建筑力学基础知识
建筑力学基本知识.
建筑力学基本知识第十一章静力学基础知识第一节力的概念及基本规律一、力的概念1、力的概念物体与物体之间的相互机械作用。
不能离开物体单独存在，是物体改变形状和运动状态的原因。
2、力的三要素大小（单位N kN）、方向、作用点。
力是矢量。
二、基本规律1、作用力与反作用力原理大小相等、方向相反、作用在同一直线上，分别作用在两个不同的物体上。
相同点：相等、共线；不同点：反向、作用对象不同。
2、二力平衡条件（必要与充分条件）作用在同一刚体（形状及尺寸不变的物体）上两个力，如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上，必定平衡。
注意和作用力与反作用力的区别。
非刚体不一定成立。
3、力的平行四边形法则力可以依据平行四边形法则进行合成与分解，平行四边形法则是力系合成或简化的基础，也可以根据三角形法则进行合成与分解。
4、加减平衡力系公理作用在物体上的一组力称为力系。
如果某力与一力系等效，则此力称为力系的合力。
在同一刚体的力系中，加上或减去一个平衡力系，不改变原力系对该刚体的作用效果。
5、力的可传性原理作用在同一刚体上的力沿其作用线移动，不会改变该力对刚体的作用。
力的可传性只适用于同一刚体。
第二节平面汇交力系力系按作用线分布情况分平面力系和空间力系。
力系中各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点，这样的力系称为平面汇交力系，是最简单的平面力系。
平面汇交力系的合力可以根据平行四边形法则或三角形法则在图上进行合成也可以进行解析求解。
一、力在坐标轴上的投影F x和F y分别称为力F在坐标轴X和Y上的投影，当投影指向与坐标轴方向相反时，投影为负。
注意：力在坐标轴上的投影F x和F y是代数量，力F的分力F x/和F y/是矢量，二者绝对值相同。
问题：如果F与某坐标轴平行，其在两坐标轴的分量分别是多少？如果两力在某轴的投影相等，能说这两个力相等吗？显然二、合力投影定理121121......nRx x x ix nx ixi nRy y y iy ny iyi F F F F F F F F F F F F ===++++==++++=∑∑ 或者于是，得到合力投影定理如下：力系的合力在任一轴上的投影F Rx 或F Ry ，等于力系中分力在同一轴上的投影的代数和。
建筑力学基础知识
建筑力学基础知识建筑力学是研究建筑物结构在外荷载作用下的变形、内力分布和破坏等问题的科学。
作为建筑工程领域中的重要学科，建筑力学为设计师提供了合理安全的结构设计方法和指导原则。
本文将从建筑力学的基本概念、结构稳定、荷载分析等方面介绍建筑力学基础知识。
首先，建筑力学涉及的基本概念包括力、力矩、应力、应变等。
力是指物体受到的外部作用，力的大小受到单位面积上力的作用，通常用牛顿（N）作为单位。
力矩则是力绕某个点产生的力矩，用牛顿·米（N·m）作为单位。
应力是物体单位面积上的力，通常用帕斯卡（Pa）作为单位。
应变是物体在外力作用下发生的形变，通常用长度的变化与原长度之比来表示，即无量纲。
其次，结构稳定是建筑力学中的重要问题。
建筑物的结构稳定是指在外部荷载作用下，结构能够保持平衡的能力。
建筑物的稳定性取决于结构的几何形状、材料特性以及连接方式等因素。
常见的结构稳定问题包括柱的稳定性、梁的稳定性、桁架的稳定性等。
设计时需要考虑各种因素，以确保结构稳定，避免发生倒塌等事故。
在建筑物的设计过程中，荷载分析是非常重要的一步。
荷载是指施加在结构上的各种力和力矩，包括静载和动载两种。
静载是物体的自重以及施加在物体上的固定荷载。
动载则是指施加在物体上的振动、冲击等非固定荷载。
荷载分析的目的是确定建筑物在设计寿命内所承受的最大荷载，以便确定结构的尺寸和材料。
建筑力学还包括结构材料的强度学。
结构材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。
