中职土木工程力学基础24页PPT
合集下载
中职土木工程力学基础2.4
2.4 力偶
1.力偶的概念
由大小相等、方向相反、作用线平行但不共线的两个力组成 的力系，称为力偶。 [ 观察与思考] 司机驾驶汽车时，两手加在方向盘上的一对力使方向盘绕轴 杆转动（图a）；钳工用丝锥攻螺纹时，加在丝锥上的一对 力使丝锥转动（图b）；此外，还有用手开关水龙头、拿钥 匙开门锁等，都是这种情况。这对力是如何作用在物体上？
（a）
（b）
用手开关水龙头 用钥匙开门(下图）， 体验一下你是如何把 力偶作用在钥匙上的
上述实例都是由两个大小相等、方向相反、不在同一作用线上 的平行力使物体产生转动的情况。实践证明，这样的两个力F、 F′ 组成的力系对物体只产生转动效应，而不产生移动效应， 这种力系称为力偶，用符号（F，F′）表示。组成力偶的两个 力F、F′ 所在的平面称为力偶作用面。力偶的两个力作用线之 间的垂直距离称为力偶臂，用d 表示
解: （1） 画受力图如图b 所示。 （2） 物体在力偶系作用下处 于平衡状态, 满足平衡方程： 由Σ Mei = 0 得 FNA l - Me = 0 所以：FNA = 20 kN （↓） FNB = FNA = 20 kN （↑）
司机操纵方向盘时，不管手放在１- １位置还是２- ２位置， 因为此时的力偶臂不变，所以只要力的大小不变，转动效果 就一样（图(a）；用丝锥攻螺纹时，所施的力不论组成力偶 （ F1，F1′ ）或组成力偶（ F2 ,F2′ ） ，只要F1d1 = F2d2，效 果都一样（图bБайду номын сангаас。
3 平面力偶系的平衡条件
作用于同一个平面内的两个或两个以上的力偶构成平面力偶 系，平面力偶系的合成结果是合力偶，其平衡条件是合力偶 矩为零或力偶系中所有各力偶矩的代数和为零，即 Σ Mei = 0 利用此式求解平面力偶系的平衡问题，可求出一个未知量。
1.力偶的概念
由大小相等、方向相反、作用线平行但不共线的两个力组成 的力系，称为力偶。 [ 观察与思考] 司机驾驶汽车时，两手加在方向盘上的一对力使方向盘绕轴 杆转动（图a）；钳工用丝锥攻螺纹时，加在丝锥上的一对 力使丝锥转动（图b）；此外，还有用手开关水龙头、拿钥 匙开门锁等，都是这种情况。这对力是如何作用在物体上？
（a）
（b）
用手开关水龙头 用钥匙开门(下图）， 体验一下你是如何把 力偶作用在钥匙上的
上述实例都是由两个大小相等、方向相反、不在同一作用线上 的平行力使物体产生转动的情况。实践证明，这样的两个力F、 F′ 组成的力系对物体只产生转动效应，而不产生移动效应， 这种力系称为力偶，用符号（F，F′）表示。组成力偶的两个 力F、F′ 所在的平面称为力偶作用面。力偶的两个力作用线之 间的垂直距离称为力偶臂，用d 表示
解: （1） 画受力图如图b 所示。 （2） 物体在力偶系作用下处 于平衡状态, 满足平衡方程： 由Σ Mei = 0 得 FNA l - Me = 0 所以：FNA = 20 kN （↓） FNB = FNA = 20 kN （↑）
司机操纵方向盘时，不管手放在１- １位置还是２- ２位置， 因为此时的力偶臂不变，所以只要力的大小不变，转动效果 就一样（图(a）；用丝锥攻螺纹时，所施的力不论组成力偶 （ F1，F1′ ）或组成力偶（ F2 ,F2′ ） ，只要F1d1 = F2d2，效 果都一样（图bБайду номын сангаас。
3 平面力偶系的平衡条件
