工程力学与建筑结构
建筑结构与力学分析
建筑结构与力学分析建筑结构与力学是建筑工程中的重要组成部分，它们相互关联、相互作用，共同保障了建筑物的安全、稳定性和耐久性。
本文将从建筑结构的概念、类型和设计原则出发，结合力学分析的基本知识，探讨建筑结构与力学之间的关系及其在建筑工程中的应用。
一、建筑结构的概念及类型建筑结构是指建筑物的组成和构造方式，它承担着承重、抗风、抗震等作用，使建筑物能够稳定地立在地面上。
建筑结构可分为框架结构、桁架结构、梁柱结构、拱结构、索结构等多种类型。
不同类型的建筑结构具有不同的特点和适用范围，设计时需根据建筑物的用途、地理环境和承载要求进行选择。
二、建筑结构设计原则建筑结构设计应遵循以下原则：1.稳定性原则：建筑结构要能够承受自身重量和外部荷载，确保建筑物安全、稳定；2.经济性原则：在满足功能要求的前提下，尽量减少材料使用量和施工成本；3.美观性原则：建筑结构应考虑美学因素，使建筑物造型优美、坚固；4.耐久性原则：选择合适的材料和结构形式，确保建筑物具有较长的使用寿命。
三、力学分析的基本概念力学是研究物体受力和运动规律的学科，主要包括静力学、动力学、弹性力学等领域。
在建筑工程中，力学分析能够帮助工程师计算建筑结构受力情况，预测结构的变形和破坏形式，为设计提供科学依据。
四、建筑结构与力学分析的关系建筑结构与力学分析是紧密相关的，建筑结构受到外部荷载作用时，力学分析可以帮助工程师计算结构的内力、应力、位移等参数，评估结构的稳定性和安全性。
通过合理的力学分析，可以提高建筑物的抗震、抗风能力，避免结构破坏或倒塌的发生。
五、建筑结构与力学在工程实践中的应用在工程实践中，建筑师和结构工程师需要密切合作，充分发挥建筑结构与力学分析的优势，确保建筑物的设计、施工和使用过程中不出现安全隐患。
同时，结构工程师还需不断学习新的力学分析方法和工具，提高自身的专业水平，为建筑工程的质量和安全提供保障。
综上所述，建筑结构与力学分析密不可分，在建筑工程中起着至关重要的作用。
工程力学的作用
工程力学的作用
工程力学是一门研究物体在外力作用下产生的形变和运动的学科，它在工程领域具有重要的作用。
1.设计和分析结构：工程力学可以帮助工程师设计和分析各种
结构，如建筑物、桥梁、隧道等。
通过研究力学原理，工程师可以确定结构的最佳尺寸、形状和材料，以确保结构的安全性和稳定性。
2.预测和控制变形：工程力学可以帮助工程师预测和控制物体
在外力作用下产生的形变。
例如，在建筑设计中，工程师需要考虑到建筑物在重力和地震等外力作用下的变形情况，以确保建筑物的安全性和稳定性。
3.分析和解决工程问题：工程力学提供了一种分析和解决工程
问题的方法和工具。
通过应用力学原理，工程师可以定量地分析和解决各种工程问题，包括结构强度、材料选择、运动学和动力学等方面的问题。
4.优化设计：通过工程力学的分析和计算，工程师可以寻找并
实现最佳设计方案，以达到最优的工程性能和经济效益。
例如，在机械设计中，工程师可以使用力学原理来优化机械组件的强度、刚度和重量等方面的性能。
总之，工程力学在工程领域起着至关重要的作用，它能够帮助工程师分析和解决各种工程问题，并设计出安全、稳定和高性能的结构和系统。
结构构件的承载力计算
。 （3）确定临界应力的大小，是解决压杆稳定问题的关键。
工程力学与建筑结构
计算临界应力的公式为
1）细长杆（ P ）使用欧拉公式：
cr
2E 2
2）中长杆（ P ）使用经验公式： a b2
3）柔度：柔度是压杆长度、支撑情况、截面形状和尺寸等
因素的综合值。
l i
i I A
λ是稳定计算中的重要几何参数，有关压杆稳定计算
应先计算出 。
4）稳定性计算
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
工程中常采用折减系数法，稳定条件为
F [ ]
A
工程力学与建筑结构
工程力学与建筑结构
2. 内力及其分析计算方法 （1）内力 因外力作用而引起的杆件内部相互作用力。 （2）截面法 内力分析计算的基本方法，基本依据是平衡条
件，其解法有三个步骤：截开、代替、平衡。 3. 几种基本变形的内力和内力图 （1）内力表示一个具体截面上内力的大小和方向。 （2）内力图表示内力沿着杆件轴线的变化规律。 （3）应力是单位面积上的内力及其计算公式和强度条件。
工程力学与建筑结构
工程力学与建筑结构
结构构件的承载力计算
本章以构件的承载能力和构件变形的基本形式为前提 ，讨论了杆件的轴向拉伸（压缩）、剪切、弯曲三种基本 变形的内力、应力和强度条件的分析计算方法和压杆稳定 的概念及其实用计算。
1. 构件的承载能力 强度 构件在荷载作用下抵抗破坏的能力。 刚度 构件在荷载作用下抵抗变形的能力。 稳定性 构件在荷载作用下保持原有平稳状态的能力。
工程力学与建筑结构
4. 强度计算的步骤 （1）分析外力 画受力图，求约束反力。 （2）画内力图 确定危险截面及其内力。 （3）利用强度条件解决三类问题的计算：1）杆件的强度核
工程力学在工程实例中的应用
工程力学在工程实例中的应用工程力学是工程学的基础学科之一，它主要研究物体在外力作用下的力学性质和运动规律。
工程力学的应用广泛，几乎涉及到各个工程领域。
本文将从结构工程、土木工程和机械工程的角度，分别介绍工程力学在实际工程中的应用。
一、结构工程中的应用在结构工程中，工程力学起着至关重要的作用。
首先，结构工程师需要通过工程力学的知识来确定建筑物的荷载，包括静载和动载。