常见的建筑材料包括钢、混凝土和木材等。
不同的材料有不同的强度特性，因此在设计过程中需要根据结构所承受的荷载选择合适的材料。
强度学的研究主要包括材料弹性模量、屈服点、极限强度等参数的确定。
最后，建筑力学还需要考虑结构的振动问题。
在实际使用中，建筑物可能会受到风、地震等外界因素的振动作用。
振动问题的研究需要进行动力学分析，确定结构的固有频率和振动模态。
根据结构的固有频率和振动模态，可以采取相应的措施来减小振动对结构的影响，确保建筑物的安全性。
建筑力学的基本知识
2．可动铰支座
图l.20(a)是可动铰支座的示意图。构件与支座用 销钉连接，而支座可沿支承面移动，这种约束，只 能约束构件沿垂直于支承面方向的移动，而不能阻 止构件绕销钉的转动和沿支承面方向的移动。所以， 它的约束反力的作用点就是约束与被约束物体的接 触点、约束反力通过销钉的中心，垂直于支承面， 方向可能指向构件，也可能背离构件，视主动力情 况而定。这种支座的简图如1.20(b)所示，约束反力 如图1.20(c)所示。
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3、强度、刚度和稳定性
结构及构件在正常工作必须满足以下三个要求的功能。 （1）强度：在使用期内，务必使结构和构件安全可靠， 不发生破坏，具有足够的承载能力。 结构和构件抵抗破坏的能力称为强度。 （2）刚度：在使用期内，务必使结构和构件不发生影 响正常使用的变形。 结构或构件抵抗变形的能力称为刚度。 （3）稳定性：在使用期内，务必使结构和构件平衡形 态保持稳定。 稳定性是结构或构件保持原有平衡形态的能力。
工程上将结构或构件连接在支承物上的装置，称为 支座。在工程上常常通过支座将构件支承在基础或地 面或另一静止的构件上。支座对构件就是一种约束。 支座对它所支承的构件的约束反力也叫支座反力。支 座的构造是多种多样的，其具体情况也是比较复杂的， 只有加以简化，归纳成几个类型，才便于分析计算。
建筑结构的支座通常分为固定铰支座，活动铰支 座，和固定(端)支座三类。
3）荷载的简化 将实际结构构件上所受到的各种荷载简化为作业在构 件纵轴上的线荷载、集中荷载或力偶。在简化时注意 力的大小、方向、作用点。
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计算简图
2、平面杆系结构的计算简图
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
建筑力学基础课程性质《建筑力学》，主要介绍力学的基本公理及概念，平面杆件的变形和内力计算以及结构内力计算及结构受力分析等方面的知识。
建筑力学第一章静力学第一节静力学基本概念及公理第二节约束和约束反作用力第三节汇交力系第四节力偶及力偶矩第五节平面一般力系第二章材料力学第一节材料力学主要研究对象的几何特征第二节杆件变形的基本形式第三节变形的内力第三章结构力学第一节杆件结构力学的研究对象和任务第二节杆件结构的计算简图第三节平面杆件结构的分类第四节体系的几何组成分析第五节几何组成分析的步骤和举例第六节静定结构和超静定结构第一章静力学教学目标：掌握静力学基本概念；了解约束和约束反作用力第一节静力学基本概念及公理静力学（statics）研究物体在力系作用下处于平衡的规律。
一、平衡的概念：平衡是指物体相对于地球静止或作匀速直线运动。
二、刚体的概念：刚体是在任何情况下保持其大小和形状不变的物体。
三、力的概念：力对物体的效应表现在物体运动状态的改变和变形。
力对物体的效应取决于以下三个要素：（1）力的作用点；（2）力的方向；（3）力的大小在国际单位制中：力的大小的单位为牛顿（N）。
目前工程实际中采用的工程单位制，其力的单位为公斤（kgf）。
1 kgf=9.80665 N四、静力学公理（一）公理一（二力平衡公理）作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要及充分条件是：此两力大小相等、指向相反且沿同一作用线。