作用于同一个平面内的两个或两个以上的力偶构成平面力偶 系，平面力偶系的合成结果是合力偶，其平衡条件是合力偶 矩为零或力偶系中所有各力偶矩的代数和为零，即 Σ Mei = 0 利用此式求解平面力偶系的平衡问题，可求出一个未知量。
土木工程中的力学基本概念PPT课件
12. 3
结构的失效
第28页/共33页
1、作用效应、抵抗能力和基本功能
1）作用效应：房屋结构因承受着各种作用力而产生的拉伸、压 缩、弯曲和剪切变形。 2）抵抗能力：指由材料、截面及其连接方式所构成的抗拉能力、 抗压能力、抗弯能力、抗剪等能力，以及结构所能经受的变形、 位移或沉降量。
3）结构设计应遵循的原则
大 坝
三角形分布荷载
第18页/共33页
12.２
应力、应变和弹性
第19页/共33页
一、应力 作用于单位面积上的内力强度称之为应力：
p
A
第20页/共33页
拉力
压力
弯矩
剪力
第21页/共33页扭力源自二、应变 单位长度的变化量
L
L
第22页/共33页
三、弹性 当有力作用一物体时，物体有变形。当这个力移去
北京郊区某 5m高单层房 屋迎风面风载
0.22kn m2
第7页/共33页
同处一幢 18层高层 建筑
0.7kn m2
4.地震、震级、烈度、地震荷载 ▪ 地震：以地面发生不同强烈程度的振动为特征的一种 物理现象
震源 震中 震中距
第8页/共33页
▪ 震级：表示地 震的强度，用释 放出来的能量大 小衡量。
2.活载
可移动的 外加力
作用在工程结 构上的活载类 型主要有：
第2页/共33页
3.1 荷载
3.静载、动载、周期和风载
▪ 静载：荷载作用不变或作 用变化缓慢。 ▪ 动载：荷载作用急剧、 快速变化。如撞击力、落 重等。
注意：动载对房屋的作用效 应比它们作为静载的绝对值 要大。
第3页/共33页
第4页/共33页
▪ 周期和风载： 风载可分为动载、静载。
土木工程力学PPT课件
第15页/共52页
03第 3 节
平衡与平衡定理
第2章 力学基础知识
第16页/共52页
第 2 节 力矩与力偶
一、二力平衡与二力杆件
❖ 平衡：是指物体相对于地球处于静止或作等速直线运动状态。物体不是在任何力系作用下都能 处于平衡状态的，只有力系满足平衡条件时，物体才能处于平衡状态。 ❖二力平衡定理：使物体处于平衡状态两个力大小相等、方向相反，作用线共线。 ❖二力杆：工程上，将结构中只在两点受力而处于平衡状态的杆件称为二力杆件，简称二力杆。
中分离出来，用简图单独画出，这个简图中的物体称之为脱离体，亦称隔离体； ➢ 解除约束后，欲保持其原有的平衡状态，必须用相应的约束力来代替原有约束作用。将作用于脱离体上的
所有主动力和约束力，以力矢形式表示在脱离体上，称之为受力图。 ➢ 画受力图的步骤 （1） 明确研究对象，画出研究对象的脱离体图。 （2） 在脱离体上画出全部主动力。 （3） 在脱离体上画出全部约束力。 （4） 画出尺寸线，标上尺寸。
第 1 节 力的概念与力的基本性质
四、力的合成与分解
等效力系
如果某一力系对物体产生的效应，可以用另一个力系来代替，则这两个力系 互称为等效力系。
力的合成与分解
当一个力与另一个力系等效时，则该力称为这个力系的合力；而该力系中的 每一个力称为分力；反过来，把一个力分解成两个力，称为力的分解。
力的平行四边形法则
第6页/共52页
02第 2 节
力矩与力偶
第2章 力学基础知识
第7页/共52页
第 2 节 力矩与力偶
一、力对点之矩
❖力矩：
