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2 、均匀 料性 的假 力 ,设 学 任 小块材 同料的力
3 、各 材项 料 同
沿不同 相 方 同 向 , 砖 的 如 素混凝土
本教性 材材 中料
工程实 全 际 是 中 各 材 的 向 钢筋混凝土
三在 、 产 一 弹
荷载 失撤 , , 这
失的 如) , 变 :
四、 超塑 过 载 一部 部分 分 体
杆件 现, 为 错
F F
三、扭转 一对 杆 相 件 反 的
杆件 发 的 生 相 对 邻
四、弯曲 对方 于相 杆 通 体轴的平面) 杆件曲 的线 轴线由
工各 程当 种 中
起本 主组 变 要 题( 98) 1 4 建筑力学的任 建究 筑 , 结 力 作度 用 。 , 下 证常 结 材 工 构
使设 靠 计 又 的 经 结构 足的 强 的 一、 坏张 的 求 是件 要发 在 求
结构都抽象为刚
2、强度问题
主要研 本 究 变 构 形 算 件 形 理论和方法。 要便结 , 构 应 满 保 满 足 问 决 结 题 如 识 解 问 决 结 题 如 4 、超静 算定结构 介法 绍 法 , 求 连求 续 是 解 梁
静定问 结题 构。 对强 5、稳定性问题 这里 件 只 下 研 直 在 2 5 问 上 情 题 面 所 定 研 构 性 究 理想变形体。
如:设 结备 构的 活荷 结 载 构 : 上
如: 的 风 材 、 料 雪
三、 可 按 分 其特点 构 是 上 加 各 显 载 点 荷载达最后 值后 衡 , 状 结 态 如:机 地 器 震 转 时 压 动 的 动荷载特点
由于 点荷 有 , 时间而变。
q
F1
F2
第二章
静力学基本概念和物体的 受力分析
3 、各 材项 料 同
沿不同 相 方 同 向 , 砖 的 如 素混凝土
本教性 材材 中料
工程实 全 际 是 中 各 材 的 向 钢筋混凝土
三在 、 产 一 弹
荷载 失撤 , , 这
失的 如) , 变 :
四、 超塑 过 载 一部 部分 分 体
杆件 现, 为 错
F F
三、扭转 一对 杆 相 件 反 的
杆件 发 的 生 相 对 邻
四、弯曲 对方 于相 杆 通 体轴的平面) 杆件曲 的线 轴线由
工各 程当 种 中
起本 主组 变 要 题( 98) 1 4 建筑力学的任 建究 筑 , 结 力 作度 用 。 , 下 证常 结 材 工 构
使设 靠 计 又 的 经 结构 足的 强 的 一、 坏张 的 求 是件 要发 在 求
结构都抽象为刚
2、强度问题
主要研 本 究 变 构 形 算 件 形 理论和方法。 要便结 , 构 应 满 保 满 足 问 决 结 题 如 识 解 问 决 结 题 如 4 、超静 算定结构 介法 绍 法 , 求 连求 续 是 解 梁
静定问 结题 构。 对强 5、稳定性问题 这里 件 只 下 研 直 在 2 5 问 上 情 题 面 所 定 研 构 性 究 理想变形体。
如:设 结备 构的 活荷 结 载 构 : 上
如: 的 风 材 、 料 雪
三、 可 按 分 其特点 构 是 上 加 各 显 载 点 荷载达最后 值后 衡 , 状 结 态 如:机 地 器 震 转 时 压 动 的 动荷载特点
由于 点荷 有 , 时间而变。
q
F1
F2
第二章
静力学基本概念和物体的 受力分析
《建筑力学》PPT课件(最全版)
为拉力。
§3–1约束与约束反力
A
§3–1约束与约束反力
光滑接触面约束
§3–1约束与约束反力
光滑支承接触对非自由体的约束力,作用在 接触处;方向沿接触处的公法线并指向受力
物体,故称为法向约束力,用FN表示。
§3–1约束与约束反力
光滑铰链约束 此类约束简称铰链或铰 径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等 (1) 、径向轴承(向心轴承)
§2–1 力的概念
四、力系、合力与分力 力 系——作用于同一物体或物体系上的一群力。
等效力系——对物体的作用效果相同的两个力系。
平衡力系——能使物体维持平衡的力系。 合 力——在特殊情况下,能和一个力系等效
的一个力。
分 力——力系中各个力。
§2–2 静力学公理
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,
杆的受力图能否画为 图(d)所示?
若这样画,梁AB的受力 图又如何改动?