（二）公理二（加减平衡力系公理）在作用于刚体上的任意一个力系中，加上或去掉任何一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。
此公理只适用于刚体，而不适用于变形体。
（三）公理三（力的平行四边形法则）作用于物体上同一点的两个力，可以合成为作用于该点的一个合力，它的大小和方向由这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示(见下左图)。
亦可用右下图所示的力三角形表示，并将其称为力三角形法则。
合力R及分力F1、F2的矢量表达式为R=F1+F2（四）公理四（作用和反作用定律）两物体间的相互作用力，总是大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。
大一建筑力学的知识点
大一建筑力学的知识点建筑力学是一门研究建筑物在力学作用下的力、应力、变形等问题的学科。
在大一学习建筑力学时，我们需要掌握一些基础的知识点。
本文将介绍大一建筑力学的一些重要知识点，以帮助读者全面了解该学科。
一、力与力的平衡力是物体之间相互作用的结果。
在建筑力学中，我们需要掌握力的基本概念和性质，包括向量的表示方法、力的合成与分解等。
此外，力的平衡是建筑物稳定的基础，我们需要学会判断力的平衡条件，并进行力的图解法分析。
二、刚体力学刚体力学是研究刚体受力后的平衡、运动和受力分析的学科。
在建筑力学中，我们需要了解刚体的基本性质和刚体受力分析方法。
这包括应用牛顿运动定律、等效力系统的原理和应用、刚体在平衡条件下的问题解答等。
三、静力学静力学是研究物体处于静止状态下受力平衡条件和受力分析的学科。
在建筑力学中，我们需要学会应用受力平衡条件解决悬臂梁、简支梁、斜杆等静力学问题，包括计算支持反力、应力和变形等。
此外，还需要学习应用静力学原理解决各类静力学图解问题。
四、杆件受力分析杆件受力分析是建筑力学的重要内容之一，包括悬臂梁、简支梁、斜杆等。
在学习杆件受力分析时，我们需要掌握正确的受力分析方法，包括杆件受力的图解法、解析法等。
此外，还需要学习计算杆件的内力、剪力和弯矩等。
五、梁的受力分析梁是建筑结构中最常见的构件之一。
在建筑力学中，我们需要学会梁的受力分析方法，包括计算梁的内力、剪力和弯矩等。
此外，还需要了解梁的受力规律，包括正应力、最大正应力位置、剪力和弯矩图等。
六、变形分析变形分析是研究物体在受力条件下的变形情况的学科。
在建筑力学中，我们需要学会计算物体的变形量和变形形状，包括拉伸、压缩和弯曲等。
此外，还需要了解材料的应力-应变关系，包括胡克定律等。
七、矩形截面梁受力分析矩形截面梁是建筑结构中常见的构件之一。
在学习矩形截面梁受力分析时，我们需要了解梁的截面特性、受力特点和计算方法。
此外，还需要学会计算梁的弯矩、剪力和挠度等。
建筑力学基础知识
• 力有以下两个作用： • 力矩也有两个作用：
(1) 改变物体的运动状 （1）改变物体的旋转
态；
状态；
(2) 使物体产生变形。 （2)使物体产生扭转 或弯曲变形。
平面力系的平衡条件
平面一般力系平衡的必要与充分条件是:力系的主矢 和力系对平面内任一点的主矩都等于零。即
R 0 MO 0
平面一般力系平衡的充分必要条件也可以表述为：力 系中所有各力在两个坐标轴上的投影的代数和都等于零， 而且力系中所有各力对任一点力矩的代数和也等于零。
合力与分力
若一个力与一个力系等效。则这个力 称为该力系的合力，而力系中的各个力称 为该合力的一个分力。
平面力系的分类 平面平行力系：
各力作用线平行的力系。
平面一般力系：
各力作用线既不汇交又不平行的平面力系。
➢ 静力学公理
公理一 二力平衡公理
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。
对扳手的转动效应。转动中
.