概念：用F与d的乘积，再冠以正负号来表示力使物体绕O点转动的效 应，并称为力F对O点之力矩，简称力矩，以符号MO（F）表示，即
03第 3 节
平衡与平衡定理
第2章 力学基础知识
第16页/共52页
第 2 节 力矩与力偶
一、二力平衡与二力杆件
❖ 平衡：是指物体相对于地球处于静止或作等速直线运动状态。物体不是在任何力系作用下都能 处于平衡状态的，只有力系满足平衡条件时，物体才能处于平衡状态。 ❖二力平衡定理：使物体处于平衡状态两个力大小相等、方向相反，作用线共线。 ❖二力杆：工程上，将结构中只在两点受力而处于平衡状态的杆件称为二力杆件，简称二力杆。
中分离出来，用简图单独画出，这个简图中的物体称之为脱离体，亦称隔离体； ➢ 解除约束后，欲保持其原有的平衡状态，必须用相应的约束力来代替原有约束作用。将作用于脱离体上的
所有主动力和约束力，以力矢形式表示在脱离体上，称之为受力图。 ➢ 画受力图的步骤 （1） 明确研究对象，画出研究对象的脱离体图。 （2） 在脱离体上画出全部主动力。 （3） 在脱离体上画出全部约束力。 （4） 画出尺寸线，标上尺寸。
第 1 节 力的概念与力的基本性质
四、力的合成与分解
等效力系
如果某一力系对物体产生的效应，可以用另一个力系来代替，则这两个力系 互称为等效力系。
力的合成与分解
当一个力与另一个力系等效时，则该力称为这个力系的合力；而该力系中的 每一个力称为分力；反过来，把一个力分解成两个力，称为力的分解。
力的平行四边形法则
第6页/共52页
02第 2 节
力矩与力偶
第2章 力学基础知识
第7页/共52页
第 2 节 力矩与力偶
一、力对点之矩
❖力矩：
概念：用F与d的乘积，再冠以正负号来表示力使物体绕O点转动的效 应，并称为力F对O点之力矩，简称力矩，以符号MO（F）表示，即
《土木工程力学基础(多学时)》课件二单元平面力系平衡
m
O
( Fn )
*四.力偶
1.力偶的概念 力偶——由大小相等、方向相反的两平行 力组成的力系。
*四.力偶
2.力偶矩 力与力偶臂的乘积 F· 加上 ± 号作为度量 d 力偶对物体转动效应的物理量，称为力偶矩。 以符号m（F，F′）或 m 表示，即： m（F，F′）= ±F· d 或 m = ±F· d 力偶矩的单位与力矩相同，为kNm或Nm。
F x 0 , G sin T 2 0
F y 0 , T1 G cos 0
T 2 G sin 100 sin 30 100
1 2
3
50 N
T 1 G cos 100 cos 30 100
86 . 6 N
六.工程中常见的平衡问题
隧道施工中，起吊物体时塔吊的平衡问题
六.工程中常见的平衡问题
公路施工中，压路机碾子越过障碍物
六.工程中常见的平衡问题
挡土墙的抗倾覆问题
自我检测二
判断题 1.若两个力在同一轴上的投影相等，则这两个力的大小必定相 等。 （ ） 2．若通过平衡方程解出的未知力为负值时： （ 1）表示约束反力的指向画反，应改正受力图； （ ） （2）表示该力的真实指向与受力图中该力的指向相反。 （ ） 3.平面一般力系有三个独立的平衡方程，可求解三个未知量。 （ ） 4.列平衡方程时，要建立坐标系求各分力的投影。为运算方便， 通常将坐标轴选在与未知力平行或垂直的方向上。 （ ） 5.只要两个力大小相等、方向相反，该两力就组成一力偶。 （ ）
F
x
0 , N BA N BC cos ,N BC sin 60 G 0
N BC
G sin 60
土木工程结构力学教学PPT
应力与应变
