建筑力学与结构基础知识
(完整版)建筑力学与结构总结,推荐文档
第四章楼梯1.按结构形式及受力特点不同将楼梯分为梁式楼梯和板式楼梯。
2.阳台，雨篷，屋顶挑檐等是房屋建筑中常见的悬挑构件。
第五章抗震1.地震按其成因可划分为四种：构造地震，火山地震，陷落地震和诱发地震。
2.根据震源深度d，构造地震可分为浅源地震（d<60km）,中源地震(60km<d<300km),和深源地震(d>300km)。
3.地震波：地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播，这种波称为地震波。
体波：在地球内部传播的行波称为体波。
面波：在地球表面传播的行波称为面波。
4.地震灾害会产生：地表破坏，建筑物的破坏和次生灾害。
5.地震震级:表示地震本身强度或大小的一种度量指标。
6.地震烈度：是指某一地区的地面和各种建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。
7.建筑抗震设防分类：《抗震规范》根据建筑使用功能的重要性，将建筑抗震设防类别分为以下四类：甲类建筑：属于重大建筑工程和地震时有可能发生严重次生灾害的建筑。
乙类建筑：属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。
丙类建筑：属于甲，乙，丁类建筑以外的一般建筑。
丁类建筑：属于抗震次要建筑。
8.建筑抗震设防目标：“三水准，两阶段”第一水准：当遭受多遇的低于本地区设防烈度的地震影响时，建筑一般应不受到损坏或不需修理仍能继续使用。
第二水准：当遭受到本地区设防烈度的地震影响时，建筑可能有一定的损坏，经一般修理或不经修理仍能使用。
第三水准：当遭受到高于本地区设防烈度地震影响时，建筑不致倒塌或产生危机生命的严重破坏。
第一阶段设计：按小震作用效应和其他荷载效应的基本组合盐酸结构构件的承载能力以及在小震作用下验算结构的弹性变形，以满足第一水准抗震设防目标的要求。
第二阶段设计：在大震作用下验算结构的弹塑性变形，以满足第三水准抗震设防目标的要求。
9.基底隔振技术的基本原理：建筑隔震技术的本质作用，就是通过水平刚度低且具有一定阻尼的隔震器将上部结构与基础或底部结构之间实现柔性连接，使输入上部结构的地震能量和加速度大为降低，并由此大幅度提高建筑结构对强烈地震的防御能力。
建筑力学与结构(2章)
（a）
（b）
固定端支座实例和简图
（c）
2.3.2 几种基本类型的约束与约束反力
7．固定端支座 这种约束不但限制物体任何方向的移动，而且限制物体在约束处的转动。因此， 物体在嵌固部分受到的约束反力是一个平面任意力系，如图（a）所示，将该力系向 点A简化，得到一个力和一个力偶。一般情况下这个力的大小和方向均未知，可用两 个相互垂直的分力表示。因此，固定端A处的约束反力为两个正交的反力FAx，FAy和一 个约束反力偶MA，如图（b）所示。
（a）
（b）
活动铰支座
（c）
2.3.2 几种基本类型的约束与约束反力
6．链杆约束 不计自重且没有外力作用的刚性构件，其两端借助铰将两物体连接起来，就构成 刚性链杆约束，简称约束，如图（a）所示。显然刚性链杆是二力杆，所以约束反力必 沿着两铰中心的连线，如图（b）所示。
（a）
链杆约束
（b）
2.3.2 几种基本类型的约束与约束反力
物体受到约束时，物体与约束之间有相互作用力。约束对被约束物体的作用力称为 约束反力，简称反力。约束反力的方向总是与物体被限制的运动方向相反，大小不能 预先确定。约束反力是通过约束与被约束体相互接触来实现的，因此约束反力的作用 点在约束与被约束体的接触处。除约束反力外，物体上受到的各种荷载如重力、风力 等，称为主动力。约束反力取决于约束本身的性质、运动状态和主动力，它是一种被 动力。
实际物体在力的作用下都会产生不同程度的变形。但工程结构中的微小变形对研究 物体（结构）的平衡问题影响不大，可以略去不计，这样可使问题的研究大为简化。
建筑力学与结构复习资料
1、力的三要素包括大小、方向和作用点。
2、钢筋的接头可分为绑扎、焊接和机械连接 三大类。
3、立方体抗压强度是以边长为150的立方体为标准试件，标准立方体试件在20度左右的温度和相对湿度90%以上的潮湿空气中养护28天，按照标准试验方法测得的抗压强度。
4、平面弯曲梁横截面上的最大正应力出现在截面的上下边缘。
5、在剪力为零的截面上，弯矩可能有极值。
