建筑力学1-1
建筑力学1知识点总结
建筑力学1知识点总结建筑力学是土木工程中的一门基础课程，它研究的是建筑结构在受力作用下的力学性能。
通过建筑力学的学习，可以掌握建筑结构的受力分析、设计和计算方法，为工程实践提供科学依据。
建筑力学的知识点涉及很广，包括静力学、结构分析、材料力学等方面。
本文将从静力学、结构分析和材料力学三个方面进行知识点总结。
一、静力学1.1 受力分析受力分析是建筑力学的基础，它主要研究物体在受力作用下的平衡状态。
受力分析包括平衡条件、力的合成与分解、力的作用点、力的传递等内容。
学习受力分析可以帮助我们理解建筑结构受力的特点和规律，为后续的结构分析和设计提供基础。
1.2 杆件受力杆件受力是指杆件在受外力作用下的变形和内力状态。
在建筑力学中，我们将杆件分为拉杆和压杆两种，分别对应拉力和压力状态。
学习杆件受力可以帮助我们理解结构中的受力情况，为后续结构设计提供依据。
1.3 荷载分析荷载分析是指对建筑结构所受外部荷载的评估和分析。
建筑结构在使用过程中会受到自重、活载、风载等多种荷载的作用，因此需要进行荷载分析以确定结构的承载能力。
学习荷载分析可以帮助我们理解结构承载能力的来源和计算方法，为结构设计提供依据。
1.4 统计分析统计分析是指对结构受力的概率分布和可靠度进行分析。
在建筑工程中，由于结构受力的不确定性，需要进行统计分析来评估结构的安全性。
学习统计分析可以帮助我们理解结构受力的概率分布和可靠度计算方法，为工程实践提供科学依据。
二、结构分析2.1 结构体系结构体系是指建筑结构中的组成部分和相互作用关系。
在建筑力学中，我们将结构体系分为框架结构、桁架结构、悬索结构、索塔结构等多种类型。
学习结构体系可以帮助我们理解结构的受力路径和受力传递规律，为结构设计提供依据。
2.2 静定系统静定系统是指结构中的部件数目与未知反力数目相等的系统。
在建筑力学中，我们将静定系统分为平面桁架、空间桁架、梁系、拱系等多种类型。
学习静定系统可以帮助我们理解结构的受力分析和计算方法，为结构设计提供依据。
建筑力学习题及答案1-4
1-1 如图1-29所示，画出下列各物体的受力图。
所有的接触面都为光滑接触面，未注明者，自重均不计。
图1-291-2 如图1-30所示，画出下列各物体的受力图。
所有的接触面都为光滑接触面，未注明者，自重均不计。
图1-30（a）AC杆、BD杆连同滑轮、整体；（b）AC杆、BC杆、整体；（c）AC杆、BC杆、整体；（d）AB杆、半球、整体；（e）球O1、球O2；（f）AB杆、CD杆、FG杆；（g）棘轮O、棘爪AB；（h）AB杆、BC杆、整体；（i）AB、CD、整体2-1 如图2-14所示，四个力作用于O点，设F1=50N，F2=30N，F3=60N，F4=100N。
试分别用几何法和解析法求其合力。
2-2 拖动汽车需要用力F=5kN，若现在改用两个力F1和F2，已知F1与汽车前进方向的夹角α=20o，分别用几何法和解析法求解：（1）若已知另外一个作用力F2与汽车前进方向的夹角β=30o，试确定F1和F2的大小；（2）欲使F2为最小，试确定夹角β及力F1、F2的大小。
图2-14 图2-152-3 支架由杆AB、AC构成，A、B、C三处都是铰链约束。
在A点作用有铅垂力W，用几何法求在图2-16所示两种情况下杆AB、AC所受的力，并说明所受的力是拉力还是压力。
图2-16 图2-172-4 简易起重机如图2-17所示，重物W=100N，设各杆、滑轮、钢丝绳自重不计，摩擦不计，A、B、C三处均为铰链连接。
求杆件AB、AC受到的力。
习题( 第三章 )3-1 计算下列各图中F力对O点之矩。
图3-163-2求图示梁上分布荷载对B点之矩。
图3-173-3 求图示各梁的支座反力。
图3-183-4 如图3-19所示，已知挡土墙重G1=90kN，垂直土压力G2=140kN，水平压力P=100kN，试验算此挡土墙是否会倾覆？3-5 如图3-20所示，工人开启闸门时，常将一根杆穿入手轮中，并在杆的一端C加力，以转动手轮。
设杆长l=1.4m，手轮直径D=0.6m。
建筑力学基础【爆款】.ppt
绪
论
§1–3 杆件变形的基本形式
目录
.精品课件.