§3–2物体的受力分析及受力图
例1-4
不计三铰拱桥的自重与摩擦,画 出左、右拱AC,CB的受力图与 系统整体受力图。
解: 右拱CB为二力构件,其受力 图如图(b)所示
§3–2物体的受力分析及受力图
取左拱AC ,其受力图如图(c)
第三章
物体的受力分析 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力 §3–2物体的受力分析及受力图 §3–3 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力
自由体:位移不受限制的物体。 非自由体:位移受到限制的物体。 约束:限制非自由体运动的其他物体 。 约束反力:约束对被约束体的反作用力 主动力:约束力以外的力。
解:画出简图 画出主动力
画出约束力
§3–2物体的受力分析及受力图
§3–1约束与约束反力
A
§3–1约束与约束反力
光滑接触面约束
§3–1约束与约束反力
光滑支承接触对非自由体的约束力,作用在 接触处;方向沿接触处的公法线并指向受力
物体,故称为法向约束力,用FN表示。
§3–1约束与约束反力
光滑铰链约束 此类约束简称铰链或铰 径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等 (1) 、径向轴承(向心轴承)
§2–1 力的概念
四、力系、合力与分力 力 系——作用于同一物体或物体系上的一群力。
等效力系——对物体的作用效果相同的两个力系。
平衡力系——能使物体维持平衡的力系。 合 力——在特殊情况下,能和一个力系等效
的一个力。
分 力——力系中各个力。
§2–2 静力学公理
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,
杆的受力图能否画为 图(d)所示?
若这样画,梁AB的受力 图又如何改动?
§3–2物体的受力分析及受力图
例1-4
不计三铰拱桥的自重与摩擦,画 出左、右拱AC,CB的受力图与 系统整体受力图。
解: 右拱CB为二力构件,其受力 图如图(b)所示
§3–2物体的受力分析及受力图
取左拱AC ,其受力图如图(c)
第三章
物体的受力分析 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力 §3–2物体的受力分析及受力图 §3–3 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力
自由体:位移不受限制的物体。 非自由体:位移受到限制的物体。 约束:限制非自由体运动的其他物体 。 约束反力:约束对被约束体的反作用力 主动力:约束力以外的力。
解:画出简图 画出主动力
画出约束力
§3–2物体的受力分析及受力图
建筑力学通用课件(完整版)
近似解法
用近似的数学表达式来表示每个单元 的物理量,如位移、应力等。
平衡方程
根据物理平衡原理,建立每个单元的 平衡方程,通过求解这些方程得到每 个单元的近似解。
集成
将各个单元的近似解集成整个系统的 近似解。
有限元方法在建筑力学中的应用
结构分析
利用有限元方法可以对建筑结构进行静力、动力、稳定性等分析 ,预测结构的承载能力和安全性。
刚体平衡
刚体的定义
刚体是指在力的作用下,其形状和大小均不发生变化的物体。
刚体的平衡条件
对于刚体,如果它在某个方向上受到的力矩为零,那么这个刚体就处于平衡状 态。即∑M=0。
03
材料力学
应力与应变
应力
材料在单位面积上所承受的力,表示为σ,公式为σ=F/A,其中F为作用在材料上 的力,A为受力面积。
相对运动与绝对运动
介绍相对运动与绝对运动的区别和联系,以及在动力学中的重要应 用。
动能与势能
01
02
03
动能
描述物体由于运动而具有 的能量,与物体的质量和 速度平方成正比。
势能
描述物体由于位置而具有 的能量,如重力势能、弹 性势能等。
动能与势能的转换
介绍动能与势能之间的相 互转换,以及在动力学中 的重要应用。
建筑力学通用课件(完 整版)
xx年xx月xx日
• 引言 • 静力学基础 • 材料力学 • 结构力学 • 动力学基础 • 弹性力学 • 有限元方法
目录
01
引言
建筑力学的重要性
确保结构安全
优化设计方案
建筑力学是确保建筑物安全的重要基 础,通过合理的设计和计算,可以避 免结构失效和倒塌。
建筑力学可以帮助设计师更好地理解 结构的性能和限制,从而优化设计方 案,提高建筑的功能性和经济性。
建筑力学基础知识ppt课件
.
22
2.光滑接触面约束
物体之间光滑接触,只限制物体沿接触面的公法线方向并指向 物体的运动。光滑接触面约束的反力为压力,通过接触点,方向沿 着接触面的公法线指向被约束物体,通常用FN表示,如图1-11所示。
(a)
(b)
图1-11 光滑接触面约束
.
(c)
23
.
24
.
25
FAX
FA
FAY
.