M
心O称为力矩中心，简称矩
心。矩心到力作用线的垂直
距离d，称为力臂。
显然，力F对物体绕O点转动的效应，由下列因素决定： (1)力F的大小与力臂的乘积。 (2)力F使物体绕O点的转动方向。
力矩公式： MO(F) = ± Fd
力矩符号规定：使物体绕矩心产生逆时针方向转动的力矩 为正，反之为负。
力对物体作用效应： 一是使物体的应。 二是使物体的形状发生改变，叫做力的变
形效应或内效应。
力的三要素： 力的大小 、力的方向 、力的作用点 。
力的图示法：
力具有大小和方向， 所以说力是矢量(vector )。 可以用一带箭头的直 线段将力的三要素 表示出来，
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：
第一章 建筑力学基本知识
E
F
C
F
D
A
C
D
B
C
D
2.光滑接触面约束
A
A
约束特性: 只能限制物体沿着接触点的公法线方向且指 向物体的运动。 约束反力: 通过接触点、沿公法线方向、指向被约束物体。
Ⅰ A
FA A FA A FA Ⅱ
3. 光滑圆柱铰链约束 约束结构：两个构件上钻同样大小的圆孔，并用同样 大小圆柱销钉穿入圆孔，将两个物体连接起来。
公理3 力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可合成一个合力， 合力的作用点仍在该点，其大小和方向由以此两力为 边构成的平行四边形的对角线确定。 F2 F2 F2 FR F
R
A
F1 O
A F1
F1
矢量式 代数式
FR F1 F2
FR2 F12 F22 2 F1F2 cos
平衡方程的其他两种形式： ∑FX=0 ∑MA=0 ∑MB=0 ∑MA=0 ∑MB=0 ∑MC=0 三矩式 式中：A、B、C三点不在同一直线上。 二矩式 式中：x轴不与A、B两点的连线垂直。
1.2.3 平面力系平衡方程的几种特殊情况
1.平面汇交力系 ∑FX=0 ∑FY=0 2.平面力偶系 ∑M=0 3.平面平行力系 ∑FY=0 ∑Mo=0
1.3.2 杆件变形的基本形式
1.轴向拉伸或压缩——轴力（N） 2.剪切——剪力（V） 3.扭转——扭矩（T） 4.弯曲——弯矩（M）
1.3.3 轴向拉伸和压缩时的内力
背离截面的轴力——拉力 指向截面的轴力——压力 轴力的正负号规定：拉力为正，压力为负。 画杆件的轴力图时，通常将正值的轴力（拉力）画在上 侧，负值的轴力（压力）画在下侧。
画受力图时，为了避免漏掉力，先画主动力， 再画被动力（约束反力）。 不要漏掉力的名称。
建筑力学知识点基础总结
建筑力学知识点基础总结静力学静力学是力学的一个分支，主要研究力系统平衡的条件和方法。
在建筑力学中，静力学是最基础的学科，它为建筑物的结构分析和设计提供了基础。
1. 力的基本概念在静力学中，力是物体之间相互作用的结果，它是外界对物体产生的原因。
力有大小和方向，通常用矢量表示。
建筑力学中的力包括静力和动力两种，主要研究的是静力。
2. 力的合成与分解在建筑物结构中，常常需要分解和合成力的作用，这是静力学中的基本概念和方法之一。
合成力是将若干个力合成为一个力，分解力是将一个力分解为若干个力。
3. 力的平衡条件静力学的基本原理之一是力的平衡条件。
当一个物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体所受的合外力和合外力矩均为零。
这就是力的平衡条件。
4. 支点作用原理在建筑物结构中，支点是物体相对于其他物体的固定点。
支点的作用原理是静力学中重要的概念，它可以帮助我们分析物体受力的情况。
5. 杆件受力分析在建筑物中，大部分结构都可以简化为杆件模型。
杆件受力分析是静力学中的重要内容，通过受力分析可以确定结构的受力情况，为结构的设计提供基础依据。
结构力学结构力学是建筑力学的一个重要组成部分，它研究的是建筑物结构受力和变形的规律。
结构力学包括受力分析、结构稳定性、结构刚度等内容。
1. 结构受力分析结构受力分析是建筑力学中的核心内容，它包括梁、柱、板等结构在受力条件下的应力和变形分析。
通过受力分析，可以确定结构的稳定性和承载能力。