4
§1–1 建筑力学的任务
1-1-1 结构及其分类
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
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
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40
§2-3 力的平移
力的平移定理 作用于刚体上
的力可以等效地移动到刚体内 任意点，但须附加一力偶。
M M (F ) Fd
B
B
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41
§2–4 约束和约束反力
基本概念：
1、自由体：可以任意运动（获得任意位移）的物体。 2、非自由体：不可能产生某方向的位移的物体。 3、约束：由周围物体所构成的、限制非自由体
剪切
弯曲
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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
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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 §2-6 结构计算简图
空间任意力系
空间平行力系
（3）静力学公理
空间汇交力系
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。
建筑力学第1章绪论.
第二节 建筑力学的任务
建筑力学的任务是研究能使建筑结构安全、正常 工作且符合经济要求的理论和计算方法，具体是： ⑴ 研究物体的受力分析、力系简化与平衡的理 论。这是建筑力学的静力学基础。 ⑵ 研究结构和构件在荷载作用下内力的计算方 法，以保证结构有足够的强度。 强度：材料抵抗破坏的能力。 ⑶ 研究结构和构件在荷载作用下变形的计算方 法，以保证结构有足够的刚度。 刚度：结构抵抗单位变形的能力。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (2) 分布荷载。分布荷载指分布在结构某一表面 上的荷载。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (3) 集中荷载。作用于结构上的荷载，当分布面 积远远小于结构尺寸时, 可以认为此荷载是作用于结 构某一点上的荷载，即集中荷载。
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (1) 体荷载。体荷载指分布在结构整个体积内连 续作用的荷载。如图所示的物体G的重力就是典型的 体荷载。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (2) 分布荷载。分布荷载指分布在结构某一表面 上的荷载。 ① 均布面荷载。 ② 均布线荷载。若均布面荷载换算到计算构件 的纵轴线上，即均布面荷载乘以其负载宽度，则可得 沿纵向的均布线荷载。 ③ 三角形分布荷载。三角形分布荷载如水对水 池壁的侧向压力。
第三节 刚体、变形体及其基本假设
01_1.建筑力学任务和荷载的分类
第43页
1.7 杆件的几何特性与基本变形形式
一、杆件的几何特性 杆件的长度方向称为纵向，垂直长度的方向称为横向。工 程上经常遇到的杆件是指纵向尺寸远较横向尺寸为大的杆件。 在实际工程中的梁、柱等构件就是典型的杆件实例。 主要几何因素：轴线、
横截面
按轴线分：直杆、曲杆 按横截面分：等截面杆 和变截面杆
变——可变形固体。
对可变形固体的基本假设：
Ⅰ、连续性假设 Ⅱ、均匀性假设
Ⅲ、各向同性假设
Ⅳ、小变形假设
第39页
1.6 变形固体及其基本假设
Ⅰ. 连续性假设——无空隙、密实连续。 据此： (1) 从受力构件内任意取出的体积单元内均不含空隙； (2) 变形必须满足几何相容条件，变形后的固体内既无 “空隙”，亦不产生“挤入”现象。 可用微积分数学工具进行研究
结构
杆件结构
板和壳
块体结构
1、杆件：一个方向的尺寸大。
几何特征是细而长，即l>>h，l>>b
第28页
1.5 杆系结构的分类
2、板和壳：两个方向的尺寸大。
即a>>t，b>>t
第29页
1.5 杆系结构的分类
3、块体：三个方向的尺寸都是同量级的。
第30页
1.5 杆系结构的分类 平面杆系结构分类 1）梁式结构 轴线常为直线，是受弯构件。
A RA
简 化 表 示
第21页
1.3 平面结构的支座与支座反力 工程实例
第22页
1.3 平面结构的支座与支座反力
3．固定端约束
整浇钢筋混凝土的雨篷，它的一端完 全嵌固在墙中，一端悬空；再比如，埋在 地下的电线杆之类，这样的支座叫固定端 支座。在嵌固端，既不能沿任何方向移动， 也不能转动，所以固定端支座除产生水平 和竖直方向的约束反力外，还有一个约束 反力偶。 细石混凝土填充