26
.
图1-2. 0
42
【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
.
43
【解】 (1)取DG为研究对象,画出脱离体图。DG上受主动力F2,D
处为圆柱铰链约束,其约束反力可用分力FDx、FDy表示,指 向假设;G处为可动铰支座,其约束反力FG垂直于支承面, 指向假设向上,如图1-21(b)所示。
受力图绘制步骤为: ü(1)明确研究对象,取脱离体。研究对象(脱离 体) 可以是单个物体、也可以是由若干个物体组成 的物体系统,这要根据具体情况确定。 ü(2)画出作用在研究对象上的全部主动力。 ü(3)画出相应的约束反力。 ü(4)检查。
.
38
【例1-1】
.
39
【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;
力的平行四边形法则
力的三角形法则
.
19
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。
建筑力学(完整版)ppt课件
精品课件
第二节 学习建筑力学的目的
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和方法的一门科学,它是 建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础,它将为读者打开 进入结构设计和解决施工现场许多受力问题的大门。显然作为结构设计 人员必须掌握建筑力学知识,才能正确的对结构进行受力分析和力学计 算,保证所设计的结构既安全可靠又经济合理。
图1-1
图1-2
(3)力的单位。在国际单位制中,力的单位是牛顿,用字母N 表示。另外,有时还用到比牛顿大的单位,千牛顿()。
精品课件
二、力系 1.力系。 作用在物体上的若干个力的总称为力系,以表示 ,如图1-3a。力系中各个力的作用线如果不在同一 平面内,则该力系称为空间力系;如果在同一平面 内,则称为平面力系。 2.等效力系。 如果作用于物体上的一个力系可用另一个力系来 代替,而不改变原力系对物体作用的外效应,则这 两个力系称为等效力系或互等力系,以表示, 如图13b。
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二、建筑力学的研究内容
要处理好构件所受的荷载与构件本身的承载能 力之间的这个基本矛盾,就必须保证设计的构件 有足够的强度、刚度和稳定性。建筑力学就是研 究多种类型构件(或构件系统)的强度、刚度和稳 定性问题的科学。 各种不同的受力方式会产生不同的内力,相应就 有不同承载能力的计算方法,这些方法的研究构 成了建筑力学的研究内容。
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• 结构分类
• 1 按组成结构的形状及几何尺寸分类: 杆件结构(即长度远大于截面尺寸的构件) 如梁 柱等 杆件结构依照空间特征分类: 平面杆件结构:凡组成结构的所有杆件的轴线在一平面内 空间杆件结构 薄壁结构(长度和宽度远大于厚度的构件) 如薄板 薄壳 实体结构 (长宽高接近的结构)如挡土墙 堤坝等
过铰C 和铰E 两点受力,是一个二力构件, 故C 、E 两点处的作用力必沿CE 连线的
第二节 学习建筑力学的目的
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和方法的一门科学,它是 建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础,它将为读者打开 进入结构设计和解决施工现场许多受力问题的大门。显然作为结构设计 人员必须掌握建筑力学知识,才能正确的对结构进行受力分析和力学计 算,保证所设计的结构既安全可靠又经济合理。
图1-1
图1-2
(3)力的单位。在国际单位制中,力的单位是牛顿,用字母N 表示。另外,有时还用到比牛顿大的单位,千牛顿()。
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二、力系 1.力系。 作用在物体上的若干个力的总称为力系,以表示 ,如图1-3a。力系中各个力的作用线如果不在同一 平面内,则该力系称为空间力系;如果在同一平面 内,则称为平面力系。 2.等效力系。 如果作用于物体上的一个力系可用另一个力系来 代替,而不改变原力系对物体作用的外效应,则这 两个力系称为等效力系或互等力系,以表示, 如图13b。
精品课件
二、建筑力学的研究内容
要处理好构件所受的荷载与构件本身的承载能 力之间的这个基本矛盾,就必须保证设计的构件 有足够的强度、刚度和稳定性。建筑力学就是研 究多种类型构件(或构件系统)的强度、刚度和稳 定性问题的科学。 各种不同的受力方式会产生不同的内力,相应就 有不同承载能力的计算方法,这些方法的研究构 成了建筑力学的研究内容。
精品课件
• 结构分类
• 1 按组成结构的形状及几何尺寸分类: 杆件结构(即长度远大于截面尺寸的构件) 如梁 柱等 杆件结构依照空间特征分类: 平面杆件结构:凡组成结构的所有杆件的轴线在一平面内 空间杆件结构 薄壁结构(长度和宽度远大于厚度的构件) 如薄板 薄壳 实体结构 (长宽高接近的结构)如挡土墙 堤坝等
过铰C 和铰E 两点受力,是一个二力构件, 故C 、E 两点处的作用力必沿CE 连线的
建筑力学第一章课件
表面力
直接接触的物体,通过接触表面的相互作用。 如物体间压力等。表面力分布作用在接触面上。 体积力 非直接接触物体间的相互作用。 如物体重力、惯性力、电场力、磁场力等。 体积力分布作用在物体整个体积内,与质量有关。
体集度、面集度 、线集度
单位体积上所受的力,称为体集度 通常用 表示,单位为
N / m3
1、光滑面约束—当物体在接触处的摩擦力很小而略去不计 时,就构成了光滑接触面约束 。
A FN A Fp A (a) A Fp FN A (b) Fp B (c) C Fp C FNC B (d) FN B A
光滑面约束反力体现为对被约束体所施加的压力,压力 的方向沿接触面的公法线方向(也叫接触面的法向压力) 用FN或N表示.