2. 结构稳定性结构的稳定性是结构力学中的重要概念，它是指结构在受到外力作用时不会发生失稳或倒塌的能力。
结构稳定性分析可以帮助我们确定结构的合理性和安全性。
3. 结构刚度结构的刚度是指结构在受力后的变形能力。
在结构力学中，刚度分析可以帮助我们确定结构的变形情况，为结构设计提供重要的参考依据。
4. 弹性力学弹性力学是建筑力学中的一个重要分支，主要研究材料在受力后的应力和变形规律。
弹性力学理论可以帮助我们确定结构在受力后的变形情况，为建筑物结构设计提供基础理论支持。
建筑力学基础-建筑力学
力具有大小和方向，表明力是矢量。对于集中力，可以用黑体字 母 F 表示，而用普通字母 F 表示该矢量的大小。可以用一条带箭 头的直线段将力的三要素表示出来，如图1.1所示。线段的长度 按一定的比例尺表示力的大小；线段的方位和箭头的指向表示力 的方向；线段的起点（或终点）表示力的作用点；通过力的作用 点沿力的方向画出的直线，称为力的作用线。
图1.8 三力平衡汇交图
应当指出，三力平衡汇交定理只说明了不平行的三力平衡的必要 条件，而不是充分条件。它常用来确定刚体在不平行三力作用下 平衡时，其中某一未知力的作用线。
1.2.4 作用与反作用定律
两个物体之间的作用力与反作用力总是同时存在，而且大小相等、 方向相反、沿同一直线且分别作用在这两个物体上。
建筑力学基础
1.1 力的性质 1.2 四个公理 1.3 荷载及分类 1.4 约束与约束反力 1.5 物体的受力分析与受力图 1.6 结构的计算简图 1.7 平面杆系结构的分类 1.8 杆件的基本变形
教学目标
熟悉力、平衡的概念及力的性质；了解力在直角坐标轴上的投影、 静力学公理、荷载及其分类；熟悉工程中常见的几种约束，掌握 其约束反力的画法，能正确画出单个物体及物体系的受力图；了 解结构的计算简图、杆系结构的分类、杆件的基本变形。
作用在刚体上的两个力，使物体保持平衡的充要条件是：这两个 力大小相等、方向相反且共线。
上述的二力平衡公理对于刚体是充要的，而对于变形体则只是必 要的，而不是充分的。如图1.2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，但若是压力则不能平衡。
建筑力学知识点汇总(精华)
建筑力学知识点汇总(精华)第一章概论1.工程中习惯把主动作用于建筑物上的外力称为荷载。
例如自重，风压力，水压力，土压力等。
（主要讨论集中荷载、均匀荷载）2.在建筑物中，承受并传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。
3.结构按几何特征分：一，杆件结构。
可分为：平面和空间结构。
它的轴线长度远大于横截面的宽度和高度。
二，板壳结构。
（薄壁结构）三，实体结构。
4.建筑力学要进行静力分析即由作用于物体上的已知力求出未知力。
5.强度指结构和构件抵抗破坏的能力，刚度指结构和构件抵抗变形的能力。
稳定性指结构和构件保持原有平衡状态的能力。
6.建筑力学的基本任务是研究结构的强度，刚度，稳定性问题。
为此提供相关的计算方法和实验技术。
为构件选择合适的材料，合理的截面形式及尺寸，以及研究结构的组成规律和合理形式。
第二章刚体静力精确分析基础1.静力学公理。
一，二力平衡。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
）二，加减平衡力系。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
）三，三力平衡汇交。
2.平面内力对点之矩。
一，合力矩定理3.力偶。
性质：一，力偶对物体不产生移动效应，故力偶没有合力。
它既不能与一个力等效或平衡。
二，任一力偶可在其作用面内任意移动。
4.约束：施加在非自由体上使其位移受到限制的条件。
一般所说的支座或支承为约束。
一物体（如一刚性杆）在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标和杆件的转角。
因此，对应的约束力是相对的。
约束类型：1、一个位移的约束及约束力。
a)柔索约束。
b）理想光滑面约束。
C)活动（滚动）铰支座。
D）链杆约束。
2、两个位移的约束及约束力。