1静力学基础知识3
C b) B
F
A
F
C
d)
本课节小结
一、构件的平面力学简图 把真实的工程结构或构件简化成能进行分析计算的平面图 形，称为构件的平面力学简图。 二、解除约束取分离体 在力学简图中把构件与它周围的构件分开， 单独画出这个 构件的简图称为解除约束取分离体。 三、受力图 在构件的分离上，按已知条件画上主动力(已知力)； 按不 同约束模型的约束力方向、指向及表示符号画出全部的约束力( 未知力)，即得到构件的受力图。 画受力图的步骤是：1)确定研究对象。2)解除约束取分离 体。3)在分离体上画出全部的主动力和约束力。
A C A C
FA
FB
例1-11 画图示结构中AB、BC杆的受力图。
B FBx B F'By F'Bx
F
F
F
FBy
F
解：1.解除约束取分离体 2.在分离体上画出主动力。
C
A
C A FAx
3.按约束力的画法画出约束 力。
FAy
FCx
FCy
课堂练习 画图示结构中各构件的受力图。
D
C
B F
A F
B
A a) F C A c) B
=
F
A
F" C
B F'
a)
b)
令F’=F " =F 减去平衡力 系
=
A
C
B F'
c)
推论1：力的可传性原理 作用于刚体上某点的力，沿其作用线 移动，不改变原力对刚体的作用效应。 由此原理可知：力对刚体的效应，取决于力的大小、方向 、作用线。必须指出，力的可传性原理只适用于刚性构件。 3.力的平行四边形公理 作用于物体上同一点的 FR F 2 两个力，可以合成一合力。合力是该两力为 A 邻边构成的平行四边形的对角线。 C F1 推论2：三力平衡汇交原理 构件受三个 F3 力平衡，三力的作用线必共面且汇交于 一点。 三力构件 作用三个力处于平衡的构件称为三力构件。 三力构件三个力的作用线交于一点。若已知两个力的作用线 ，由此可以确定另一个未知力的作用线。
建筑力学-单元1 刚体静力学
体约束的中心线且背离物体(为拉力)。这种约束反 力通常用T表示。
（2） 两个相互接触的物体，如果接触面上的摩擦力很小
而略去不计，那么由这种接触面所构成的约束，称为 光滑接触面约束。
光滑接触面的约束反力通过接触点，其方向沿着接 触面的公法线且指向物体。通常用N表示(图1.15)。
和活荷载； 3、按作用的大小和方向是否随时间而发生变化可分
为静荷载和动荷载。 主要讨论集中荷载、均布荷载问题。
集 中 荷 载
汽车通过轮胎作用在桥面上的力
分 布 荷 载
桥面板作用在钢梁的力
均布荷载
1.3 约束与约束反力
1.3.1 约束与约束反力的概念
在工程结构中，每一构件都根据工作要求 以一定的方式和周围的其他构件相互联系着， 它的运动因而受到一定的限制。一个物体的运 动受到周围物体的限制时，这些周围物体称为 该物体的约束。
推论 作用在刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内任一 点，而不改变该力对刚体的作用效应。 证明：设力F作用在刚体的A点，如图1.6所示。 在实践中，经验也告诉我们，在水平道路上用水平 力F推车(图1.7(a))或沿同一直线拉车(图1.7(b))，两者对 车(视为刚体)的作用效应相同。
2.加减平衡力系公理
•
力使物体运动状态发生改变，称为力的外
效应。而力使物体形状发生改变，称为力的内
效应。
•
在分析物体受力情况时，必须分清哪个是
受力物体，哪个是施力物体。
1 .力的三要素
•
实践证明，力对物体的作用效应决定于三
个要素：(1) 力的大小；(2) 力的方向；(3) 力的
作用点。这三个要素称为力的三要素。
建筑力学1
在进行力系的简化和平衡分析时，就可以先把结构或构件 看成是刚体。
当物体的微小变形在所研究的问题中转化为主要因素时， 就不能再把此物体看做刚体，而必须视为变形体。
在建筑施工中，脚手架的强度、刚度和稳定性问题是保 障工人安全和施工正常进行的关键。
如果材料在不同方向上具有不同的力学性能，则称为各向异性 材料。
常用的工程材料中从微观上看都是各向异性的，但是像钢 材、玻璃等材料从宏观上表现出各向同性性质，木材和一些种 类的复合材料都是各向异性的材料。严格来说，混凝土也是各 向异性的材料，但是，在结构分析中，对于浇筑很好的混凝土， 为了计算简化而看成是各向同性材料。
建筑力学实验课程： 建筑力学课程实验是实践训练环节，通过实验
课程，深化理论基础知识，培养独立分析问题和解 决问题的能力。
建筑力学在工程中应用： 建筑力学知识在工程中应用广泛，从建筑物的设计到施
工，以及在使用期间的维修加固等都需要用到建筑力学知识。 从建筑物的设计开始，就需要应用建筑力学知识分析建筑物 的受力、构件的强度、刚度和稳定性等等问题。
均匀连续性假设： 假设变形固体由同种性质的材料构成，在其整个体积
内部毫无空隙地、连续地充满了同种性质的材料。 采用了均匀连续性假设后，就可以在构件中截取任何