A FA
B FA y (g) FB
注意:由二力平衡条件可知,FB和FC大小相等,方向相反,且作用 在同一条直线上,如图b所示
第五节 结构分类、结构的计算简图、荷载及其简化 一.结构的分类 按几何特点 杆系结构 这类结构由杆件组成,杆件的特征是其长度远大于其横截 面上其他两个尺度
板和壳类 这类结构的特征是长、宽两个方向的尺寸远大于厚度
A B
FA
FB F Fq q
B
F (c) A C F (e) A FA C
q
(g)
A B Fx A
B
(d)
FA y
A FA x
FA y
C C
F q
BB FBFB
B
FA x
B FB
q (f) A FB C
【例1-3】 如图1-14(a)所示的三铰拱桥,由左、右两拱铰 接而成。不计自重及摩擦,在拱AC上作用有荷载F
F O A B (a) (b) O F O FP (c) F O FP F NA (d) F NB
《建筑力学》PPT课件
绪论
2.均匀连续假设 假设变形固体在其整个体积内用同种介质 毫无空隙的充满了物体。
3.各向同性假设 假设变形固体沿各个方向的力学性能均相 同。 4.小变形假设 在实际工程中,构件在荷载作用下, 其变形与构件的原尺寸相比通常很小, 可以忽略不计,称这一类变形为小变形。
绪论
三
、
杆
轴向拉压
件
基
本 变
弯曲
绪论
第一章 绪论
一、引言
建筑力学是一门技术基础课程,它为土木工程的结构 设计及施工现场受力问题的解决提供基本的力学知识 和计算方法。
绪论
石拱桥
绪论
斗 拱 结 构
廊桥
框架电梯公寓
绪论
埃菲尔铁塔 高320.7米
绪论
钢塔耸立在大桥南北两侧,高342米, 钢塔之间的大桥 跨度达1280米,为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距 大吊桥之一,从海面到桥中心部的高度约60米 .宽27.4 米,长2000多米
(3) 力的作用点。力的作用点是指力在物体上作用的位置。
一般说来,力的作用位置并不在一个点上,而是分布在物 体的某一部分面积或体积上。例如,蒸汽压力作用于整个容器 壁,这就形成了面积分布力;重力作用于物体的每一点,又形 成了体积分布力。但是在很多情况下,可以把分布在物体上某 一部分的面积或体积上的力简化为作用在一个点上。例如,手 推车时,力是分布在与手相接触的面积上,但当接触面积很小 时,可把它看作集中作用于一点;又如重力分布在物体的整个 体积上,在研究物体的外效应时,也可将它看作集中作用于物 体的重心。这种集中作用于一点的力,称为集中力。这个点称 为力的作用点。
绪论
1、杆件及杆系结构
杆它的几何特征是细而长, 即l>>h,l>>b。杆又可分为直杆和曲杆。
建筑力学课件(完整版)
结构力学在建筑施工中的作用:指导施工过程中的材料选择、施工方法和施工顺序,确保施工质量和安全。
结构力学在建筑维护中的作用:通过对建筑结构的检测和评估,及时发现和解决潜在的结构问题,确保建筑物的安全和稳定。
结构力学在建筑改造中的作用:通过对建筑结构的分析和评估,为建筑改造提供科学依据和支持,确保改造后的建筑安全和稳定。
* 建筑结构的失稳原因和类型* 建筑结构的稳定性计算方法* 提高建筑结构稳定性的措施
06
结构力学基础
结构力学基本原理
结构力学的研究对象和基本概念
结构力学的基本原理和计算方法
结构力学在建筑中的应用和重要性
结构力学的发展趋势和未来挑战
结构力学在建筑中的应用
Hale Waihona Puke 结构力学在建筑设计中的作用:确保建筑结构的稳定性和安全性,提高建筑物的使用寿命和抗震能力。
流体力学案例分析
案例一:桥梁结构中的流体作用
案例二:高层建筑中的风力影响
案例三:地下水对建筑稳定性的影响
案例四:水利工程中的流体动力学应用
汇报人:
感谢观看
力学在建筑中的应用:结构分析、抗震设计等
力学基本概念的重要性:为后续课程奠定基础
力学发展历程
古代力学:古代人们对力学的基本概念和原理的探索和实践,如杠杆、滑轮等简单机械的发明和应用。
近代力学:随着科学技术的不断发展,近代力学逐渐形成并发展起来,包括静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等多个分支。