A)光滑圆柱形铰链约束。
B）固定铰支座约束。
3、三个位移的约束及约束力。
A）固定端。
4、一个位移及一个转角的约束及约束力。
A）定向支座（将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座）。
第五章弹性变形体静力分析基础1．变性固体的基本假设。
连续性假设：固体材料的整个体积内毫无空隙的充满物体。
建筑力学基础知识
建筑力学基础知识
建筑力学是一门研究建筑结构和材料如何应对内外部作用力和机械内力的工程学科，它研究建筑物的静态力学和振动力学。
它的基本目的是确定满足设计或结构要求的最佳构形，并使该结构具有最小的材料消耗量和最小的变形程度。
建筑力学关注建筑物结构的支撑以及绝缘性、抗震性和耐候性能，并研究结构受外部环境影响的方式。
建筑力学的基本原理主要是外力学，包括力学、地震学、气动学等。
力学包括力的向量运动学和变形学，它研究结构受外界力作用后的变形，强度及其稳定性问题。
地震学则是研究建筑物在地震作用下的变形、破坏及其稳定性的学科。
气动学则是研究建筑物在气动作用下的变形、破坏及其稳定性的学科，主要分析受风及液态压力等气体流体作用力。
建筑力学技术用于解决建筑物安全、牢固性以及延展性能评价、建筑物稳定性改善以及结构加固等问题。
它还使用一些工具，如结构仿真和结构计算机软件来计算结构的性能、稳定性和可靠性，以及设计结构并研究结构的可持续性。
建筑力学是建筑设计的基础，它也是工程所能利用的最重要的知识，它能够帮助工程师实现设计的目标，提高建筑结构的结构性、安全性和可延伸性等，从而实现设计最优化。
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建筑力学基础知识————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：第1章建筑力学基础1.1力的性质、力在坐标轴上的投影1.1.1 力的定义力，是人们生产和生活中很熟悉的概念,是力学的基本概念。
人们对于力的认识，最初是与推、拉、举、掷时肌肉的紧张和疲劳的主观感觉相联系的。
后来在长期的生产和生活中，通过反复的观察、实验和分析,逐步认识到,无论在自然界或工程实际中,物体机械运动状态的改变或变形,都是物体间相互机械作用的结果。
例如,机床、汽车等在刹车后，速度很快减小,最后静止下来;吊车梁在跑车起吊重物时产生弯曲，等等。
这样,人们通过科学的抽象,得出了力的定义:力是物体间相互的机械作用，这种作用的结果是使物体的机械运动状态发生改变,或使物体变形。
物体间机械作用的形式是多种多样的,大体上可以分为两类:一类是通过物质的一种形式而起作用的，如重力、万有引力、电磁力等;另一类是由两个物体直接接触而发生的,如两物体间的压力、摩擦力等。
这些力的物理本质各不相同。
在力学中，我们不研究力的物理本质，而只研究力对物体的效应。
一个力对物体作用的效应,一般可以分为两个方面：一是使物体的机械运动状态发生改变，二是使物体的形状发生改变,前者叫做力的运动效应或外效应。
后者叫做力的变形效应或内效应。
就力对物体的外效应来说，又可以分为两种情况。
例如，人沿直线轨道推小车使小车产生移动,这是力的移动效应；人作用于绞车手柄上的力使鼓轮转动,这是力的转动效应。
而在一般情况下，一个力对物体作用时，既有移动效应,又有转动效应。
如打乒乓球时，如果球拍作用于乒乓球的力恰好通过球心，只有移动效应;如果此力不通过球心，则不仅有移动效应,还有绕球心的转动效应。
1.1.2 力的三要素实践证明,力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。
这三者称为力的三要素。
即：1.力的大小力的大小表示物体间机械作用的强弱程度,它可通过力的运动效应或变形效应来度量,在静力学中常用测力器和弹性变形来测量。
为了度量力的大小，必须确定力的单位。
本教材采用国际单位制，力的单位是牛顿(N)或千牛顿(kN)，NkN31 。
102.力的方向力的方向表示物体间的机械作用具有方向性。
它包含方位和指向两层涵义。
如重力“铅直向下”’“铅直”是指力的作用线在空间的方位，“向下”是指力沿作用线的指向。