微小部分进行分析，继而将结果应用于整体。 同时，在分析中可以采用连续函数的数学演绎方法。
各向同性假设： 认为变形固体沿各个方向的力学性能均相同。 在各个方向具有相同力学性能的材料称为各向同性材料，
小变形假设： 指实际工程中的构件在荷载作用下，其变形与构件的原
理论力学(建筑力学第一分册)(邹昭文)课后习题答案
F F ( 56 . 9 56 . 6 0 44 . 7 ) kN 68 . 8 kN Ry y
2-2
y
x F F ( 19 56 . 6 50 89 . 4 ) kN 1 . 8 kN Rx x
F F ( 56 . 9 56 . 6 0 44 . 7 ) kN 68 . 8 kN Ry y
2-5
解：选取刚架为研究对 象，受力图为： 刚架在力F作用下处于平 衡，所以力多边形是自 FA 封闭的，如图。 则，
F F ; F F tan A D cos
y
x
α F
FD FA
FD
AD 2 a 2 CD a cos ; tan 在RT△CAD中， 2 2 AC AD 2 a 5 2 a a F 5 F F F ; F F tan 所以， A cos 2 D 2
以压块C为研究对象，受力如图：
建立坐标系，列平衡方程：
F 0 , F ' cos F 0 x BC D
FD
F’B
C
o 解之得： F F ' cos F cos 8 1 . 08 kN 0 . 99 1 . 07 kN D BC BC
第3章 平面一般力系
3-1（a）
所以合力FR的大小为：
F F F 1 . 8 kN 68 . 8 kN 68 . 82 kN R x y
2 2 2 2
其方向角则为：
F 1 . 8 o Rx arccos arccos 91 . 5 F 68 . 82 R F 68 . 8 Ry o arccos arccos 1 . 38 F 68 . 82 R
【精品文档】建筑力学基础知识
1-1 静力学基本概念
一、力与平衡的基本概念
力(Force)—物体间相互的机械作用； 力的三要素：大小、方向、作用点 。 力是一个矢量，用带箭头的直线段来表示，如图1-1所示。 力的单位：牛顿(N)或千牛顿（kN）等。
力系—作用于同一个物体上的一组力。
力 平面力系——各力的作用线都在同一平面内 系
(a) 轴向拉伸
P
(b)剪切
P
P
P
(c) 扭转
m
(d)弯曲
m
m
m
二、内力和应力
内力：杆件在外力作用下产生变形，从而杆件内部各部分之 间就产生相互作用力，这种由外力引起的杆件内部之间的 相互作用力，称为内力。
第一章 建筑力学基础知识
《建筑结构基础与识图》
第四节 轴向拉（压）杆的变形及 胡克定律
轴拉或轴压将主要产生沿杆轴线方向的伸长 或缩短变形，这种沿轴向同时也是纵向的变形称 之为纵向变形。 同时，与杆轴线相垂直的方向 （横向）也随之产生缩小或增大的变形，习惯将 与杆轴线相垂直方向的变形称为横向变形。
二、平面一般力系的平衡方程
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。
第一章 建筑力学基础知识
从生产及生活中我们知道，杆的变形量与所 受外力、杆所选用材料等因素有关。
本节将讨论轴向拉（压）杆的变形计算。
第一章 建筑力学基础知识
a1
《建筑结构基础与识图》
建筑力学基础知识
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。
建筑力学第二版课后答案解析第一章
建筑力学第二版课后答案解析第一章
一、《建筑力学》的任务
设计出既经济合理又安全可靠的结构。
二、《建筑力学》研究的对象
静力学：构件、结构--外力。
材料：构件--内力。
结力：平面构件（杆系结构）--外力。
三、《建筑力学》研究内容
1、静力学：研究物体外力作用写的平衡规律。
对梁来说，要设计出合理的截面尺寸和配筋，则是以梁的内力为依据，则内力又是由外力产生，外力都有哪些呢？外力大小如何？这是属于静力学所研究的内容。
2、材力研究单个杆件。
a、强度：构件在外力作用下不出现断裂现象。
b、刚度：构件在外力作用下不出现过大变形。
c、稳定性：不发生突然改变而丧失稳定。
3、结力研究体系。
a、强度：由于荷载、温度、支座下陷引起的结构各部分的内力，计算其大小。
b、刚度：由荷载、温度、支座下陷引起的结构各部分的位移计算。
c、稳定性：结构的几何组成。
四、公理１、二力平衡公理。
一个刚体受到两个力的作用,这两个力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这个刚体则平衡．（因为一对平衡力使物体的运动效果为零）。
公理２、加减力系平衡公理。
一个刚体上增加或减去若干对“平衡力”，则刚体保持其原有运动状态。
推理：力的可传递性．（注：不适用于求内力）。
证明：刚体原作用Ｆ１，如沿Ｆ１作用线加一对平衡力（Ｆ２，Ｆ３），使Ｆ１＝Ｆ２＝－Ｆ３，此Ｆ１与Ｆ３可视为一对平衡力系，据公理２减去Ｆ３与Ｆ１，则相当于Ｆ１从Ａ点移至Ｂ点。