现代力学:现代力学在不断发展的过程中,逐渐形成了更加完善的理论体系和更加广泛的应用领域,如航空航天、土木工程、机械工程等。
材料力学案例分析
案例四:建筑结构的疲劳损伤和寿命预测 * 建筑结构的疲劳损伤类型和原因 * 建筑结构的寿命预测方法和应用 * 提高建筑结构寿命的措施和建议
全套课件建筑力学
例2-1 在图示的平面系统中,匀质球A重为P,借本身重量和摩
擦不计的理想滑轮C 和柔绳维持在仰角是 的光滑斜面上,绳的
一端挂着重为Q 的物体B。试分析物体B、球A 和滑轮C 的受力情
况,并分别画出平衡时各物体的受力图。
解: (1) 物体B 受两个力作用:
(2) 球A 受三个力作用: (3) 作用于滑轮C 的力:
3. 实体结构 几何特征是三个方向尺寸中,长度、宽度 和高度大致相当,建筑力学研究的主要对象是杆件构件和杆 件结构。
1.1.2 建筑力学的研究内容 主要内容可归纳为如下几个方面
1. 静力学基础 研究物体的受力分析、力系简化与平衡 的理论以及杆系结构的组成规律。
2. 强度问题 所谓强度是指构件在外力作用下应有足够 的抵抗破坏的能力。例如,桥式起重机的大梁,起吊重 物时,吊车梁可能被压弯断裂,在设计时就要保证它在 荷载作用下,正常工作时不会发生破坏。
简化图形
2.3.2 结构计算简图的简化原则 1. 从实际出发,能反映实际结构的主要性能,使
计算结构能接近实际情况; 2. 分清主次,略去次要因素,便于计算。
2.3.3 结构计算简图的简化要点 1.杆件的简化 杆件用其轴线来表示。
2.平面结构支座的简化 常见的平面结构支座有:固定 铰支座、可动铰支座、固定端支座、定向滑动支座。
考虑到左拱AC在三个 力作用下平衡,也可按三 力平衡汇交定理画出左拱 AC的受力图,如图(e)所 示
此时整体受力图如图(f) 所示
讨论:若左、右两拱都 考虑自重,如何画出各 受力图?
如图(g)(h)(i)
注意
① 明确研究对象。根据求解需要,可以取单个物体为研究对象, 也可以取由几个物体组成的系统为研究对象。不同的研究对象的受 力图是不同的。
建筑力学课件(整本)完整版
实验方法
建筑结构抗震实验通常采用振动台模拟地震振动,同时也可以采用地震模拟振动台进行测 试。
感谢您的观看
THANKS
03
结构力学
结构的静力分析
静力分析的定义
静力分析是研究结构在静力荷载 作用下的响应,包括位移、应变
和应力等。
静力分析的方法
静力分析的方法包括有限元法、有 限差分法和边界元法等,这些方法 可以根据不同的结构和荷载条件进 行选择。
静力分析的步骤
静力分析的步骤包括建立模型、施 加荷载、求解和结果分析等,其中 建立模型和求解是关键步骤。
建筑力学课件(整本)完整版
目录
• 建筑力学基础 • 材料力学 • 结构力学 • 建筑力学应用 • 建筑力学实验
01
建筑力学基础
力的基本概念
01
总结词
理解力的本质
02
详细描述
介绍力的定义、性质和单位, 以及力的分类和表示方法。
03
总结词
掌握力的作用效果
04
详细描述
解释力可以改变物体的运动状 态和形状,以及力的传递和分
详细描述
弯曲和扭转是材料在受到力作用时常见的两种变形方式。弯曲是指材料在力的作用下发生弯曲变形, 而扭转则是指材料在力的作用下发生旋转运动。了解这两种变形方式对于理解和分析材料的受力行为 以及设计结构至关重要。
材料的弯曲与扭转
总结词
掌握弯曲和扭转的应力计算方法。
VS
详细描述
在弯曲和扭转中,应力的计算方法有所不 同。在弯曲中,应力的计算需要考虑弯矩 和剪切力的影响,而在扭转中,应力的计 算需要考虑扭矩和剪切力的影响。掌握这 些计算方法对于评估材料的承载能力和稳 定性至关重要。
结构的动力学
建筑结构抗震实验通常采用振动台模拟地震振动,同时也可以采用地震模拟振动台进行测 试。
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03
结构力学
结构的静力分析
静力分析的定义
静力分析是研究结构在静力荷载 作用下的响应,包括位移、应变