6、两个物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反。
7、结构分析时必须保证结构具备足够的刚度、合适的强度和足够的稳定性。
8、低碳钢的抗拉能力远高于抗压能力。
9、受弯构件由弯矩作用而发生的破坏称为正截面破坏 ， 由弯矩和剪力共同作用而发生的破坏称为斜截面破坏。
10、混凝土是用水、水泥和骨料等原材料经搅拌后入模浇筑，并经养护硬化后做成的人工石材。
11、整个结构或结构的某一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。
结构的极限状态分为承载极限力状态和正常使用极限力状态。
12、混凝土的变形包括徐变和收缩。
13、钢筋与混凝土的粘结作用主要由胶结力、摩擦力和咬合力三部分组成。
14、力偶向某坐标轴的投影为零。
15、在剪力为零的截面上，弯矩可能有极值。
16、如图所示结构为( C )A.几何可变体系B.几何瞬变体系C.几何不变体系，无多余约束D.几何不变体系，有一个多余约束17、图示杆件的矩形截面，其抗弯截面模量Z W 为（ D ）。
A ．123bhB ．122bhC ．63bhD ．62bh18、建筑力学中，自由度与约束的叙述下列一个固端(刚结)，相当于二个约束是错误的。
19、作用在刚体上的力沿其作用线移动到刚体内任一点，而不改变原力对刚体的作用效果。
20、一个刚片在平面内的自由度有3个。
21、结点法和截面法是计算桁架的两种基本方法。
22、变截面杆如下图，设N1、N2、N3分别表示杆件中截面1-1、2-2、3-3上应力，则下列结论中哪些是正确的（ A ）。
建筑力学与结构(最齐全)
B
B F1
F
=
F F2
=
F1 B
A
A
A
在B点加上一对平衡力 F1和F2，且F1=F2=F
减去一对平衡力F和F2
精品课件
1 建筑力学预备知
识 1.2.4 力的平行四边形法
则
作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合
力，合力也作用于该点，合力的大小和方向由这两个力为边
所构成的平行四边形的对角线来表示 。
精品课件
1 建筑力学预备知
识 1.1 力的概
1.1.1
念
力
•力的概念：物体间相互的机械作用。
•力的作用效应
外效应（使物体的运动状态产生变化）
内效应（使物体的形状和大小发生改 变，即产生变形）
•刚体：是指在任何情况下都不变形的物体。实际上任何物 体在力的作用下都要产生变形（称为变形体），但是在工 程实际中构件的变形通常都非常微小，因此，在研究物体 的平衡问题，可以忽略不计，可以把物体抽象为刚体。
F1
F2
当分布力作用面积很小时， 为了分析计算方便起见，可以将分布 力简化为作用于一点的合力，称为集 中力。
例如，静止的汽车通过轮胎
作用在桥面上的力，当轮胎与桥面接
q
触面积较小时，即可视为集中力；而
桥面施加在桥梁上的力则为分布力。
精品课件
1 建筑力学预备知 识 1.1.2 力
系 •力系：作用于物体上的一群力。
称为正交分解。
Fy
F
α Fx
Fx=Fcosα Fy=Fsinα力平衡汇交定理
刚体在共面且不平行的三个力作用下平衡，则这三 个力的作用线必定汇交于一点。（反之不成立）
三力共面 平衡
模块3 建筑力学基本知识(建筑力学与结构)
力是物体之间相互的机械作用，这种作用的效果是使物体的运动状 态发生改变（外效应），或者使物体发生变形（内效应）。
既然力是物体与物体之间的相互作用，那么，力不能脱离物体而单 独存在，某一物体受到力的作用，一定有另一物体对它施加作用。在 研究物体的受力问题时，必须分清哪个是施力物体，哪个是受力物体。
建筑力学在建筑工程中的作用；力的概念、力的效应、力 的平衡、静力学公理、力系、力矩、力偶、力的分解与合 成
权重 30%
能够在实际工程中运用 常见的约束与约束类型；受力分析的方法，受力图的画法
力学概念进行简单受力
35%
分析的能力
能正确的确定结构构件 梁、板、柱的简化要求，支座形式及荷载的简化
计算简图的能力
力F 的具体指向可由 F X 和 Fy 的正
负号确定。
特别提示
但力F的的投分影力与Fx与力F的y的分大力小却与是F两在个对不应同的的坐概标念轴。上力的的投投影影Fx是和代Fy的数绝量对，值由相力等F可， 确其定作其用投位影置；Fx和而F力y，的但分是力由是投力影沿F该x和方F向y只的能分确作定用力，F是的矢大量小，和由方分向力，能不完能全确确定
