力学研究结构受荷载引起的变形，以保证结构的使用性能和稳定性。
6. 稳定性：结构在荷载作用下保持平衡和稳定的性能。
建筑力学研究结构的稳定性，以保证结构的安全性和可靠性。
7. 抗震性能：结构在地震作用下抵抗破坏的能力。
建筑力学研究结构的抗震性能，以保证结构在地震中的安全性。
8. 设计和计算方法：根据结构的力学性能和要求，进行结构设计和计算的方法和理论。
建筑力学研究结构的设计和计算方法，以保证结构的可行性和安全性。
9. 梁：承受弯曲荷载的构件，常用于构成建筑物的水平支撑体系。
梁在建筑力学中研究受力和变形的问题。
10. 柱：承受压力荷载的构件，常用于构成建筑物的垂直支撑体系。
柱在建筑力学中研究受力和稳定性的问题。
总之，建筑力学是一个重要的工程学科，它研究的是结构的力学性能和力学行为，旨在保证建筑物在设计、施工和使用过程中的可靠性、安全性和稳定性。
通过对建筑力学中的各个名词的理解和应用，可以更好地掌握和应用建筑力学的理论和方法，为设计和建设高质量的建筑物提供科学依据。
建筑力学
A T1 T2 G1 RB
G2
G1 T3
RB
T3 T2 T1
T1
RAx
RAy
G2
RAx
G2
RAy
P
A B RA RA A A P
B NB
P
P
A
RA
E C N C NB
P
D B
T
T
D
E
NB
NC
P A
Q XA B
P A
Q
B
YA RD RD
D
二力杆
C
二力体
RC P
RC
C
P
RC
P
C
A
B
RB
RA
RA
RB
二，建筑力学的研究对象---质点、刚体、 杆及杆系结构
三，本课程的学习目的及教学安排 学习目的： 1,完成本课程的任务； 2,为后继课程作准备； 3,掌握一般科学的研究方法。 教学安排
§1-2 荷载的分类
力---物体间的相互作用
作用于物体上的力 主动力----使物体运动或具有运动趋势 约束力----阻碍物体运动的力 力
若荷载大于承载能力，结构破坏；若承载能力大于 荷载，结构的材料不能充分发挥，造成材料浪费。
一，建筑力学的任务---正确解决构件所受荷载及
承载能力之间的矛盾
主要内容： 1，力系的简化及力系的平衡； 2，强度----构件或结构抵抗破坏的能力； 3，刚度----构件或结构抵抗变形的能力； 4，稳定性----构件或结构维持原有平衡形式 的能力； 5，结构组成规律----保持结构各部分不发生 相对运动。
2
F1 F2 R sin 1 sin 2 sin( )
建筑力学
第十章静定结构的内力分析本章主要讨论静定结构的内力计算。
它不仅是静定结构位移计算的基础，而且也是超静定结构计算的基础。
第一节静定梁的内力一、单跨静定梁单跨静定梁的力学简图有简支梁、悬臂梁和外伸梁三种形式，如图11-1所示。
图11-1梁内任意截面的内力的计算方法、内力图及弯矩图的做法在本书第六章中已有详细介绍，在此不再详述。
二、多跨静定梁若干根梁用铰相连，并和若干支座与基础相连而组成的静定梁，称为多跨静定梁。
在实际的建筑工程中，多跨静定梁常用来跨越几个相连的跨度。
图10-2(a)所示为一公路或城市桥梁中，常采用的多跨静定梁结构形式之一，其计算简图如图10-2(b)所示。
在房屋建筑结构中的木檩条，也是多跨静定梁的结构形式，如图10-3(a)所示为木檩条的构造图，其计算简图如图10-3(b)所示。
连接单跨梁的一些中间铰，在钢筋混凝土结构中其主要形式常采用企口结合(图10-2a)，而在木结构中常采用斜搭接并用螺栓连接(图10-3a)。
图10-2 图10-3从几何组成分析可知，图10-2(b)中AB梁是直接由链杆支座与地基相连，是几何不变的。
且梁AB本身不依赖梁BC和CD就可以独立承受荷载，称之为基本部分。