01
02
03
04
应力
由于外力作用在物体内部产生 的单位面积上的作用力。
应变
物体在外力作用下发生的形变 。
弹性模量
材料在弹性范围内应力与应变 之比，反映了材料的刚度。
泊松比
材料横向应变与纵向应变之比 ，反映了材料的横向变形性质
。
材料在各种状态下的力学性能拉伸材料在轴向受到拉力时的 力学性能，包括抗拉强度 、屈服点和伸长率等。
土木工程结构力学教学
目
CONTENCT
录
• 引言 • 结构力学的基本概念 • 静力学基础 • 材料力学基础 • 结构分析方法 • 结构稳定性与振动 • 结构优化设计 • 结论与展望
01
引言
课程简介
土木工程结构力学是土木工程专业的一门核心课程，主要研究结 构在各种外力作用下的响应和行为。
该课程涉及静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等方面的知识 ，为土木工程师在设计、施工和维护土木工程结构时提供必要的 理论基础。
结构优化设计的方法和步骤
结构优化设计的方法
常见的结构优化设计方法有数学规划法、遗传算法、模拟退火算 法等。这些方法通过建立数学模型，将结构设计问题转化为求解 数学模型的最优解问题。
结构优化设计的步骤
结构优化设计通常包括问题定义、建立数学模型、选择优化算法 、求解最优解、结果分析和验证等步骤。其中，问题定义是明确 设计目标和约束条件；建立数学模型是将问题抽象为数学表达式 ；选择优化算法是根据问题特点选择合适的求解方法；求解最优 解是通过算法计算得到最优设计方案；结果分析和验证是对最优 解进行评估和验证。
研究方法
通过理论分析、实验研究和数值 模拟等方法，研究结构的内力和 变形，以及结构的稳定性、承载 能力和抗震性能等。
《土木工程力学基础(多学时)》一单元力和受力图ppt课件
力的外效应——使物体的运动状态发生变化 力的内效应——使物体产生变形 力的三要素——力的大小、方向（方位与指向 ）、
作用点
3
一．力的基本知识
力的图示——力是矢量。通常用一个带 箭头的线段表示力的三要素。
力的大小——线段的长度（按选定的比 例）表示
力的方向——线段的方位和箭头表示
力的作用点——带箭头线段的起点或终 点表示
TA
G
NB
21
例2.画出AB杆的受力图。杆重为G 。
NA G
TC
NB
22
例3.三角支架各杆自重不计。已知受力如图所示，试画出销 B、AB杆、BC杆的受力图。
NAB
A
N N B BA
BA B
NBC
NBC
P
B
C
NCB
23
例3. 简支梁自重不计。已知受力如图所示，试画出 AB梁的受力图。
24
受力图的画法及步骤
线分布荷载的大小用合力表示 合力的大小Q=ql 合力的作用点为分布长度的中点
7
二.静力学公理
1.二力平衡公理 刚体在两个力作用下保持平衡的必要和充
分条件是：此两力大小相等，方向相反， 作用在一条直线上。
8
二力平衡公理的应用
二力构件——对于只受两个力作用而处于平衡的 刚体。
二力构件不论其形状如何，所受两个力的作用 线必沿二力作用点的连线。
29
学习项目一
以小组为单位，选取某座斜拉桥为研究对象， 介绍该桥的结构组成并对斜拉桥的索塔和拉索进 行受力分析。填写学习任务单，完成一篇自拟题 目的报告。斜拉桥的简图和照片见图1-29，供参 考。要求：利用课余时间，2周内完成。
30
学习任务单一
作用点
3
一．力的基本知识
力的图示——力是矢量。通常用一个带 箭头的线段表示力的三要素。