一般力系——力系中各力的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，上述力系又可分为平面力系和空 间力系两类。
特别提示
实例一中办公楼的楼面梁本身有重
力，还承受其上预制板传来的竖向力； 梁两端支承在墙上，墙对梁还有支承力， 所以对于梁来讲，梁所受的力不只一个， 而是多个，这些力就构成了力系。其他 的房屋结构构件也都在力系的作用之下 处于平衡状态。
（a）
（b）
图3.10 力在变形体上沿作用线移动 （a）变形体受拉伸长（b）变形体受压缩短
建筑结构基础与识图——第一章 建筑力学基础
B
支架的平衡状态
1.1.1 力与平衡的基本概念
1. 力的概念：是物体间相互的机械作用。 （1）力对物体作用效应 使物体的运动状态发生改变（力的运动效应）； 使物体的形状发生改变（力的变形效应）。 （2）力的三要素 力的大小 、力的方向 、力的作用点 。 （3）力的单位 集中力：N、kN； 分布力： N/m、kN/m 或 N/m2、kN/m2 （4）内力和外力 外力：其他物体对所研究物体的作用力； 内力：研究系统内物体间的相互作用力。
F Fx
b x
A
a
O
Fx ； 力的方向： cos F Fy cos F
例： 试求图中F1~F6各力在坐标轴上的投影，已 知各力大小均为100N。
注意： 1）投影大小可以利用三角函数确定； 2）投影的正负号根据投影与坐标轴正向关系确定。
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
B D F A C E
2. 平衡的概念 （1）刚体：在任何外力的作用下，大小和形状始终保 持不变的物体。
楼盖
（2）平衡：物体相对于地表保持静止或匀速直线运动 的状态。
平衡包括静止的平衡状态和匀速直线运动的动平衡状态。 工程上主要研究静止平衡状态。
3. 力系的概念 力系指作用在物体上的一组力。按照力的作用线是否 在同一平面内，力系分为平面力系和空间力系。 （1）平面力系：力的作用线位于同一平面内。
1.2.2 平面力系的平衡方程 1. 平面一般力系的平衡方程 平面一般力系的平衡充要条件是主矢和主矩均为零。 一矩式：
建筑力学与结构 第一章建筑力学-静力学基本知识
第三节 约束与约束反力
32
链杆可以受拉或者是受 压，但不能限制物体沿 其他方向的运动和转动， 所以，链杆的约束反力 总是沿着链杆的轴线方 向，指向不定，常用符
号F表示。
(a) (b)
(c)
链杆约束
第三节 约束与约束反力 6.单链杆支座
33
单链杆支座的约束力： 沿连杆中心线，指
向待定。
两端用光滑圆柱铰链（即铰）与物体相连且中间不受力 的直杆，称为链杆。
10
主动力：使物体产生运动或使物体有运动趋势的力。
荷载：作用上结构上的主动力。 一、荷载的分类
１.按作用在结构上的时间长短分类
（1）永久荷载（恒载） 在结构使用期间，其值不随时间变化，或变化与平均值相
比可以忽略不计的荷载。 （2）可变荷载（活荷载）
在结构使用期间，其值随时间变化且变化值与平均值相比 不可以忽略的荷载。 （3）偶然荷载
B F1
B F1
F
A
F
A
F2
A
F1 F2 F
作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为大小、 方向和作用线。
第一节 静力学基本定理
8
推理2 三力平衡汇交定理
当刚体受到同平面内不平行的三力作用而平衡时，三力
的作用线必汇交于一点。
F3
C
F1 A
B
F2
证明：
F1
F1
A F12
O
F3
C
F2 B
F2
三力平衡汇交定理常常用来确定物体在共面不平行 的三个力作用下平衡时其中未知力的方向。
第一节 静力学基本定理
9
四、 作用与反作用定律
两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反，作 用线沿同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。
建筑力学与结构-第1章总结归纳
平衡状态与平衡方程
掌握物体平衡状态的判断方法 ，以及平衡方程的建立和求解 。
弹性力学基础
理解弹性力学的基本概念、原 理和应用，包括应力、应变、 弹性模量等。
结构分析方法
掌握结构分析的基本方法，包 括静力分析和动力分析。
难点解析
力的矩和力矩平衡
理解力矩的概念，掌握力矩的计算方法和平衡方程的建立，是本章的 难点之一。