3.力的作用点力的作用点是力作用在物体上的位置。
实际上，当两个物体直接接触时，力总是分布地作用在一定的面积上。
如手推车时，力作用在手与车相接触的面积上。
当力作用的面积很小以至可以忽略其大小时,就可以近似地将力看成作用在一个点上。
作用于一点上的力称为集中力。
如果力作用的面积很大,这种力称为分布力。
例如,作用在墙上的风压力或压力容器上所受到的气体压力，都是分布力。
有的力不是分布地作用在一定的面积上，而是分布地作用于物体的每一点上,如地球吸引物体的重力。
1.1.3 力的图示法力具有大小和方向,所以说力是矢量。
我们可以用一带箭头的直线段将力的三要素表示出来,如图 1.1所示。
线段的长度AB按一定的比例尺表示力的大小;线段的方位和箭头的指向表示力的方向；线段的起点(或终点)表示力的作用点。
通过力的作用点沿力的方位画出的直线,如图１．1中的KL，称为力的作用线。
书中一般用带箭头字母表示矢量,如力F;而用普通字母表示该矢量的大小,如F。
有时也用AB或AB表示矢量，而AB则表示其大小。
为了便于后面研究问题的方便，现给出以下定义:1.作用在物体上的一群力或一组力称为力系。
按照力系中各力作用线分布的不同，力系可分为：汇交力系力系中各力作用线汇交于一点;力偶系力系中各力可以组成若干力偶或力系由若干力偶组成；平行力系力系中各力作用线相互平行;一般力系力系中各力作用线既不完全交于一点,也不完全相互平行。
按照各力作用线是否位于同一平面内，上述力系又可以分为平面力系和空间力系两大类，如平面汇交力系、空间汇交力系等等。
2.如果物体在某一力系作用下保持平衡状态，则该力系称为平衡力系。
3.作用在物体上的一个力系,如果可用另一个力系来代替,而不改变力系对物体的作用效果,则这两个力系称为等效力系。
4.如果一个力与一个力系等效，则这个力称为该力系的合力；原力系中的各个力称为其合力的各个分力。
1.1.4 刚体的概念由于结构或构件在正常使用情况下产生的变形极为微小，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，也使所研究的问题得以化简。
在任何外力的作用下,大小和形状始终保持不变的物体称为刚体。
显然，现实中刚体是不存在的。
任何物体在力的作用下，总是或多或少地发生一些变形。
在材料力学中，主要是研究物体在力作用下的变形和破坏，所以必须将物体看成变形体。
在静力学中，主要研究的是物体的平衡问题,为研究问题的方便，则将所有的物体均看成是刚体。
1.1.5 力在坐标轴上的投影合力投影定理1.力在坐标轴上的投影设力F作用在物体上某点A处,用AB表示。
通过力P F所在的平面的任意点OP作直角坐标系xOy如图1．2所示。
从力F的起点A终点B分别作垂直于x轴的垂P线,得垂足a和b,并在x轴上得线段ab,线段ab的长度加以正负号称为力F在x轴P上的投影，用F表示。
同样方法也可以确定力P F在y轴上的投影为线段11b a,用Y FX表示。
并且规定：从投影的起点到终点的指向与坐标轴正方向一致时,投影取正号;从投影的起点到终点的指向与坐标轴正方向相反时,投影取负号。
从图１.2中的几何关系得出投影的计算公式为 cos X P F F α=±sin Y P F F α=± (1．１) 式中α为力P F 与x 轴所夹的锐角;X F 和Y F 的正负号可按上面提到的规定直观判断得出。
如果P F 在x 轴和y 轴上的投影X F 和Y F 已知，则由图1．2中的几何关系可用下式确定力P F 的大小和方向。
22P X Y F F F =+tan YXF F α=(1．2) 式中的α角为P F 与x 轴所夹的锐角，力P F 的具体指向可由X F 、Y F 的正负号确定。
特别要指出的是当力P F 与x 轴(或y 轴)平行时，P F 的投影Y F （或X F )为零;X F (或Y F )的值与P F 的大小相等,方向按上述规定的符号确定。
另外，在图１.2中可以看出P F 的分力PX F 与PY F 的大小与P F 在对应的坐标轴上的投影X F 与Y F 的绝对值相等，但力的投影与力的分力确是两个不同的概念。