静载是指建筑物自身重量以及外部施加在建筑物上的静态力，而动载则是指风荷载、地震荷载等动态力。
通过工程力学的计算方法，结构工程师可以准确地确定建筑物所承受的荷载，从而保证建筑物的安全性。
工程力学在结构设计中起着决定性的作用。
通过工程力学的理论和方法，结构工程师可以计算出建筑物的应力与应变分布，从而确定建筑物的结构形式和尺寸。
例如，在桥梁设计中，工程力学的应用可以帮助工程师确定桥梁的梁板厚度、桥墩高度等关键参数，以确保桥梁具有足够的承载能力和刚度。
工程力学还可以用于结构的安全评估和损伤诊断。
通过对建筑物的结构进行力学分析，可以评估建筑物的安全性，并根据结构的受损情况制定相应的修复方案。
例如，在地震发生后，工程力学的应用可以帮助工程师评估建筑物的承载能力是否受到了破坏，并确定是否需要进行加固和修复。
二、土木工程中的应用在土木工程中，工程力学的应用同样不可或缺。
首先，土木工程师需要通过工程力学的理论和方法来确定土壤的力学性质，包括土壤的压缩性、剪切性等。
这些参数对于土木工程设计和施工具有重要的指导意义。
例如，在基础工程中，土壤的承载能力是决定基础结构是否安全的关键因素。
通过工程力学的分析，土木工程师可以计算出土壤的承载能力，从而确定合适的基础类型和尺寸。
工程力学在土木工程施工中的应用也非常广泛。
例如，在土方工程中，土木工程师可以通过工程力学的方法来计算土方的稳定性，从而制定合理的开挖方案。
在路基工程中，工程力学可以帮助工程师确定路基的厚度和坡度，以确保路基的稳定性和承载能力。
工程力学与建筑结构
1.（ ）是一种自身不平衡，也不能用一个力来平衡的特殊力系。
A 重力B 共点二力C 力偶D 力矩正确答案:C单选题2.三个刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连，则所组成的体系是：A 几何可变B 几何不变C 瞬变体系D 不一定正确答案:B单选题3.下列说法正确的是：A 荷载标准值要大于荷载设计值B 荷载标准值要小于荷载设计值C 强度标准值要小于强度设计值D 强度标准值要大于强度设计值正确答案:C单选题4.为了保证杆件在外力作用下有足够的强度，杆件内任何截面的工作应力应小于等于：A 危险应力B 最小应力C 允许应力D 最大应力正确答案:C单选题5.拉杆的最危险截面一定是全杆中（ ）的截面。
A 轴力最大B 面积最小C 应力最大D 不能确定正确答案:C单选题6.拉（压）杆应力公式 的应用条件是（ ）：A 应力在比例极限内B 外力合力作用线必须沿着杆的轴线C 应力在屈服极限内D 杆件必须为矩型截面杆正确答案:B单选题7.（ ）是物体一点处某一方向的截面上所分布的法向应力。
A 正应力B 剪切应力C 拉应力D 压应力正确答案:A单选题8.不同强度等级的钢材，（ ）相等。
A 极限强度B 弹性模量C 极限应变D 屈服台阶正确答案:B单选题9.梁的内力主要有：A 弯矩和剪力B 轴力和扭矩C 弯矩和扭矩D 轴力和剪力正确答案:A单选题10.提高矩形截面的（ ）是提高梁抗弯刚度的最有效措施。
A 宽度B 高度C 长度D 长宽比正确答案:B单选题11.（ ）是一种自身不平衡，也不能用一个力来平衡的特殊力系。
A 重力B 共点二力C 力偶D 力矩正确答案:C单选题12.截面大小相等的两根细长压杆，形状一为圆形，另一为圆环形，其它条件相同，为（A 圆形的柔度大B 圆形的回转半径大C 圆形的临界力大D 圆形的临界应力大正确答案:B单选题13.某刚体连续加上（或减去）若干个平衡力系，对该刚体的作用效应：A 不变B 不一定改变C 改变D 可能改变正确答案:A单选题14.平面任意力系平衡的充分必要条件是：A 合力为零B 合力矩为零C 各分力对某坐标轴投影的代数和为零D 主矢与主矩均为零正确答案:D单选题15.拉（压）杆应力公式σ=N/A的应用条件是：A 应力在比例极限内B 外力合力作用线必须沿着杆的轴线C 应力在屈服极限内D 杆件必须为矩型截面杆正确答案:B单选题16.同一刚体上，一力向新作用点平移后，新作用点上有（ ）：A 一个力B 一个力偶C 力矩D 一个力和一个力偶正确答案:D单选题17.柔性约束的约束力方向总是（ ）受约束物体。
工程力学与建筑结构习题解析
yC
A1 yc1 A2 yc 2 A1 A2
100 15 75 2.5 9.64cm 100 75
（2）求截面对形心轴 zC 的惯性矩 Iz 根据组合公式有：
I zC I zC (1) I zC 2
由平移轴公式有：
I zC (1)＝
5 20 3 2 15 9.64 5 20 6.21 10 3 cm 4 12 15 5 3 2 9.64 2.5 15 5 3.98 10 3 cm 4 12
解：以点 O 为研究对象，受力如图所示：
FA
FB
O FQ
列平衡方程，得 ∑Fx=0 ∑Fy=0 求解上式，得： FB0－FA0cos600=0 FAOsin600－FQ=0 FAO= 57.74KN, FBO=28.87KN
7
2.求图示各梁的支座反力。
解：受力分析，画受力图：由于 AB 杆上仅有一个力偶负载，故 AB 处的约束力 组成一个力偶；受力图如下：
11
FBC
FAY
FAX
列平衡方程 ∑MA=0 -3xFBCcosa－2x4xq =0 求解上式，得： FBC=-33.33KN (负号表示力的实际方向相反) 2、确定钢杆面积[A] 由强度准则： FBC/A≤ [σ] 得： A = FBC / [σ] =33.33x103/160x106=208.3(mm2) 3、确定钢杆直径 d 由 A=πd2/4 得 d=