力的大小——线段的长度（按选定的比 例）表示
力的方向——线段的方位和箭头表示
力的作用点——带箭头线段的起点或终 点表示
TA
G
NB
21
例2.画出AB杆的受力图。杆重为G 。
NA G
TC
NB
22
例3.三角支架各杆自重不计。已知受力如图所示，试画出销 B、AB杆、BC杆的受力图。
NAB
A
N N B BA
BA B
NBC
NBC
P
B
C
NCB
23
例3. 简支梁自重不计。已知受力如图所示，试画出 AB梁的受力图。
24
受力图的画法及步骤
线分布荷载的大小用合力表示 合力的大小Q=ql 合力的作用点为分布长度的中点
7
二.静力学公理
1.二力平衡公理 刚体在两个力作用下保持平衡的必要和充
分条件是：此两力大小相等，方向相反， 作用在一条直线上。
8
二力平衡公理的应用
二力构件——对于只受两个力作用而处于平衡的 刚体。
二力构件不论其形状如何，所受两个力的作用 线必沿二力作用点的连线。
29
学习项目一
以小组为单位，选取某座斜拉桥为研究对象， 介绍该桥的结构组成并对斜拉桥的索塔和拉索进 行受力分析。填写学习任务单，完成一篇自拟题 目的报告。斜拉桥的简图和照片见图1-29，供参 考。要求：利用课余时间，2周内完成。
30
学习任务单一
中职土木工程力学基础
随着交通运输特别是高等级公路的迅速发展，对行车平顺舒适提出了更高的要 求。而多伸缩缝的悬臂梁和 T 形刚构桥均难以满足这个要求，超静定结构连续 梁桥以其整体性好、结构刚度大、变形小、抗震性能好、主梁变形挠曲线平缓、 伸缩缝少和行车平衡舒适等突出优点而得到迅速的发展。普通钢筋混凝土连续 梁桥当跨度超过20~25 m时，跨中恒载弯矩和活载弯矩将迅速增大，致使梁的 截面尺寸和自重显著增大，耗用大量材料，不经济，而且难免会有裂缝产生， 于是预应力混凝土连续梁桥得到广泛采用。预应力结构通过高强钢筋对混凝土 预压，不仅充分发挥了高强材料的性能，而且提高了混凝土的抗裂性，促使结 构轻型化，因而预应力混凝土结构具有比钢筋混凝土结构大得多的跨越能力， 其适用跨度在60~150 m。
杭州湾跨海大桥如图所示。该桥按双向六 车道高速公路设计，设计时速 100 km/h， 设计使用年限 100 年，总投资约 118 亿 元大桥设南、北两个航道，其中北航道桥 为主跨 448 m 的钻石型双塔双索面钢箱 梁斜拉桥，通航标准 35 000 t；南航道桥 为主跨318 m 的 A形单塔双索面钢箱梁斜 拉桥，通航标准 3 000 t。除南、北航道 桥外其余引桥采用30~80 m不等的预应力 混凝土连续箱梁结构。
在建筑物中常设伸缩缝以减小温度变化引起的内力。这里需要注意的是如果在施工 中不清除掉入伸缩缝内的碎砖、石、混凝土等杂物，就失去了“缝”的作用，巨大 的温度应力仍将会导致建筑物破坏。
超静定结构对支座移动（或沉陷）是十分敏感的。不大的支座移动可引起相当数值 的内力。如果地基承载能力不足、建筑物基础不均匀沉降等，都会引起超静定结构 产生很大的内力，导致房屋开裂、倾
北京体育大学田径房如图 6-40 所示。北京体育大学田径房面积 6 200 m 2 ，内设 100 m 直跑道及跳跃场地。田径房结构采用钢筋混凝土落地无 铰拱，由基础直接承受拱推力，基底呈斜面，更有利于抵抗推力。并将落 地拱暴露出来，以强烈的结构自身的韵律来美化室内环境。室内利用高侧 窗采光。
土木工程结构力学教学概论PPT学习教案
4、主从刚架
第21页/共51页
22