和应力等。
静力分析的方法
静力分析的方法包括有限元法、有 限差分法和边界元法等,这些方法 可以根据不同的结构和荷载条件进 行选择。
静力分析的步骤
静力分析的步骤包括建立模型、施 加荷载、求解和结果分析等,其中 建立模型和求解是关键步骤。
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目录
• 建筑力学基础 • 材料力学 • 结构力学 • 建筑力学应用 • 建筑力学实验
01
建筑力学基础
力的基本概念
01
总结词
理解力的本质
02
详细描述
介绍力的定义、性质和单位, 以及力的分类和表示方法。
03
总结词
掌握力的作用效果
04
详细描述
解释力可以改变物体的运动状 态和形状,以及力的传递和分
详细描述
弯曲和扭转是材料在受到力作用时常见的两种变形方式。弯曲是指材料在力的作用下发生弯曲变形, 而扭转则是指材料在力的作用下发生旋转运动。了解这两种变形方式对于理解和分析材料的受力行为 以及设计结构至关重要。
材料的弯曲与扭转
总结词
掌握弯曲和扭转的应力计算方法。
VS
详细描述
在弯曲和扭转中,应力的计算方法有所不 同。在弯曲中,应力的计算需要考虑弯矩 和剪切力的影响,而在扭转中,应力的计 算需要考虑扭矩和剪切力的影响。掌握这 些计算方法对于评估材料的承载能力和稳 定性至关重要。
结构的动力学
《建筑力学》课件
结构体系
阐述不同结构体系的特点,如框 架、剪力墙、筒体等,以及它们 对建筑性能的影响。
静力分析方法
01
02
03
平衡方程
介绍平衡方程的基本原理 ,以及如何通过平衡方程 求解结构的内力和位移。
弯矩和剪力
详细解释弯矩和剪力的概 念,以及它们对结构性能 的影响。
静力分析的步骤
阐述静力分析的基本步骤 ,包括建立模型、施加荷 载、求解内力和位移等。
动力分析方法
振动基本理论
介绍振动的基本概念,包括频率、振幅、相位 等。
动力分析方程
阐述动力分析方程的建立过程,以及如何求解 该方程。
地震作用下的结构响应
讨论地震作用下结构的响应,包括位移、加速度、速度等。
05
建筑结构中的力学问题
梁与板的弯曲
总结词
梁与板的弯曲是建筑结构中常见的力学 问题,涉及到材料力学和结构力学的知 识。
积极参与课堂互动,与老 师和同学进行交流和讨论 。
关注学科前沿动态,了解 最新的建筑力学研究成果 和技术进展。
02
建筑力学基础知识
力的基本概念
总结词
力的定义、性质和单位
详细描述
介绍力的定义,说明力是物体之间的相互作用,并解释力的性质和单位,如牛 顿(N)等。
力的合成与分解
总结词
力的合成、力的分解及平衡条件
06
建筑结构的抗震设计
地震的基本知识
地震定义
地震是由于地球内部岩层在地壳运动 过程中发生断裂或错动而释放出能量 ,造成地表振动和破坏的自然现象。
地震分类
地震波
地震波分为体波和面波两大类,体波 包括纵波和横波,面波主要为瑞雷波 。
根据成因不同,地震可分为构造地震 、火山地震和陷落地震等。
阐述不同结构体系的特点,如框 架、剪力墙、筒体等,以及它们 对建筑性能的影响。
静力分析方法
01
02
03
平衡方程
介绍平衡方程的基本原理 ,以及如何通过平衡方程 求解结构的内力和位移。
弯矩和剪力
详细解释弯矩和剪力的概 念,以及它们对结构性能 的影响。
静力分析的步骤
阐述静力分析的基本步骤 ,包括建立模型、施加荷 载、求解内力和位移等。
动力分析方法
振动基本理论
介绍振动的基本概念,包括频率、振幅、相位 等。
动力分析方程
阐述动力分析方程的建立过程,以及如何求解 该方程。
地震作用下的结构响应
讨论地震作用下结构的响应,包括位移、加速度、速度等。
05
建筑结构中的力学问题
梁与板的弯曲
总结词
梁与板的弯曲是建筑结构中常见的力学 问题,涉及到材料力学和结构力学的知 识。
积极参与课堂互动,与老 师和同学进行交流和讨论 。
关注学科前沿动态,了解 最新的建筑力学研究成果 和技术进展。
02
建筑力学基础知识
力的基本概念
总结词
力的定义、性质和单位
详细描述
介绍力的定义,说明力是物体之间的相互作用,并解释力的性质和单位,如牛 顿(N)等。