工程力学与建筑结构
一、选择题 1.作用在同一刚体上的两个力大小相等、方向相反、且沿着同一条作用线，这两 个力是： （ ） A.作用力与反作用力 B.平衡力 C.力偶 2.既能限制物体转动，又能限制物体移动的约束是： （ ） A.柔体约束 B.固定端约束 C.活动铰链约束 3.三种不同的截面形状（圆形、正方形、空心圆）的等截面直杆，承受相同的轴 向拉力 P，比较材料用量，则 。 （ ） A．正方形截面最省料 B. 圆形截面最省料 C. 空心圆截面最省料 D. 三者用料相同 的截面。 （ ） 4.拉杆的最危险截面一定是全杆中 A．轴力最大 B. 面积最小 C. 应力 最大 D. 不能确定 5.为了保证杆件在外力作用下有足够的强度， 杆件内任何截面的工作应力应小于 等于（ ） 。 A.危险应力 B.最小应力 C.允许应力 D.最大应力 6、梁的内力主要有 。 A．弯矩和剪力 B. 轴力和扭矩 C. 弯矩和扭矩 D. 轴力和剪力 7、若梁的截面是 T 形截面，则截面上的最大拉应力和最大压应力的数值 。 A． 不同 B. 相同 C. 不一定 （ ） 8．截面大小相等的两根细长压杆，形状一为圆形，另一为圆环形，其它条件相 同，为 形的临界力大。 A. 圆形的柔度大 B. 圆形的回转半径大 C. 圆形的临界力大 D. 圆形的临界应力大 9.两端支承情况和截面形状沿两个方向不同的压杆， 总是沿着 值大 的方向失稳。 A.强度 B.刚度 C. 柔度 D.惯性矩 10. 下列说法正确的是： 。 A. 荷载标准值要大于荷载设计值 B. 荷载标准值要小于荷载设计值 C. 强度标准值要小于强度设计值 D. 强度标准值要大于强度设计值 。 11. 混凝土保护层厚度是指 A．箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离 B. 钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离 C. 纵向受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离 D. 箍筋的截面形心至混凝土外边缘的距离 二．填空题 1.平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩，等于 各个分力对同一点的力矩 的代数和。这就是合力矩定理。 。 2.平面一般力系平衡的充分和必要条件是： ∑Fx=0, ∑Fy=0，∑m=0 3.设计构件需满足 强度 、 刚度 、 稳定性 三个方面的要求。
浙大《工程力学与建筑结构》离线作业
浙大《工程力学与建筑结构》离线作业
一、结构对于建筑的作用有哪些，是如何组成的？（10分）
答：承担结构自身的与外部的力学作用，并把这些力和作用传递到大地上。
水平跨度构件、垂直传力构件、抗侧向力构件、基础。
二、请简述预应力的基本原理及其优点?（15分）
答：预应力混凝土结构是一种在承受外荷载之前预先对它施加压力，在其截面上造成预应力的混凝土结构。
优点是提高了构件的裂缝控制性能和刚度，顺应材料的高强度发展趋势，草用较高强度的钢筋和混凝土，充分发挥材料性能，减小构件截面尺寸。
钢筋混凝土的概念
工程力学与建筑结构
钢筋与混凝土协同工作的原理：钢筋和混凝土是两种 不同的材料，二者之所以能结合在一起协同工作，共同变 形，主要原因是：
（1）粘结力 。混凝土结硬后，与钢筋紧紧的结合在一起， 二者之间形成粘结力，相互传力，共同工作。
（2）二者的温度线膨胀系数接近。钢筋的温度线膨胀系数 是1.2×10-5/0C，混凝土的温度线膨胀系数是（1.0~1.5） ×10-5/0C，二者数值接近，在温度变化时，它们将共同变 形，即同时热胀冷缩，协同变形。
如果在结构构件承受外荷载作用前，预先对构件的受 拉区施加预压力，这样当外荷载作用时，就要先抵消掉受 拉区的预压力，混凝土才能受拉，从而延缓了裂缝的出现 ，减少了裂缝宽度，同时高强度钢材也能得到充分利用。 这种在构件承受外荷载前预先对受拉区混凝土施加预压应 力的结构称为预应力混凝土结构。
工程力学பைடு நூலகம்建筑结构
工程力学与建筑结构
1.3 钢筋混凝土的概念 在素混凝土梁的受拉区配置受拉钢筋（如图 ），则梁受拉区混凝
土开裂后，混凝土承担的拉力会全部转嫁给钢筋来承担，而钢筋的抗 拉、抗压强度都很高，这样就形成了钢筋在受拉区承担拉力为主，而 混凝土在受压区承担压力为主的格局，这充分发挥了钢筋和混凝土两 种材料的性能，当受拉钢筋受拉屈服，受压混凝土被压碎时，梁才会 发生破坏，破坏有明显预告，属塑性破坏。
工程力学与建筑结构
1.4 预应力混凝土结构 普通钢筋混凝土结构构件的受拉区由于混凝土抗拉强
度低，容易开裂，使构件刚度降低变形加大，影响结构的 正常使用，另一方面高强度钢筋得不到充分利用，因为在 普通钢筋混凝土结构中，即使采用高强度钢筋，但由于与 混凝土受压强度不协调，在破坏时高强度钢筋的强度还没 有被充分利用，构件就可能因受压混凝土强度不足而破坏 了。
《建筑力学与结构》说课定稿
建筑力学与结构一、引言建筑力学与结构是建筑工程中的重要学科之一，它研究建筑物的受力和结构的设计原理。
建筑力学与结构的学习对于建筑工程师和结构工程师来说至关重要。
本文将从以下几个方面介绍建筑力学与结构的相关内容。