二、刚架的反力计算（要注意刚架的几何组成） 1、悬臂刚架、简支刚架的反力由整体的三个平衡条件便可求出。 2、三铰刚架的反力计算
整体平衡
M B 0 2aYA qa2 2 0 YA qa 4 =3kN 左半边平衡
M
C
qaa 4
X
A
×1.5a
0
X
A
qa 6
2(kN)
qa/2
qa
qa2
qa2/2
qa2/2
M图（kN.m）
第14页/共51页
15
40k N
80k N·m
20k N/m
AB 2m 2m
CD 2m 1m 2m
EF
G
H
2m 1m
4m
2m
50
40
20
40
40
40
20
40
M (kN·m)
第15页/共51页
16
例：确定图示三跨连续梁C、D铰的位置，使边跨的跨中弯矩 与支座处的弯矩的绝对值相等
m/2
第10页/共51页
15kN 2m
30 M 图 (kN.m)
A
1m RA=17kN
8kN
4kN/m
16kN.m
B 1m
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
G
C
由
D
QxH＝=QQCC－/q＝qx9E=/04＝可2.2得5F(：m)
2m
MH＝＝M262C++m9(C×H2段.2Q5÷图2的1m面积） 1m
一、刚架的特点
几何可变体系
桁架
1、刚架的内部空间大，便于使用。 2、刚结点将梁柱联成一整体，增大了结构的刚度，变形小。 3、刚架中的弯矩分布较为均匀，节省材料。
中职土木工程力学基础
对结构的几何组成进行分析，以判定体系是几何 不变体系还是几何可变体系，称为几何组成分析。
二、铰接三角形规则及其表达方式 在体系的几何分析中，将几何不变的部分称为刚
片。一根柱可视为一个刚片；一个几何不变体系可视 为一个刚片；整个地球也可视为一个刚片。
1.铰接三角形规则
实践证明，铰接三角形是几何不变体系。如果将图a所示铰接三 角形ABC中的铰A拆开：杆AB可绕点B转动，杆AB上点A的轨迹 是弧线①；杆AC可绕点C转动，杆AC上点A的轨迹是弧线②。 这两个弧线只有一个交点，所以点A的位置是唯一的，三角形 ABC的位置是不可改变的。这个几何不变体系的基本规则称为 铰接三角形规则。 如果在铰接三角形中再增加一根链杆 AD（图 b），体系 ABCD 仍然是几何不变的，从维持体系几何不变的角度看，
结论：体系是几何不变的，且有一个多余约束
解：设基础为刚片I，刚片ABC与刚片I用铰A和不通过铰A的链杆B相连，符合两 刚片规则，是几何不变体系；将刚片 ABC和刚片 I 看成为一扩大的刚片再与刚片 CDE 用铰 C 和不通过铰 C 的链杆 D 相连，又组成一扩大的几何不变体系，该 扩大了的刚片与刚片 FGH 用 EF、G、H 三根链杆相连且三链杆不全平行也不汇 交于一点，故满足二刚片规则。因此，整个体系是几何不变体系且无多余约束。
记住：建筑结构必须是几何不变体系。
在某一瞬间可以发生微小位移的体系称为瞬变体系，如图 所示。虽然瞬变 体系经微小位移位后不再运动，但是有时瞬变体系在受力时会对杆件产生 巨大的内力，使构件发生破坏，因此瞬变体系不能作为建筑结构使用。
[做一做] 用长约30cm且两端有孔的竹片若干根、钉子若干，把它们组成图所示的体系，试 比较在力的作用下其几何组成情况。 显然，建筑结构必须是几何不变体系。
土力学与基础工程 ppt课件
16
2.2.5
筏形基础
面积较大或使用要求抗弯刚度大，整体性好。
ppt课件
17
2.2.6
箱型基础
ppt课件
18
2.2.7