如果仅受竖向荷载作用，CD梁也能独立承受荷载维持平衡，同样可视为基本部分。
短梁BC是依靠基本部分的支承才能承受荷载并保持平衡，所以，称为附属部分。
同样道理在图10-3(b)中梁AB、CD和EF均为基本部分，梁BC和梁DE为附属部分。
为了更清楚地表示各部分之间的支承关系，把基本部分画在下层，将附属部分画在上层，如图10-2(c)和图10-3(c)所示，我们称它为关系图或层叠图。
计算多跨静定梁时，必须先从附属部分计算，再计算基本部分，按组成顺序的逆过程进行。
例如图10-2(c)，应先从附属梁BC计算，再依次考虑AB、CD梁。
这样便把多跨梁化为单跨梁，分别进行计算，从而可避免解算联立方程。
再将各单跨梁的内力图连在一起，便得到多跨静定梁的内力图。
建筑力学
梁的弯曲
（2）纯弯曲正应力
σ= My Iz
M为梁横截面上的弯矩； y为梁横截面上任意一点坐标； ������������为梁横截面对中性轴的惯性矩.
以中性层为界，靠近凸边的正应力为拉应力， 取正值； 靠近凹边的正应力为压应力，取负值。
梁的弯曲
例：一悬臂梁的截面为矩形，自由端受集中力作用，已知P=4kN,h=60mm,b=40mm， l=250mm。求固定端截面上a点的正应力及固定端截面上的最大正应力。
梁的弯曲
例：已知 F1 = F2 = F = 60kN，a = 230mm，b = 100 mm 和c = 1000 mm. 求 C 、D 点处横截面上的剪力和弯矩.
F1=F
FRA
FRB F2=F
C
A
D
B
b
a c
（1）求支座反力 FRA FRB F =60kN
梁的弯曲
（2）计算C 横截面上的剪力FSC 和弯矩 MC
梁的弯曲
Fq
B
A
C
a
a
F
=
A
B
+
q
A
B
叠加
A ( A )F ( A )q
a2 (3F 4qa) 12EI
3.5 12 8
0.44(kN
m)
Iz 25.6cm4 25.6104 mm4 y1 1.52cm 15.2mm y2 3.28cm 32.8mm
梁的弯曲
计算正应力 最大拉应力发生在跨中截面的下边缘
l max
M max Iz
y2
0.44106 32.8 25.6104 56.38(MPa )
建筑力学课件(完整版)
建筑力学课件(完整版)课程介绍建筑力学是一门应用力学的基础课程，主要研究房屋、桥梁、塔楼等建筑物的荷载、应力、变形及稳定性问题。
本课程旨在让学生了解建筑物的结构和力学性能，掌握建筑物荷载和结构设计中的基本概念和方法，培养学生的工程实践能力和创新思维能力。
课程大纲第一章概述1.1 建筑力学的基本概念与目标1.2 建筑结构的分类及特点第二章荷载2.1 建筑物承受荷载的基本概念2.2 建筑物承受荷载的分类及计算方法第三章静力学基础3.1 牛顿力学的基础概念3.2 刚体静力学3.3 平面结构的静力平衡第四章杆件系统4.1 杆件系统的基本特点及假设4.2 杆件系统的内力求解及图形表示4.3 杆件系统的内力计算方法第五章梁系统5.1 梁系统的基本特点及假设5.2 梁系统的剪力和弯矩图5.3 梁系统的内力计算方法第六章桁架系统6.1 桁架系统的基本特点及假设6.2 桁架系统的内力计算方法第七章刚架系统7.1 刚架系统的基本概念及假设7.2 刚架系统的内力计算方法第八章稳定性8.1 建筑物稳定性的基本概念8.2 稳定性计算方法和判断依据第九章钢结构9.1 钢结构的基本特征及构造9.2 钢结构的设计原则和方法第十章混凝土结构10.1 混凝土的组成和性质10.2 混凝土构造的构造类型10.3 混凝土结构的设计原则和方法参考书目1.赵占勇. 建筑力学[M]. 清华大学出版社, 2009.2.胡斌, 刘平申. 建筑结构力学与设计[M]. 中国建筑工业出版社, 2014.学习方法该课程的学习重点在于理解概念，掌握分析方法和解题技巧。