二、建筑力学的基本概念2.1 建筑力学的定义建筑力学是研究建筑物在承受荷载和受力状态下的力学行为的学科。
它包括静力学、动力学、热力学和材料力学等基本理论，并将其应用于建筑结构的设计、施工和维护中。
2.2 建筑物的力学模型建筑物的力学模型是建立在力学原理基础上的建筑物的简化模型。
它可以将复杂的建筑结构简化为一组力学元件，从而进行力学分析和设计。
2.3 建筑荷载建筑荷载是指建筑物在使用过程中所受到的外部荷载作用，包括常见的重力荷载、风荷载、地震荷载等。
了解建筑荷载的特点和计算方法对于建筑结构的设计具有重要意义。
三、建筑结构的基本原理3.1 结构的稳定性结构的稳定性是指结构在受力状态下保持平衡的能力。
包括静力平衡、受力图、结构位移等。
稳定性分析是结构设计中必不可少的一项工作，它保证了建筑物在使用过程中的安全和稳定。
3.2 结构的强度与刚度结构的强度是指结构在承受荷载作用下不发生破坏的能力。
结构的刚度是结构在受力时变形的能力。
强度和刚度是建筑结构设计的两个重要指标，需要通过力学分析和计算来确定。
四、建筑力学与结构的应用4.1 结构设计结构设计是指根据建筑和结构的要求，通过合理的力学分析和计算，确定建筑结构的形式、尺寸、材料和构造等。
结构设计需要综合考虑建筑的功能、荷载、材料性能等因素，确保结构的安全和经济。
4.2 结构施工和检验结构施工是根据结构设计方案进行施工和安装。
结构检验是通过对已建成结构进行检测和评估，确保结构的质量和安全。
五、建筑力学与结构是建筑工程中不可或缺的学科，它研究建筑物的受力和结构的设计原理，为建筑工程师和结构工程师提供了重要的理论基础和实践指南。
建筑力学与结构涵盖了静力学、动力学、热力学和材料力学等内容，涉及结构的稳定性、强度和刚度等关键要素。
建筑工程力学
建筑工程力学建筑工程力学是研究建筑结构在外力作用下的力学性能和力学原理的学科。
它在建筑工程设计、施工和维护过程中起着重要的作用。
本文将介绍建筑工程力学的基本概念、应用领域以及在实际工程中的重要性。
一、建筑工程力学的基本概念建筑工程力学是力学的一个分支，主要研究建筑结构在外力作用下的力学性能。
它涉及到建筑物的受力和变形等问题。
在建筑结构的设计和施工过程中，力学原理是必不可少的。
建筑工程力学包括结构力学和材料力学两个方面，前者主要研究结构的力学性能，后者主要研究建筑材料的力学特性。
二、建筑工程力学的应用领域建筑工程力学广泛应用于建筑工程的设计、施工和维护中。
首先，在建筑结构的设计过程中，需要合理确定结构的尺寸和截面形状，以满足建筑物的承载能力和稳定性要求。
其次，在施工过程中，必须考虑建筑材料的力学特性，选择合适的材料和施工方法，以确保施工质量和安全性。
最后，在建筑物的维护和改造中，需要通过力学分析，找出结构存在的问题，并采取相应的措施进行修复和加固。
三、建筑工程力学在实际工程中的重要性建筑工程力学在实际工程中具有重要的作用。
首先，它可以帮助设计师合理确定建筑结构的尺寸和材料，以满足设计要求。
其次，它可以帮助施工方在施工过程中预测和解决结构存在的力学问题，确保施工质量和安全性。
此外，建筑工程力学还可以帮助管理人员对建筑物进行安全评估和维护，延长建筑物的使用寿命。
总之，建筑工程力学是建筑工程设计、施工和维护过程中必不可少的学科。
它的应用范围广泛，并且在实际工程中具有重要的作用。
通过建筑工程力学的研究和应用，可以确保建筑物的安全性和使用寿命，为人们提供一个安全、舒适的居住和工作环境。
工程力学中的梁受力分析在建筑设计中的应用
工程力学中的梁受力分析在建筑设计中的应用工程力学是工程学科中的重要分支，它研究的是物体受力和变形的规律。
在建筑设计中，工程力学的应用十分广泛，其中梁的受力分析是一个重要的内容。
本文将从梁的受力分析方法、在建筑设计中的具体应用以及对设计的意义等方面进行阐述。
一、梁的受力分析方法在进行梁的受力分析时，通常采用静力学的方法。
具体来说，可以通过平衡力的方法，将梁的受力分析简化为力的平衡问题。
这需要确定梁上的受力情况，包括梁的支座反力、悬臂梁的反力分布以及荷载作用下的内力分布等。
在梁的受力分析中，常用的方法有弹性分析法和刚度分析法。
弹性分析法是基于梁的弹性变形理论，通过对梁进行简化假设和适当的数学建模，求解出梁在荷载作用下的受力和变形情况。
刚度分析法则是基于梁的刚度理论，通过将梁划分为一个个刚性单元，在每个单元上建立节点和单元之间的刚度关系，进而求解整个梁的受力分布。
二、梁受力分析在建筑设计中的具体应用1. 结构设计梁的受力分析是结构设计的基础工作之一。
在建筑设计中，工程师需要对建筑物的承重结构进行合理设计，而梁作为承重结构中的重要组成部分，必须满足一定的强度和刚度要求。
通过梁的受力分析，可以确定梁的尺寸、材料以及承载能力，从而为结构设计提供依据。
2. 施工方案制定在建筑施工中，梁的受力分析也对制定施工方案起到了重要作用。
通过分析梁的受力情况，可以确定梁的临时支撑方案，确保在施工过程中梁的稳定性和安全性。
同时，还可以指导施工人员选择合适的施工方法和设备，提高施工效率。
3. 结构安全评估梁的受力分析还可以用于建筑结构的安全评估。
通过分析梁的受力情况，可以评估梁的承载能力是否满足设计要求，以及在实际使用中是否存在安全隐患。
这对于提前发现问题并采取相应的加固和修复措施具有重要意义，确保结构的安全稳定。
三、梁受力分析对设计的意义梁受力分析在建筑设计中的应用不仅仅是解决具体的受力问题，更起到了指导设计和提高设计质量的作用。