发挥抗压性能好特点
壳体基础
ppt课件
19
2.3
基础埋置深度选择
基础埋置深度：指基础底面至地面（设计
地面）的距离。是基础设计重要一环，关
系到地基基础方案的优劣，造价的高低，
施工难易。
ppt课件 21
2.3.2
工程地质条件
1）持力层：直接承受基础的土层，其下的各土层称 为下卧层。 2）地基受力层：条基底面下深度3b，独基下1.5b， 且厚度不小于5m范围（沉降计算深度）。为满足 承载力和变形要求，基础应埋在良好的土层上， 在受力层内有下卧层时，下卧层承载力变形也应 满足要求。 3）良好土层：对小型建筑。粘土坚硬，硬塑，可塑 状态粘土层。中密（15<N<30）密实（N>30）状 态的砂土，碎石土及低、中压缩性土。 4）软弱土层，压缩系数高，软塑、流塑粘土，松散 状态砂土，未处理填土，高压缩性土层；
ppt课件
20
2.3.1 与建筑物有关的条件
1）建筑物用途，有无地下室，设备基础和地 下设施，基础型式和构造，不宜小于0.5m；
2）高层建筑应满足承载力变形，稳定性，箱 基础埋深应满足抗滑要求。筏基、箱基不宜 小于建筑高度的1/15，桩筏或桩箱基础不宜 小于建筑高度的1/18—1/20； 3）作用在地基上荷载大小和性质。
3、在计算地基变形时应符合下列规定： a. 由于建筑地基不均匀，荷载差异很大， 体型复杂等因素，引起的地基变形，对于 砌体承重结构应由局部倾斜值控制，0.002 －0.003。对框架和单层排架结构应由相邻 柱基沉降差控制，对于多层、高层、高耸 结构应由倾斜值控制，必要时，应控制平 均沉降量。 b. 必要时，需预估建筑物在施工期间和使 用期间地基变形值。 一般多层建筑在施工期间完成的沉降量对 砂土完成80%，低压缩性土50%－80%，中压 缩性土20%－50%，高压缩性土5%－20%。
土木工程力学基础课件
疲劳寿命
评估地基的承载能力，确保其能够承受建筑物和车辆等载荷。
地基承载力
预测地基的沉降量，防止因不均匀沉降导致的结构破坏。
地基沉降
进行详细的地质勘查，了解地基土的性质和分布，为地基稳定性分析提供依据。
地质勘查
实验与实践
掌握土木工程力学的基本原理和实验技能。
培养分析和解决实际工程问题的能力。
培养严谨的科学态度和实验操作规范。
结构力学
静力学基本概念
静力学是研究物体在力作用下处于平衡状态的科学。静力学基础主要涉及力的概念、力的合成与分解、力矩、力矩平衡等基本概念。
静力学中的约束与约束反力
约束是限制物体运动的条件，约束反力是约束对被约束物体的作用力。常见的约束类型包括固定端、铰链、滑轮、滚轴等，每种约束都有其特定的约束反力。
弹性力学基本概念
弹性力学是研究物体在弹性力作用下的变形和内力的科学。弹性力学基础主要涉及Байду номын сангаас力和应变的概念、胡克定律等基本概念。
应力和应变
应力是描述物体内部单位面积上的作用力，应变是描述物体形状和尺寸变化的物理量。在弹性力学中，应力和应变之间存在一定的关系，这种关系称为胡克定律。
胡克定律
胡克定律是描述应力和应变之间关系的定律，即σ=Eε，其中σ表示应力，E表示物体的弹性模量，ε表示应变。胡克定律是弹性力学中的基本定律之一。
学科研究
土木工程力学是一门具有广泛应用的学科，对于土木工程学科的发展和研究具有重要的推动作用。掌握土木工程力学的基本原理和分析方法，有助于开展相关领域的研究和创新工作。
力学基础概念
总结词
平衡力的概念与条件
详细描述
