建筑结构力学

早就会建造房屋了，直到掌握了丰富的力学知识 以后，各种各样的摩天大楼、跨海大桥、特大跨 度的公共建筑、水下隧道、高速公路才得以建成。
力学的分支学：理论力学、材料力学、结构 力学、板壳力学、弹性力学、弹塑性力学、塑性
力学、断裂力学、流体力学、复合材料力学、实
验力学、计算力学、量子力学等。 “建筑力学”的内容只是力学中最基本的应 用广泛的部分。它将静力学、材料力学、结构力 学三门课程的主要内容贯通融合成为一体。
建筑力学基础
例1.1题解：
FX 4 F4 cos 60 100 0.5 50 N FY 4 F4 sin 60 100 0.866 86.6 N FX 5 F5 cos90 100 0 0 FY 5 F5 sin 90 100 1 100 N FX 6 F6 cos 0 100 1 100 N FY 6 F6 sin 0 100 0 0
3、荷载按作用位置是否变化分为
移动荷载和固定荷载。
第1 章
§0 绪论 §1 力学基础 §2 力矩与力偶 §3 平面力系 §4 轴向拉压 §5 扭转 §6 几何组成 §7 静定结构 §8 梁弯曲应力 §9 组合变形 §10压杆稳定 §11位移计算 §12力法 §13位移法及力 矩分配法 §14影响线 [练习] [思考] [返回]
建筑力学基础
4、荷载按其作用在结构上的分布情况分为
分布荷载(Uniform load )和 集中荷载(Concentrated load )。 集中荷载 分布范围很小，可近似认为作用在一点的荷载； 线分布荷载
建筑力学基础
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。
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。
第1 章
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骨架。可能出现的外部作用包括荷载作用(恒载、
活载、风载、水压力、土压力等)、变形作用(地 基不均沉降、材料胀缩变形、温度变化引起的变 形、地震引起的地面变形等)、环境作用(阳光、 风化、环境污染引起的腐蚀、火灾等)。
建筑力学的研究对象是结构。
土木工程是力学最重要的发展源泉和应用园
地之一，力学是土木工程重要的理论基础。人类
《建筑力学》
建筑力学
主讲教师：王 蕊
解决建筑中的力学问题
绪 论
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）有内力、
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）安全可靠又经济合
理提供计算理论依据。
建筑力学的研究对象 结构：是建筑物或构筑物中承受外部作用的
建筑力学基础
例1.1题解：
FX 1 F1 cos 45 100 0.707 70.7 N FY 1 F1 sin 45 100 0.707 70.7 N FX 2 F2 cos 60 100 0.5 50 N

FY 2 F2 sin 60 100 0.866 86.6 N
建筑力学基础
力的平行四边形法则
(Parallelogram of forces )
作用在物体上同一点的两个力，可以合成为 仍作用于该点的一个合力，合力的大小和方向由 以原来的两个力为邻边所构成的平行四边形的对 角线矢量来表示。
第1 章
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第பைடு நூலகம் 章
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建筑力学基础
刚体(Rigid body )
建筑力学基础
力的单位
力的国际单位是牛顿(N)或千牛顿（kN）。
力系的定义
作用于同一个物体上的一组力。
第1 章
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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
第1 章
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建筑力学基础
力的定义 力(Force)是物体间相互的机械作用 力对物体作用效应(Effect of an action )：
一是使物体的机械运动状态发生改变， 叫做力的运动效应或外效应。 二是使物体的形状发生改变， 叫做力的变形效应或内效应。
第1 章
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在工程中，作用在结构上的荷载是多 种多样的。为了便于力学分析，需要从不 同的角度，将它们进行分类。
1、荷载按其作用时间的长短分为
永久荷载(Dead load )、可变荷载(Imposed load) 和偶然荷载。
2、荷载按作用在结构上的性质分为
静力荷载(Steady load)和动力荷载(Dynamic load)
第1 章
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建筑力学基础（几个公理和定理）
建筑力学基础
任何建筑物在施工过程中以及建成后的使用
过程中，都要受到各种各样的作用，这种作用造
成建筑物整体或局部发生变形、位移甚至破坏。 例如，建筑物各部分的自重、人和设备的重力、
风力、地震，温度变化等等。其中建筑物的自重、
人和设备的重力、风力等作用称为直接作用，在 工程上称为荷载(Load )；而地震，温度变化等作 用称为间接作用。工程中，有时不严格区分直接 作用或间接作用，对引起建筑物变形、位移甚至 破坏的作用一概称之为荷载。
建筑力学基础
等效力系 (Equivalent force system )
指两个力(系)对物体的作用效果完全相同。
平衡力系(Equilibrium force system )
力系作用下使物体平衡的力系。
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。
第1 章
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建筑力学基础
荷载的分类
建筑力学基础
例1.1 试求图1.3中各力在轴上的投影，
投影的正负号按规定观察判定。
第1 章
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建筑力学基础
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，
如图1.1所示。
第1 章
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FX 3 F3 cos30 100 0.866 86.6 N FY 3 F3 sin 30 100 0.5 50 N

第1 章
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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。
第1 章
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建筑力学基础
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。
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考核
• 平常成绩 • 考试成绩 20% 80%
第1 章
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建筑力学基础 力在坐标轴上的投影
已知合力求分力公式：
FX FP cos
FY FP sin
已知分力求合力公式：
FP FX 2 FY 2
tan
FY FX
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建筑力学基础
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。
第1 章
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