建 筑 基 础
工程力学与建筑结构
2.桩基础的类型与特点 （1）按桩受力条件的分类
桩可分为柱桩（或端承桩）和磨擦桩。 （2）按桩材分类:分为木桩、钢桩、钢筋混凝土桩 （3）按施工方法分类： 1）预制桩 2）灌注桩
1.1浅基础 浅基础的定义: 埋入地层深度较浅，施工一般采用敞开挖基坑修
筑的基础浅基础在设计计算时可以忽地基浅基础的特点:由于埋深浅，结构形式简单，施工方法 简便，造价也较低，因此是建筑物最常用的基础类型。 1.浅基础的分类 （1）刚性基础
灌注桩依据其施工方法可归纳为沉管灌注桩和钻（冲、磨、挖） 孔灌注桩两大类。
工程力学与建筑结构
桩基础由若干根桩和承台两部分组成。桩在平面上可以排列成一 排或几排，所有桩的顶部由承台连成一个整体并传递荷载。在承台上 再修筑墩、台或直接修筑上部结构，桩身可全部或部分埋入地基土中 。
桩基础的作用是将承台以上结构物传来的外力通过承台，由桩传 到较深的地基持力层中，承台将各桩连成一个整体共同承受结构物的 荷载，并将荷载较为均匀地传给各个基桩。桩的作用在于穿过软弱的 、或压缩性土层或水，使桩基支承在坚硬、密实或压缩性较小的地基 持力层上。各桩所承受的荷载由桩通过桩侧土的摩阻力及桩土的抵抗 力将荷载传递到桩周土层中去。
刚性基础的特点：稳定性好、施工简便、能承受较大的荷载。它 的主要缺点是自重大，并且当持力层为软弱土时，由于扩大基础面积 有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能采用，否则会因所受 的荷载压力超过地基强度而影响建筑物的正常使用。
工程力学与建筑结构
地下室的建筑结构与工程力学
地下室的建筑结构与工程力学地下室作为一种现代建筑中常见的结构形式，其建筑结构和工程力学是保证地下室安全和稳定运转的关键因素。
本文将深入探讨地下室建筑结构和工程力学的相关知识，以及为什么地下室需要进行专门的建筑设计与工程力学计算。
1. 地下室的建筑结构1.1 地下室的功能和作用地下室作为一种用地下空间进行建筑布局的方式，可用于扩大建筑面积、增加功能空间以及实现建筑布局的灵活性。
常见的地下室用途有停车场、储藏室、设备房等。
地下室的功能需求决定了其建筑结构的形式和构造。
1.2 地下室的建筑结构类型地下室的建筑结构类型主要包括明挖法和暗挖法。
明挖法是指在地表上先开挖出地下室空间，然后再进行建筑结构的施工。
暗挖法即在地下部分进行挖掘和建筑结构施工工作，最后再进行地表恢复。
根据地下室结构的承载形式，可将其分为悬挑式、独立式和埋深式地下室。
2. 地下室的工程力学2.1 岩土力学岩土力学是地下室工程力学的基础。
地下室的施工和使用都会受到岩土的力学性质和工程特性的制约。
在地下室设计和施工前，需要进行地质勘察和土层力学性质的测试，以保证地下室的稳定和耐久性。
2.2 建筑结构力学地下室作为一种特殊的建筑结构形式，其承载能力和结构稳定性需要经过精确的力学计算和结构设计。
建筑结构力学的分析和优化可以提高地下室的抗震、承载和变形性能，确保其安全可靠。
2.3 地下室的排水与防水地下室施工和使用过程中，排水和防水是重要的工程问题。
合理的排水系统可以避免地下室内水分积聚和渗透，保持室内干燥和舒适。
防水措施的建立和维护能够有效避免地下室受水损害，保障其结构安全和使用寿命。
3. 地下室建筑结构与工程力学的挑战地下室建筑结构和工程力学所面临的挑战主要包括地下水压力、地下室变形和地震力等。
地下水压力会对地下室建筑结构的稳定性产生影响，需要通过合理的防水系统和土体排水措施进行解决。
地下室变形是由于土体的收缩、膨胀以及周边建筑施工引起的，需要通过强化地基和加固结构来控制。
钢筋混凝土受压构件
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工程力学与建筑结构
1.3偏心受压构件的计算方法及构造要求 1.偏心受压柱破坏特征 （1）大偏心受压破坏
大偏心受压破坏又称受拉破坏，它发生于轴向力N的相对偏心距 较大，且受拉钢筋配置得不太多时
受拉破坏形态的特点是受拉钢筋先达到屈服 强度，导致压区混凝土压碎，是与适筋梁破 坏形态相似的延性破坏类型
工程力学与建筑结构
（2）小偏心受压破坏形态 小偏心受压破坏又称受压破坏，截面破坏是从受压区开始的，发生于 以下两种情况。
工程力学与建筑结构
1）当轴向力N的相对偏心距较小时，构件截面全部受压或大部分受压。 一般情况下截面破坏是从靠近轴向力N一侧受压区边缘处的压应变达 到混凝土极限压应变值而开始的。破坏时，受压应力较大一侧的混凝 土被压坏，同侧的受压钢筋的应力也达到抗压屈服强度。而离轴向力 N较远一侧的钢筋(以下简称“远侧钢筋”)，可能受拉也可能受压， 但都不屈服。
工程力学与建筑结构
2．大小偏心受压构件的界限 在“受拉破坏形态”与“受压破坏形态”之间存在着一种界限破
坏形态，称为“界限破坏”。它不仅有横向主裂缝，而且比较明显。 其主要特征是：在受拉钢筋应力达到屈服强度的同时，受压区混凝土 被压碎。界限破坏形态也属于受拉破坏形态。 当 b ，混凝土和受拉纵筋分别达到极限压应变值和屈服点应变值， 为界限破坏形态。 当 b 时，为受拉破坏，即大偏心受压构件； 当 b 时，为受压破坏，即小偏心受压构件
对于长细比很大的细长柱，还可能发生失稳破坏现象。此外，在 长期荷载作用下，由于混凝土的徐变，侧向挠度将增大更多，从而使 长柱的承载力降低的更多，长期荷载在全部荷载中所占的比例越多， 其承载力降低的越多。