建筑力学第1章
FT W W
FT W W FN
二、荷载的分类
1、按作用时间的久暂可分为: 恒载：长期作用于结构上且各个因素都不改变的荷载。 活载：在施工和使用期间可能存在的可变的荷载。 2、按作用位置是否改变可分为： 固定荷载：作用位置固定不变。 移动荷载：作用位置是移动的。
3、按作用性质可分为： 静力荷载：大小、方向和位置不随时间变化 或变化极其缓慢。 动力荷载：随时间迅速变化或在短时间内突发荷载。
认为在变形固体的整个体积内连续不断地充满了物 质，无任何空隙。
⒉ 均匀性假设
认为固体材料在各个方向上的力学性质完全相同。
⒊ 各向同性假设
认为在变形固体内各点处的力学性质完全相同，变形 固体内任一点的力学性质完全能代表整个固体。
§7 杆件变形的基本形式 一、杆件的几何特征及分类 杆件是指某一个方向（一般为长度方向）的尺寸 远大于其另外两个方向尺寸的构件。
桥梁结构
台北101大楼
被称为“台北新地标” 的101大楼于 1998年1月动工， 主体工程于2003年10月完工， 还有两台世界最高速的电梯， 从一楼到89楼，只要39秒的 时间。 在世界高楼协会颁发的 证书里，台北101大楼拿下了 “世界高楼”四项指标中的 三项世界之最，即“最高建 筑物”（508Ｍ）“最高使用 楼层”(438米)和“最高屋顶 高度”(448米)。
变形固体的变形，按其性质可分为两种 弹性变形 塑性变形 外力解除后，变形也随之消失 外力解除后，变形并不能全部消失
建筑工程中所用的材料，可以近似地看成是只 有弹性变形而没有塑性变形。只有弹性变形的物体 称为理想弹性体或完全弹性体。 只能产生弹性变形的外力范围称为弹性范围。
二、基本假设 ⒈ 连续性假设
国家石油公司双 塔大楼
补习资料：建筑力学1静力学基本知识
固定铰支座图示例
简 图 约 束 反 力
约束反力
4.可动铰支座 将铰链支座安装在带有滚轴的固定支座上， 支座在滚子上可以任意的左右作相对运动，这 种约束称为可动铰支座。被约束物体不但能自 由转动，而且可以沿着平行于支座底面的方向
任意移动，因此可动铰支座只能阻止物体沿着
垂直于支座底面的方向运动。
故可动铰支座的约束反力Fy的方向必垂直
M ②当F=0或d=0时， O (F ) =0。
力Hale Waihona Puke 点的矩③力矩的单位常用 Nm和kNm。
二、合力矩定理
合力矩定理：平面汇交力系的合力对平面内
任一点的矩，等于所有各分力对同一点的矩的
代数和。
即：
M O (F ) M O ( F1 ) M O ( F2 ) M O ( Fn ) M O ( Fi )
7、约束反力的一致性 对于某一处的约束反力的方向一旦设定， 在整体、局部或单个物体的受力图上要 与之保持一致。 8、正确判断二力构件 凡是两端具有光滑铰链，杆中间不受外 力作用，又不计自身重量的刚性杆，就 是二力杆。
第三节
力矩和力偶
§3-1 力矩
力对物体可以产生 移动效应--取决于力的大小、方向 转动效应--取决于力矩的大小、方向 一、力矩的概念和性质 1. 力矩的概念
一、合力与分力的概念 1.合力与分力
作用于物体上的一个力系，如果可以 用一个力F来代替而不改变原力系对物 体的作用效果，则该力F称为原力系的 合力，而原力系中的各力称为合力F的 分力。
二、力的合成法则 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力
可合成一个合力，此合力也作
用于该点，合力的大小和方向
力F使物体绕O点转动的 效应，称为力F对O点的矩 ，简称力矩。
建筑力学第1章绪论
第二节 建筑力学的任务
建筑力学的任务是研究能使建筑结构安全、正常 工作且符合经济要求的理论和计算方法，具体是： ⑴ 研究物体的受力分析、力系简化与平衡的理 论。这是建筑力学的静力学基础。 ⑵ 研究结构和构件在荷载作用下内力的计算方 法，以保证结构有足够的强度。 强度：材料抵抗破坏的能力。 ⑶ 研究结构和构件在荷载作用下变形的计算方 法，以保证结构有足够的刚度。 刚度：结构抵抗单位变形的能力。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 4. 按荷载作用性质的不同分类 ⑴ 静力荷载。是指缓慢地作用到结构上, 不致使 结构产生显著的冲击或振动, 因而惯性力的影响可以 略去不计的荷载。 ⑵ 动力荷载。是指随时间而急剧变化的荷载，它 将引起结构的显著振动，产生不容忽视的加速度，因 而必须考虑惯性力的影响，如打夯机产生的冲击荷载、 地震作用等。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒉ 按荷载作用时间的长短分类 (3)偶然荷载。偶然荷载是指在结构使用期间内， 不一定出现，但一旦出现其值便很大且持续时间短的 荷载。这种荷载如果在设计时考虑不周，可能引起严 重的后果。如建筑物所受的地震作用、桥墩所受的轮 船的撞击荷载、爆炸荷载等。