学生可以通过听课、做题、查阅资料等方式进行学习。
在学习过程中，建议学生反复练习和思考，进行知识的巩固和拓展。
建筑力学是建筑工程技术的基础，它不仅涉及到房屋建筑、桥梁建筑等常见建筑，也与城市规划、环境工程等其他领域的工程技术密切相关。
通过学习该课程，学生可以了解建筑的结构与力学性能，培养实践能力和创新意识，为未来的工程实践打下坚实的基础。
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东北农业大学网络教育学院 建筑力学作业题（一）一、单项选择题（将正确答案字母序号填入括号里，每小题1分，共5分）1、平面力系向点1简化时，主矢F R ＝0，主矩M 1≠0，如将该力系向另一点2简化，则（）。
A ：F R ≠0，M 2≠0；B ：F R ＝0，M 2≠M 1； C ：F R ＝0，M 2＝M 1；D ：F R ≠0，M 2＝M 1。
2.大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C ，试比较四个力对平面上点O 的力矩，哪个力对O 点之矩最大（） A ．力P 1B ．力P 2C ．力P 3D ．力P 43.A.Z 轴B. 4. A. B.C.D. 5.A. B. C. D. 1. 2. 3. 4. 5. 矩形截面梁受横向力作用而弯曲时，其横截面上最大剪应力的大小是平均剪应力的3倍。
（） 三、填空题（每空1分；共15分。
） 1.横截面面积A=10cm 2的拉杆，P=40KN ，当α=60°斜面上的σ=，σα=，τα=。
2.杆件的基本变形形式包括，，和。
3.空间固定支座的支座反力包括，，，，，。
4.如图所示的组合图形的形1题图4题图y=，c z=。
心坐标c四、作图题（不用写出中间过程，本题共15分。
）1.作下杆的轴力图。
（不考虑自重，2.5分）2.作圆轴的扭矩图。
（2.5分）336kN222kN16kN.m30kN.m14kN.m113.作下梁的剪力图和弯矩图。
（5分）4.作下梁的剪力图和弯矩图。
（5分）五、计算题（共60分）1.试作刚架的内力图（包括弯矩图、剪力图和轴力图，要求写出计算过程）。
（10分）2.为E，θ值。
（10分）=3kN.m，3.直径dC如图（a（1（2（34.5.跨度l，许用6.=240N，如1.A.二力平衡原理B.力的平行四边形法则C.力的可传性原理D.作用与反作用定理2.图示为一轴力杆，其中最大的拉力为()。
A.12kNB.20kNC.8kND.13kN3.圆形截面梁受横向力作用而弯曲时，其横截面上最大剪应力的大小是平均剪应力的()。
A.2倍B.1.5倍C.1倍D.4/3倍4.图示悬臂梁AC，C截面处的挠度值，有四种答案，其中正确的是()。
A.f c=θB·aB.f c=θA·2aC.f c=f B+θB·aD.f c=f B5.图示三铰刚架，受水平力P作用，有以下四种说法，其中错的是（）。
A.AC为二力平衡杆件B.BC为三力平衡构件C.反力R A和R B的方向都指向CD.R A的方向指向C，R B的方向不确定二、判断题（每小题1分，共5分）1.2.3.4.5.1.A、Bm A2.σ1-13.4.5.7.1.3320kN2210kN6kN.m10kN.m4kN.m113.作下梁的剪力图和弯矩图。
（5分）4.作下梁的剪力图和弯矩图。
（5分）q1..试作刚架的内力图（包括弯矩图、剪力图和轴力图，要求写出计算过程）。
（10分）2.图示简支梁，已知P=20kN,l=1m,b=40mm,h=80mm,E=200GPa，求梁中央下边缘处的纵向应变。