工程力学与结构
工程力学与结构嘿，朋友！想象一下这样一个场景：你站在一座宏伟的大桥前，那巨大的钢梁横跨江河，车辆在上面飞驰。
或者是仰望那高耸入云的摩天大楼，惊叹于它的挺拔与稳固。
你有没有想过，是什么在背后支撑着这些令人震撼的建筑？这就得说到咱们今天的主角——工程力学与结构啦！就拿我身边的事儿来说吧。
我有个朋友叫老张，他是个资深的建筑工程师。
有一次，我们一起路过一个正在施工的工地，那工地上塔吊林立，工人们忙忙碌碌。
老张看着那逐渐成型的建筑框架，眼里放光，就像看到了自己心爱的宝贝。
“你知道吗？”老张拍着我的肩膀说，“这看似简单的框架，里面可藏着大学问，这就是工程力学和结构的魅力所在。
”我一脸疑惑地问：“这能有啥大学问？不就是一堆钢筋水泥嘛。
”老张笑着摇摇头：“这你就不懂了吧！工程力学就像是建筑的灵魂，而结构就是它的骨架。
没有强大的灵魂和坚实的骨架，这建筑能立得起来？能经得住风吹雨打？”听他这么一说，我还真来了兴趣。
老张接着解释道：“你看那塔吊吊起的钢梁，它能承受那么重的重量，靠的就是工程力学里的受力分析。
要计算出每个点承受的力，才能确保钢梁不会变形、断裂。
这就好比你挑担子，得知道怎么分配重量，才能挑得稳当，不然担子不是歪了就是断了。
”“再说说这大楼的结构，为啥有的是框架结构，有的是剪力墙结构？这都是根据不同的需求和条件设计的。
就像人穿衣服，不同的场合得穿不同的款式，不然就不合时宜。
”老张越说越起劲。
咱们生活中的桌椅板凳、桥梁房屋，哪一样离得开工程力学与结构？你想想，要是椅子的结构不合理，坐上去摇摇晃晃，那不把人摔个大跟头？要是桥梁的受力没计算好，说不定哪天就塌了，那得多危险！工程力学就像是一位幕后的英雄，默默地保障着一切的稳定和安全。
它研究物体的受力、运动和变形，为结构设计提供了坚实的理论基础。
而结构呢，则是将这些理论转化为实实在在的形态，让我们的生活变得更加便捷和美好。
所以说，工程力学与结构可不是什么遥不可及的高深学问，它们就在我们的身边，影响着我们生活的方方面面。
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山东水利职业学院《工程力学与建筑结构》课程技能考试计算说明书班级:姓名:学号:教师: 周广宇时间:目录一、课程简介 (1)二、技能考试题目概况 (2)2、1题目内容 (2)2、2软件简介 (3)三、技能考核设置过程 (5)3、1节点设置 (5)3、2单元设置 (5)3、3支座设置 (5)3、4荷载设置 (6)四、技能考核计算结果 (6)4、1支反力计算 (7)4、2剪力计算 (8)五、技能考核体会 (11)一、课程简介《工程力学与建筑结构》这门课程以力学知识为基础,学习结构与构件设计工作任务及相关知识与技能,就是一门以培养学生的实际工作能力为目标的应用技术课程;就是一门实践性较强,并且理论与实践联系非常紧密的应用技术课程。
就是建筑工程技术专业核心专业基础课,同时也服务于我院工程监理与工程造价专业的建筑结构课程。
本课程以结构设计工作任务来组织相关知识与技能的学习,培养学生混凝土结构构件的设计计算能力、绘制与识读结构施工图能力。
工程力学与建筑结构就是将原建筑力学、建筑结构两门课程进行了综合,重构了建筑力学到建筑结构的知识应用体系,以适应职业岗位能力培养目标的需要。
本课程主要学习力学基本知识与建筑结构一般结构构件的计算方法与构造要求,通过学习让学生会设计混凝土结构与砌体结构常用构件,会绘制与识读混凝土结构施工图,同时培养学生具备对常见工程事故分析与处理的能力。
为进一步学习建筑施工、工程质量检验与验收、建筑工程计量与计价等课程提供有关建筑结构的基本知识,为将来从事施工技术与管理工作奠定基础。
该课程就是学生职业素质养成的重要平台。
有利于对学生进行标准意识、规范意识、质量意识及态度意识的培养。
此外,混凝土结构设计涉及到方案拟定、数据计算与绘图等诸多环节,可以为学生创造沟通、表达、协作的素养。
在这门课程的学习过程中,我们应该重点掌握工程力学与建筑结构的基本理论与基本知识、常用杆件及结构的受力分析方法、结构的内力计算及内力图的绘制方法、结构位移的计算方法及常用结构构件的设计方法。
具有对一般结构进行受力分析、内力分析与绘制内力图的能力;了解材料的主要力学性能并有测试强度指标与构件应力的初步能力;掌握构件强度、刚度与稳定计算的方法;掌握各种构件的基本概念、基本理论与构造要求,能进行各种结构基本构件的设计与一般民用房屋的结构设计,具有熟练识读结构施工图与绘制简单结构施工图的能力,并能处理解决与施工与工程质量有关的结构问题。
二、技能考试题目概况2、1题目内容2、2软件简介《结构力学求解器》(SM Solver Windows,简称求解器就是一个方便好用的计算机辅助分析计算软件),其求解内容涵盖了本教材所涉及的几乎所有问题,包括:二维平面结构(体系)的几何组成、静定、超静定、位移、内力、影响线、自由振动、弹性稳定、极限荷载等。
对所有的问题,求解器全部采用精确法给出精确答案。
在结构力学的学习中,求解器可以提供很多功能与帮助。
结构力学求解器(SM Solver)就是一个面向教师、学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软件,其求解内容包括了二维平面结构(体系)的几何组成、静定、超静定、位移、内力、影响线、包络图、自由振动、弹性稳定、极限荷载等经典结构力学课程中所涉及的一系列问题,全部采用精确算法给出精确解答。