第三节 刚体、变形体及其基本假设
结构和构件可统称为物体。在建筑力学中将物体 抽象为两种理想计算模型：刚体、变形体。
但当研究的问题与物体的变形密切相关时，就必
须考虑物体的变形，哪怕是极其微小的变形，这时就
要把物体抽象为变形体这一力学模型。变形体是在外
力作用下内部各点之间距离会发生变化的物体。如研 究一个简支梁在外力作用下的内力时，可以把简支梁 看做一个刚体，而要研究梁的变形时，就必须把梁看 作变形体了。
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建筑力学包括理论力学、材料力学和结构力学三门学科。
理论力学的研究对象为刚体，即受力后几何形状不发生 改变的物体。研究的是刚体机械运动的一般规律。
材料力学的研究对象是单根杆件（弹性体）。研究杆件 的强度（拉压、扭转、弯曲、剪切）、刚度（变形）和稳定 性。
结构力学的研究对象是杆件体系（杆系）。研究杆系结 构的组成规律，以及杆系结构在外荷载作用下的强度（轴力、 剪力、弯矩）、刚度（位移）和稳定性。
(1)物体的受力分析和力系的等效简化；
(2)力系的平衡条件及其应用。
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静力学公理
公理1 二力平衡公理 公理2 加减平衡力系原理 推论：力的可传性
公理3 力的平行四边形法则 推论：三力平衡汇交定理
公理4 作用和反作用定律
公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成刚
五、静力学研究的两个基本问题
1、作用在刚体上的力系的等效简化； 2、力系的平衡条件。
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§1-2 静力学公理
公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的 实践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。
公理1 二力平衡公理
作用于同一刚体上的两个力，使刚体平衡的充分必要条件是：
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静力学：研究物体在力系作用下平衡 规律的科学
静力学主要研究： 1. 力系的简化 2. 力系的平衡条件
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建筑力学（1）讲授内容
▪ 第一章 1-1，1-2，1-3，1-4 ▪ 第二章 2-1，2-2，2-3 ▪ 第三章 3-1，3-2，3-3，3-4，3-5 ▪ 第四章 4-4
★这两个力大小相等 | F1 | = | F2 | ； ★方向相反 F1 = –F2 ； ★作用线共线。
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§1-2 静力学公理
说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的 ②对变形体来说，上面的条件只是必要条件
③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
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二力杆
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体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
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§1-3 约束和约束反力
一些概念
自由体：位移不受限制的物体叫自由体。
非自由体：位移受限制的物体叫非自由体。 约束：对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。
因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线
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§1-2 静力学公理
公理3 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力可原来两个力矢量为邻边所构 成的平行四边形的对角线来表示。
R F1 F2
合力等于两分力的矢量和。
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第一章 静力学基本知识与物体的受力分析
§1–1 基本概念
§1–2 静力学公理
§1–3 约束与约束反力
§1–4 物体的受力分析与受力图