(5分)3.如图3a 已知悬臂梁（全梁抗弯刚度均为EI ）受集中力后端部的挠度为EI Fl y B 33-=，转角EIFl B 22-=θ，求图3b 中的C 点的挠度的大小。
（本题5分）4.钢制圆轴上作用有四个外力偶，其矩T 1=0.6kN.m ，T 2=1kN.m ，T 3=0.2kN.m ，T 4=0.2kN.m (1)作轴的扭矩图。
(2)若截面直径d =50mm ，设材料的4810G =⨯MPa ，[]τ=60MPa ，[] 1.2/m θ=，试校核轴的强度和刚度。
（10分）T 1T 2T 35.]=160MPa 。
6.梁的截面7.123456789101.33 8kN 22113.Pa A a1.图示拉杆承受轴向拉力P =30kN ，杆的横截面面积A =300mm 2，今在其表面取A 单元体，已知α=30。
试计算单元体各面上应力的大小。
（8分）AP2.钢制圆轴上作用有四个外力偶，其矩T 1=0.6kN.m ，T 2=1kN.m ，T 3=0.2kN.m ，T 4=0.2kN.m (1)作轴的扭矩图。
(2)若截面直径d =50mm ，设材料的4810G =⨯MPa ，[]τ=60MPa ，[] 1.2/m θ=，试校核轴的强度和刚度。
（12分）T 1T 2T 33.[]σ=11MPa ，[]τ=1.2MPa 。
（10分）q 1501、平面力系向点1简化时，主矢F R ＝0，主矩M 1≠0，如将该力系向另一点2简化，则（B ）。
A ：F R ≠0，M 2≠0；B ：F R ＝0，M 2≠M 1； C ：F R ＝0，M 2＝M 1；D ：F R ≠0，M 2＝M 1。
2.大小相等的四个力，作用在同一平面上且力的作用线交于一点C ，试比较四个力对平面上点O 的力矩，哪个力对O 点之矩最大（B ） A ．力P 1B ．力P 2C ．力P 3P 3D ．力P 43.两端铰支的等直压杆，其横截面如图所示。
试问压杆失稳时，压杆将绕横截面上哪一根轴转动？(B) A.Z 轴B.Y 轴C.Z 1轴D.Y 1轴4.如图所示矩形截面，判断与形心轴z 平行的各轴中，截面对哪根轴的惯性距最小以下结论哪个正确？（D ） E. 截面对Z 1轴的惯性矩最小 F. 截面对Z 2轴的惯性矩最小G. 截面对与Z 轴距离最远的轴之惯性矩最小 H. 截面对Z 轴惯性矩最小5.指出以下应力分布图中哪些是正确的（D ） E. F. G. H. 4. 5.6. 6.7. 1.X ，Y ，Z ，4.如图1.338kN 6kN 222kN2kN16kN.m30kN.m14kN.m 1116kN 14kN3.作下梁的剪力图和弯矩图。
（5分）4.作下梁的剪力图和弯矩图。
（5分） 五、计算题（共60分）1.试作刚架的内力图（包括弯矩图、剪力图和轴力图，要求写出计算过程）。
（10分）1题图解：∑=0X∑=0Y08Y 6.3B =-+ 4.4kN Y B =AC 段N DC =-12kNQ DC =3.6kN M DC 上拉)D 节点N DE =-12kNQ DE=-4.4kNY AY BX BCDDM DC 上拉)其轴力图、剪力图、弯矩图如下图所示：2.由相同材料制成的两杆组成的简单桁架，如下图所示。
设两杆的横截面面积分别为A 1和A 2,材料的弹性模量为E ，在节点B 处承受与铅锤线成θ角的荷载F ，试求当节点B 的总位移与荷载F 的方向相同时的角度θ值。
（10分）解：1）各杆轴力 由节点B 的平衡条件xF 0=∑，12Fsin F cos 45F 0θ︒--= yF0=∑︒解得23）节点B 3.直径d C =3kN.m ，如图（a （1（2（3解：12）截面C 3）BC 由 所以4.自由端的挠度和转角。