本软件界面方便友好、内容体系完整、功能完备通用,可供教师拟题、改题、演练,供学生作题、解题、研习,供工程技术人员分析、设计、计算之用。
3、3技能考核我们须深刻理解结构、结构计算简图的概念。
结构力学中的概念,言表达,不必死记教材上的原话,所谓理解概念,就就是弄清其目的条件、实现目的的手段、适用场合等。
结构就是建筑物中承载的骨架部分,本课程研究的就是狭义的结构,即杆件结构。
实际的结构就是很复杂的,完全按照结构的实际情况进行力学分析就是不可能的,也就是不必要的(次要因素的影响较小,抓住主要因素即可满足工程误差要求)。
因此,对实际结构去掉不重要的细节,抓住其本质的特点,得到一个理想化的力学模型,用一个简化的图形来代替实际结构,就就是结构计算简图。
三、技能考核设置过程3、1节点设置结点结点,1,0,0结点,2,2,0结点,3,4,0结点,4,6,0结点,5,8,0结点,6,10,03、2单元设置单元单元,1,2,1,1,1,1,1,0单元,2,3,1,1,0,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,0单元,4,5,1,1,0,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,13、3支座设置位移约束结点支承,1,6,0,0,0,90结点支承,3,1,0,0结点支承,5,1,0,03、4荷载设置荷载条件结点荷载,2,1,48,-90结点荷载,6,1,28,-90单元荷载2,4,5,3,20,0,1,90四、技能考核计算结果4、1支反力计算内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)--------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2 --------------------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-------------------------------------------------------------------------------------------1 0、00000000 76、0000000 -152、000000 0、00000000 76、0000000 0、000000002 0、00000000 28、0000000 0、00000000 0、00000000 28、0000000 56、00000003 0、00000000 -28、0000000 56、0000000 0、00000000 -28、0000000 0、000000004 0、00000000 -28、0000000 0、00000000 0、00000000 -68、0000000 -96、00000005 0、00000000 68、0000000 -96、0000000 0、00000000 28、0000000 0、00000000---------------------------------------------------------------------------------------- 反力计算约束反力值 ( 乘子 = 1)----------------------------------------------------------------------------------------结点约束反力合力支座 ------------------------------------------------------------------------------- 结点水平竖直力矩大小角度力矩----------------------------------------------------------------------------------------1 0、00000000 76、0000000 152、000000 76、0000000 90、0000000 152、0000003 0、00000000 -56、0000000 0、00000000 56、0000000 -90、0000000 0、000000005 0、00000000 136、000000 0、00000000 136、000000 90、0000000 0、000000004、2剪力计算内力计算杆端内力值( 乘子= 1)----------------------------------------------------------------------------------------杆端1 杆端2-------------------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩----------------------------------------------------------------------------------------1 0、00000000 76、0000000 -152、000000 0、00000000 76、0000000 0、000000002 0、00000000 