力的合成与分解
总结词
力的合成、力的分解及平衡条件
06
建筑结构的抗震设计
地震的基本知识
地震定义
地震是由于地球内部岩层在地壳运动 过程中发生断裂或错动而释放出能量 ,造成地表振动和破坏的自然现象。
地震分类
地震波
地震波分为体波和面波两大类,体波 包括纵波和横波,面波主要为瑞雷波 。
根据成因不同,地震可分为构造地震 、火山地震和陷落地震等。
建筑力学课件
在力的作用下,物体将发生移动和转动。力 的转动效应用力矩来衡量,即力矩是衡量力转动 效应的物理量。 讨论力的转动效应 时,主要关心力矩的大 小与转动方向,而这些 与力的大小、转动中心 (矩心)的位置、动中 心到力作用线的垂直距 离(力臂)有关。
力的转动效应——力矩 M 可由下式计算:
M = ± FP ·d
MB = 8×2 = 16 kN ·m
图(b): MA = - 4×2×1 = -8 kN ·m MB = 4×2×1 = 8 kN ·m
力矩的特性 1、力作用线过矩心,力矩为零; 2、力沿作用线移动,力矩不变。 合力矩定理 一个力对一点的力矩等于它的两个分力对同一点 之矩的代数和。
例 2
图中力对A点之矩
式中:FP 是力的数值大 小,d 是力臂,逆时针转取 正号,常用单位是 KN-m 。 力矩用带箭头的弧线段表示。
集中力引起的力矩直接套用公式进行计算; 对于均布线荷载引起的力矩,先计算其合力,再 套用公式 图(a):
(b) MA = - 8×2 = -16 kN ·m
解:将力F沿X方向和Y方向
等效分解为两个分力,由 合力矩定理得:
M A Fx d x Fy d y
由于 dx = 0 ,所以:
2 M A Fy d y 20 2 28.28kN m 2
力偶和力偶矩 力偶 —— 大小相等的二个反向平行力称之为一
个力偶。
力偶的作用效果是引起物体的转动,和力
所以力偶在作用平面内可任意移动。
力偶特性二: 力偶的合力为零,所以力偶的效应只能 与转动效应平衡,即只能与力偶或力矩平衡,
而不能与一个力平衡。
力偶系的合成
作用在一个物体上的一组力偶称为一个力偶
力的转动效应——力矩 M 可由下式计算:
M = ± FP ·d
MB = 8×2 = 16 kN ·m
图(b): MA = - 4×2×1 = -8 kN ·m MB = 4×2×1 = 8 kN ·m
力矩的特性 1、力作用线过矩心,力矩为零; 2、力沿作用线移动,力矩不变。 合力矩定理 一个力对一点的力矩等于它的两个分力对同一点 之矩的代数和。
例 2
图中力对A点之矩
式中:FP 是力的数值大 小,d 是力臂,逆时针转取 正号,常用单位是 KN-m 。 力矩用带箭头的弧线段表示。
集中力引起的力矩直接套用公式进行计算; 对于均布线荷载引起的力矩,先计算其合力,再 套用公式 图(a):
(b) MA = - 8×2 = -16 kN ·m
解:将力F沿X方向和Y方向
等效分解为两个分力,由 合力矩定理得:
M A Fx d x Fy d y
由于 dx = 0 ,所以:
2 M A Fy d y 20 2 28.28kN m 2
力偶和力偶矩 力偶 —— 大小相等的二个反向平行力称之为一
个力偶。
力偶的作用效果是引起物体的转动,和力
所以力偶在作用平面内可任意移动。
力偶特性二: 力偶的合力为零,所以力偶的效应只能 与转动效应平衡,即只能与力偶或力矩平衡,
而不能与一个力平衡。
力偶系的合成
作用在一个物体上的一组力偶称为一个力偶
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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。
(1)力是矢量。力是一个既有大小又有方向的量,力的合成 与分解需要运用矢量的运算法则,因此它是矢量(或称向量)。
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。
如图0–1是一个单层工业厂房承重骨架的示意图,它由屋 面板、屋架、吊车梁、柱子及基础等构件组成,每一个构件都 起承受和传递荷载的作用。如屋面板承受着屋面上的荷载并 通过屋架传给柱子,吊车荷载通过吊车梁传给柱子,柱子将 其受到的各种荷载传给基础,最后传给地基。