（10分）解：1）挠曲线方程由挠曲线近似微分方程及其积分 由边界条件定积分常数x 0=，A 0θ=：30q l C=-24 x 0=，A v 0=：40q l D=120所以，挠曲线方程为 2）自由端挠度和转角7. 跨度l =2m 、由25b 号工字钢制成的简支梁及其承载情况，如图所示。
钢材的许用正应力[]σ=160MPa ，许用切应力[]τ=100MPa 。
试对该梁作全面的强度校核。
（10分） 解：1）梁的剪力、弯矩图作梁的剪力、弯矩图，如上图所示。
2）梁的弯曲正应力强度校核最大正应力发生在梁跨中截面E 的上、下边缘处。
下边缘各点处均为单轴拉应力状态，其值为3 a) 8. =240N ，如解：12而y W /所以max σ解得所以b h 5.5cm 11cm ⨯=⨯作业题二参考答案一、单项选择题（将正确答案字母序号填入括号里，每小题1分，共5分） 1.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是(C)。
A.二力平衡原理B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理D.作用与反作用定理 2.图示为一轴力杆，其中最大的拉力为(B)。
A.12kN B.20kNC.8kND.13kN3.圆形截面梁受横向力作用而弯曲时，其横截面上最大剪应力的大小是平均剪应力的(D)。
A.2倍B.1.5倍C.1倍D.4/3倍4.图示悬臂梁AC，C截面处的挠度值，有四种答案，其中正确的是(C)。
A.f c=θB·aB.f c=θA·2aC.f c=f B+θB·aD.f c=f B5.图示三铰刚架，受水平力P作用，有以下四种说法，其中错的是（C）。
A.AC为二力平衡杆件20kN30kN2210kN10kN6kN.m10kN.m4kN.m116kN4kN3.作下梁的剪力图和弯矩图。
（5分）4.作下梁的剪力图和弯矩图。
（5分）五、计算题（共60分）M14Pl 2. .试作刚架的内力图（包括弯矩图、剪力图和轴力图，要求写出计算过程）。
（10分） （计算过程略）2.图示简支梁，已知P=20kN,l =1m,b=40mm,h=80mm,E=200GPa ，求梁中央下边缘处的纵向应变。
(5分)解：弯矩图如图所示：梁下边缘处的弯矩为：M =14Pl =5kN.m 梁下边缘处的应力为：3251016ZM W bh σ⨯===336651*********--⨯⨯⨯⨯⨯=9.7GPa3.3b ，T 4（10T 1T 5.。
M Z =P a +P*2l =1500*50*10-3+1500*2*1=3075N.mM y =P a =75N.mN =2P=3000N D 为危险点26393930757530001150105010501066y z D z y M M N W W A σ---=++=++⨯⨯⨯⨯⨯=152.4MP a <[]σ=160MP a AB 梁满足强度要求。
6.下图所示结构，梁AB 和杆CD 是同种材料制成，已知许应力为[σ]，CD 杆的横截面积为A=b 3/a 。
AB 梁的截面为矩形h=2b ，试求许用载荷[P]。
（10分） 解：AB 梁的受力分析如下图所示： 由平衡方程：0AM=∑230CD R a P a ⨯-⨯=，R CD =3P/20X =∑X A=00Y =∑0CDA RP Y --=,Y A =P/2对CD 杆：，故有[]32b P σ≤ M ∑∑2)3Q A M A ασ故主平面方位角0=-2.64。
单元体草图：作业题三参考答案一、判断题（每题1分，共10分。
）10. 刚体是指在任何外力作用下，其形状都不会改变的物体。
（） 11. 线均布荷载的单位是N/m 或kN/m 。
（）12. 空间固定支座，它只能限制水平和竖直方向的移动，也能限制转动。