28、0000000 0、00000000 0、00000000 28、0000000 56、00000003 0、00000000 -28、0000000 56、0000000 0、00000000 -28、0000000 0、000000004 0、00000000 -28、0000000 0、00000000 0、00000000 -68、0000000 -96、00000005 0、00000000 68、0000000 -96、0000000 0、00000000 28、0000000 0、0000000 ---------------------------------------------------------------------------------------- 反力计算约束反力值 ( 乘子 = 1)---------------------------------------------------------------------------------------- 结点约束反力合力支座 ----------------------------------------------------------------------------- 结点水平竖直力矩大小角度力矩---------------------------------------------------------------------------------------- 1 0、00000000 76、0000000 152、000000 76、0000000 90、0000000 152、000000 3 0、00000000 -56、0000000 0、00000000 56、0000000 -90、0000000 0、00000000 5 0、00000000 136、000000 0、00000000 136、000000 90、0000000 0、00000000 4、3弯矩计算内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)---------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2 ---------------------------------------------------------------------------------------- 单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩----------------------------------------------------------------------------------------1 0、00000000 76、0000000 -152、000000 0、00000000 76、0000000 0、000000002 0、00000000 28、0000000 0、00000000 0、00000000 28、0000000 56、00000003 0、00000000 -28、0000000 56、0000000 0、00000000 -28、0000000 0、000000004 0、00000000 -28、0000000 0、00000000 0、00000000 -68、0000000 -96、00000005 0、00000000 68、0000000 -96、0000000 0、00000000 28、0000000 0、00000000---------------------------------------------------------------------------------------- 反力计算约束反力值 ( 乘子 = 1)----------------------------------------------------------------------------------------结点约束反力合力支座-----------------------------------------------------------------------------------结点水平竖直力矩大小角度力矩---------------------------------------------------------------------------------------- 1 0、00000000 76、0000000 152、000000 76、0000000 90、0000000 152、000000 3 0、00000000 -56、0000000 0、00000000 56、0000000 -90、0000000 0、00000000 5 0、00000000 136、000000 0、00000000 136、000000 90、0000000 0、00000000----------------------------------------------------------------------------------------五、技能考核体会在紧张的复习周里老师为了加强我们对专业课程的深入体会并在掌握理论基础的同时让我们能熟练的学习掌握一门实际的工作技能,我们开始学习使用结构力学求解器。