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第一章 学习目的和要求
通过本章学习，了解力、刚体、平衡的概念；了 解各种常见的约束类型性质；能熟练画出各类约束的 约束反力；能熟练的画出制定物体的受力图。
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§1-2 静力学公理
公理5 刚化原理
变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成 刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。
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公理5告诉我们：处于平衡
状态的变形体，可用刚体静
力学的平衡理论。
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目录：
小结一下
1．力的定义、力的效应及力的三要素; 2. 刚体 3. 平衡 4. 力系 5. 静力学研究的两个基本问题
是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动
的状态。
四、力系的概念
是指同时作用在物体上的一群力。
平面力系、空间力系、汇交力系、平行力系、一般力系等
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§1-1 基本概念
平衡力系：使物体处于平衡状态的力系。
等效力系：若两个力系分别作用于同一物体上，其效应相 同，则这两个力系互为等效力系。
§1-2 静力学公理
公理2 加减平衡力系原理
在作用于刚体的任意力系上，加上或减去任何一个平衡力 系，并不改变原力系对刚体的作用。
仅对刚体成立，对变形体不成立。
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§1-2 静力学公理
推论：力的可传性 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一
点，而不改变该力对刚体的效应。
重点内容： 1. 了解力的概念，在受力分析中会正确应用力的概念 2. 了解常见的约束类型；能熟练的画出其约束反力 3. 能熟练的画出指定研究对象的受力图
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§1-1 基本概念
一、力的概念
1．定义：力是物体相互间的一种机械作用。它能使物体 的机械运动状态发生改变，同时还使物体产生变形。
2. 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。
3. 力的三要素： 大小，方向，作用点
力的单位： 国际单位制：
牛顿(N),千牛顿(kN)
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§1-1 基本概念
二、刚体
就是在力的作用下，大小和形状都不改变，且内部各点 距离不变的物体。相关的其它概念：质点、质点系
三、平衡
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§1-2 静力学公理
力的分解： F F1 F2
力的正交分解：
F Fx Fy
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§1-2 静力学公理
推论：三力平衡汇交定理
刚体在不平行的三力作用下平衡时，此 三力的作用线必共面且交汇于一点。（特殊 情况：如果我们认为平行力系是在无穷远处 交汇，那么本推论也适用于平行力系。）
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物体机械运动是指物体在空间的位置随时间的 变化。平衡是机械运动的特殊情况，对于土建类专 业来说，该部分是非常重要的。
理论力学的内容，一般分为静力学、运动学和 动力学三部分。静力学研究物体平衡时作用于其上 的诸力之间的关系；运动学研究物体机械运动的几 何特征而不涉及到力的作用；动力学研究物体的机 械运动与所受的力之间的关系。
[证] ∵ F1 , F2 , F3 为平衡力系， ∴ R , F3 也为平衡力系。
又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，
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§1-2 静力学公理
公理4 作用和反作用定律
等值、反向、共线、异体、且同时存在。 [例] 吊灯
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