混凝土结构的优点包括：高强度、良好的耐久性和防火性能 、易于施工和维护。然而，混凝土结构也存在一些缺点，如 自重大、抗震性能较差等。
钢结构
钢结构是一种由钢材制成的建筑结构类型。钢结构的构件 通常采用焊接或螺栓连接，形成完整的结构体系。钢结构 具有较高的承载能力和抗震性能，被广泛应用于高层建筑 和大跨度结构中。
砌体结构
砌体结构是一种采用砖块、石材等砌 筑而成的建筑结构类型。砌体结构具 有良好的抗压性能和耐久性，广泛应 用于各类民用和工业建筑中。
砌体结构的优点包括：抗压性能好、 耐久性强、保温性能好。然而，砌体 结构也存在一些缺点，如自重大、施 工效率较低等。
03
建筑结构设计
结构设计原则
安全性
经济性
结构设计应确保建筑在正常使用和偶然超 载情况下具有足够的承载能力和稳定性， 防止结构破坏和倒塌。
结构对力学的影响
结构形式决定受力特点
不同的结构形式会对力学性能产生影响，如梁、柱、板等结构的 受力特点各不相同。
材料性质影响力学性能
不同材料的力学性能不同，如混凝土和钢材的力学性能差异较大。
结构细节影响力学性能
结构的细节设计如连接方式、节点构造等都会影响结构的力学性能。
力学对结构的影响
力学分析指导结构设计
建筑力学与结构基础(上篇)
c. 荷载和支座反力都作用在节点上，并 位于桁架平面内。
桁架内力计算—节点法和截面法
零杆：在桁架计算中，内力为零的杆。
零杆的判断：节点仅有两根不共线的杆
件，在无外力作用时，这两杆均为零杆；
三杆节点（T形节点），无外力作用时，若
其中两杆在同一直线上，则此两杆内力相
动），其约束反力
是互相垂直的两个 X 力（本质上是一个
力），指向任意假
设。
R
Y
4、链杆约束
链杆就是两端铰接而中间不受力的刚性直杆，
由此所形成的约束称为链杆约束。这种约束只
能限制物体沿链杆轴线方向上的运动而不能限
制其他方向的运动，所以，链杆约束的约束反
力沿着链杆的轴线，指向未定。
NA
C A
A
B
B
NB
F
=
= B
F1
F F2
B
F1
A
A
A
4、力的平行四边形法则
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 和方向由这两个力为邻边所构成的平行四
边形的对角线确定。
即：合力为原两力的矢量和。
F2
R
矢量表达式：R= F1+F2
A
F1
推论：三力平衡汇交定理
§1-2 约束与约束反力
效应）；使物体产生变形（内效应）。
力的单位 力的国际单位是牛顿(N)或千牛顿
（kN）。
力的三要素
力的大小、方向、作用点称为力的三要
素。
F
A
力的表示法 力是一个矢量，用带箭头
的直线段来表示，如右图所 示（虚线为力的作用线）。
建筑力学与结构分析
2静力平衡
• 2.1力的基本概念
• 一力和力系 • 力是物体之间相互的机械作用，这种作用的效果 是使物体的运动状态发生变化，同时使物体的形 状发生改变。 • 力使物体运动状态发生变化的效应称为力的 外效应或运动效应； • 力使物体形状发生改变的效应称为力的内效 应或变形效应。
• 两物体间相互作用的作用力和反作用力总 是同时存在，大小相等，方向相反， • 沿同一直线，分别作用在这两个物体上。 • 它是受力分析必需遵循的原则。
• 3） 根据荷载位置的变化情况，荷载可分 • 为固定荷载和移动荷载。 • • 固定荷载是指荷载的作用位置固定不变的荷载，如所 有恒载、风载、雪载等； 移动荷载是指在荷载作用期间，其位置不断变化的荷 载，如吊车梁上的吊车荷载、钢轨上的火车荷载等
• 4） 根据荷载的作用性质，荷载可分为静力荷载 和动力荷载。
• 力系：物体受到的一群力 • 力系的简化：用一个力代替一群力而不改 变它对物体的作用效果 • 二力的分解和合成 • 平行四边形法则 • 力的合成，连续运用法则 • 力的分解 法则逆运用，正交分解
• 三支座反力 • 四画受力图
解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体， 即确定研究对象；然后考查和分析它的受力情况， 这个过程称为进行受力分析。 分离体——把研究对象解除约束，从周围物体中分 离出来，画出简图。 受力图——将分离体所受的主动力和约束反力以力 矢表示在分离体上所得到的图形。
第1章建筑力学的基本理论
• 1.1建筑力学的任务 • 力系的简化和力系的平衡 储气 罐不应爆破。 （破坏 —— 断裂或变形过量不能恢复） • 具有足够的刚度 构件在外载作用下抵抗可恢复变形的能力。 例如机床主轴不应变形过大，否则影响 加工精度。
受力分析的步骤