图0-1
赵州桥
纽约世贸中心
上海世界环球金融中心
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。
二、 变形固体的基本假设
刚体: 外力作用下形状和大小不发生变化的物体(在研究 某些问题由于 构件的变形对结构的影响较小,可以忽略 不计,为将问题简化,将其视为刚体)
变形固体:外力作用下形状发生改变的物体。一些力学问题 研究中,由于考虑变形因素的影响,并研究构件的强度、 刚度、稳定性时,常根据与问题有关的一些主要因素,省 略一些关系不大的次要因素,对变形固体作了如下假设:
结构、构件:
在建筑物中承受和传递荷载而起骨架 作用的部分或体系称为结构。组成结构的 每一个部件称为构件。
• 结构分类
• 1 按组成结构结构的形状及几何尺寸分类: 杆件结构(即长度远大于截面尺寸的构件) 如梁 柱等 杆件结构依照空间特征分类: 平面杆件结构:凡组成结构的所有杆件的轴线在一平面内 空间杆件结构 薄壁结构(长度和宽度远大于厚度的构件) 如薄板 薄壳 实体结构 (长宽高接近的结构)如挡土墙 堤坝等
绪
论
第一节 建筑力学的任务和内容
一、建筑力学的任务 建筑力学是一门重要的专业基础课,掌
握基本的力学知识和计算方法可为建筑工程 领域的结构设计和建筑施工等提供基本保障 ,也为进一步学习相关的专业课程打下必要 的基础。
荷载:
建筑物各部分的自重、人和设备的重 力、风力等等,这些直接主动作用在建筑 物上的外力在工程上统称为荷载。
1.连续性假设 2.均匀性假设 3.各向同性假设
二、 变形固体的基本假设
刚体: 外力作用下形状和大小不发生变化的物体(在研究 某些问题由于 构件的变形对结构的影响较小,可以忽略 不计,为将问题简化,将其视为刚体)
变形固体:外力作用下形状发生改变的物体。一些力学问题 研究中,由于考虑变形因素的影响,并研究构件的强度、 刚度、稳定性时,常根据与问题有关的一些主要因素,省 略一些关系不大的次要因素,对变形固体作了如下假设:
(2)力的矢量表示。矢量可用一具有方向的线段来表示,如 图1-2所示。用线段的长度(按一定的比例尺)表示力的大小, 用线段的方位和箭头指向表示力的方向,用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的直线称为力的作用 线。本教材中以黑体的字母,如、等来表示矢量,白体的字母则 代表该矢量的模(大小)。
悉尼歌剧院
斜拉桥
三峡大坝
平衡状态
无论是工业厂房或是民用建筑、公共建筑,它们的结构及组成结 构的各构件都相对于地面保持着静止状态,这种状态在工程上称为平 衡状态。
保证构件的正常工作必须同时满足三个要求: (1)在荷载作用下构件不发生破坏,即应具有足够的强 度; (2)在荷载作用下构件所产生的变形在工程允许的范围 内,即应具有足够的刚度; (3)承受荷载作用时,构件在其原有形状下的平衡应保 持稳定的平衡,即应具有足够的稳定性。
1.连续性假设 2.均匀性假设 3.各向同性假设
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。
二、建筑力学的研究内容
要处理好构件所受的荷载与构件本身的承载能 力之间的这个基本矛盾,就必须保证设计的构件 有足够的强度、刚度和稳定性。建筑力学就是研 究多种类型构件(或构件系统)的强度、刚度和稳 定性问题的科学。 各种不同的受力方式会产生不同的内力,相应就 有不同承载能力的计算方法,这些方法的研究构 成了建筑力学的研究内容。
第二节 学习建筑力学的目的
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和方法的一门科学,它是 建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础,它将为读者打开 进入结构设计和解决施工现场许多受力问题的大门。显然作为结构设计 人员必须掌计的结构既安全可靠又经济合理。