力的投影是代数量，由力P F 可确其投影X F 和Y F ，但是由投影X F 和Y F 只能确定力P F 的大小和方向,不能确定其作用位置。
而力的分力是力沿该方向的分作用，是矢量，由分力能完全确定力的大小、方向和作用位置。
例1.1试求图1.3中各力在x 轴与y 轴上的投影,N F i 100=投影的正负号按规定观察判定。
解 1F 的投影:11cos 451000.70770.7X F F N ==⨯= 11sin 451000.70770.7Y F F N ==⨯= 2F 的投影：22cos 601000.550X F F N =-=-⨯=- 22sin 601000.86686.6Y F F N ==⨯=3F 的投影:33cos301000.86686.6X F F N =-=⨯=-33sin 301000.550Y F F N =-=-⨯=-4F 的投影：44cos 601000.550X F F N ==⨯=44sin 601000.86686.6Y F F N =-=-⨯=-5F 的投影：55cos9010000X F F =-=-⨯=55sin 901001100Y F F N =-=-⨯=-6F 的投影：66cos 01001100X F F N ==⨯=66sin 010000Y F F ==⨯=力投影计算的要点:(1) 力平移力在坐标轴上投影不变; (2) 力垂直于某轴，力在该轴上投影为零;(3) 力平行于某轴，力在该轴上投影的绝对值为力的大小。
合力投影定理:平面汇交力系的合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。
即:12RX X X Xn Xi F F F F F =++⋅⋅⋅+=∑ 12RY Y Y Yn Yi F F F F F =++⋅⋅⋅+=∑式中“∑”表示求代数和。
必须注意式中各投影的正、负号1.2 静力学公理人们在长期的生产和生活实践中，经过反复观察和实践，总结出了关于力的最基本的客观规律，这些客观规律被称为静力学公理，并经过实践的检验证明它们是符合客观实际的普遍规律，它们是研究力系简化和平衡问题的基础。
公理1（二力平衡公理）作用在同一刚体上的两个力，使刚体平衡的必要和充分条件是，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上,如图1.4所示。
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1.5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。
二力平衡公理表明了作用于物体上的最简单的力系平衡条件,它为以后研究一般力系的平衡条件提供了基础。
受二力作用而处于平衡的杆件或构件称为二力杆件(简称为二力杆）或二力构件。
如图1.6(a)所示简单吊车中的拉杆BC,如果不考虑它的重量，杆就只在B和C 处分别受到力NB F 和NC F 的作用;因杆BC 处于平衡，根据二力平衡条件，力NB F 和NC F 必须等值、反向、共线,即力NB F 和NC F 的作用线都一定沿着B 、C 两点的连线，如图１.6(b)所示,所以杆BC 是二力杆件。
公理2 （加减平衡力系公理）在作用于刚体上的任意力系中，加上或去掉任何平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。
也就是说相差一个平衡力系的两个力系作用效果相同,可以互换。
这个公理的正确性是显而易见的:因为平衡力系不会改变刚体原来的运动状态(静止或做匀速直线运动),也就是说，平衡力系对刚体的运动效果为零。
所以在刚体上加上或去掉一个平衡力系,是不会改变刚体原来的运动状态的。
推论1 (力的可传性原理）作用于刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内任意一点,而不会改变该力对刚体的作用效应。
力的可传性原理很容易为实践所验证。
例如,用绳拉车,或者沿绳子同一方向，以同样大小的力用手推车,对车产生的运动效果相同。
如图1.7所示。
力的可传性原理告诉我们,力对刚体的作用效果与力的作用点在作用线上的位置无关。