平衡力是指作用在同一个物体上的大小相等、方向相反、作用线重合的两个或两个以上的力。平衡力的条件是合力为零，即合力矩为零。在平衡状态下，物体保持静止或匀速直线运动。
评估地基的承载能力，确保其能够承受建筑物和车辆等载荷。
地基承载力
预测地基的沉降量，防止因不均匀沉降导致的结构破坏。
地基沉降
进行详细的地质勘查，了解地基土的性质和分布，为地基稳定性分析提供依据。
地质勘查
实验与实践
掌握土木工程力学的基本原理和实验技能。
培养分析和解决实际工程问题的能力。
培养严谨的科学态度和实验操作规范。
结构力学
静力学基本概念
静力学是研究物体在力作用下处于平衡状态的科学。静力学基础主要涉及力的概念、力的合成与分解、力矩、力矩平衡等基本概念。
静力学中的约束与约束反力
约束是限制物体运动的条件，约束反力是约束对被约束物体的作用力。常见的约束类型包括固定端、铰链、滑轮、滚轴等，每种约束都有其特定的约束反力。
弹性力学基本概念
弹性力学是研究物体在弹性力作用下的变形和内力的科学。弹性力学基础主要涉及Байду номын сангаас力和应变的概念、胡克定律等基本概念。
应力和应变
应力是描述物体内部单位面积上的作用力，应变是描述物体形状和尺寸变化的物理量。在弹性力学中，应力和应变之间存在一定的关系，这种关系称为胡克定律。
胡克定律
胡克定律是描述应力和应变之间关系的定律，即σ=Eε，其中σ表示应力，E表示物体的弹性模量，ε表示应变。胡克定律是弹性力学中的基本定律之一。
学科研究
土木工程力学是一门具有广泛应用的学科，对于土木工程学科的发展和研究具有重要的推动作用。掌握土木工程力学的基本原理和分析方法，有助于开展相关领域的研究和创新工作。
力学基础概念
总结词
平衡力的概念与条件
详细描述
平衡力是指作用在同一个物体上的大小相等、方向相反、作用线重合的两个或两个以上的力。平衡力的条件是合力为零，即合力矩为零。在平衡状态下，物体保持静止或匀速直线运动。
《土木工程力学基础(多学时)》课件1
一.课程介绍
职业 技能 目标 简单结构受力分析能力 力系平衡条件的运用能力 柱的内力、 梁、柱的内力、强度计算能力 细长压杆稳定性分析能力 工程实际问题的分析判断能力
——就业能力 就业能力
课程目标 学习能力 工作能力 数字逻辑应用能力 合作协调能力 信息技术能力 语言文字能力 创新能力 安全环保质量意识
有综合职业能力，从事工业与民用建筑的施工操作和基 有综合职业能力，从事工业与民用建筑的施工操作和基 层技术管理的高素质劳动者和中初级专门人才。 层技术管理的高素质劳动者和中初级专门人才。 操作岗位：材料试验工、木工、砖瓦工、抹灰工、 操作岗位：材料试验工、木工、砖瓦工、抹灰工、钢筋 混凝土工、油漆工、防水工、测量放线工、 工、混凝土工、油漆工、防水工、测量放线工、架子工 基层管理岗位：施工员、预算员、质量员、安全员、 基层管理岗位：施工员、预算员、质量员、安全员、材 料员
2．土木工程力学的研究对象
杆件——长度方向的尺寸远大于横截面的 长度方向的尺寸远大于横截面的 杆件 宽度和厚度尺寸（ 倍以上）的构件。 宽度和厚度尺寸（5倍以上）的构件。 薄壳结构——厚度远远小于另外两个方向的尺寸 薄壳结构 厚度远远小于另外两个方向的尺寸 的构件。 的构件。 实体结构——三个方向的尺寸基本相仿的构件。 实体结构 三个方向的尺寸基本相仿的构件。 三个方向的尺寸基本相仿的构件
平面杆系结构的类型有： 平面杆系结构的类型有： 刚架、桁架、 梁、拱、刚架、桁架、组合结构
拱
外伸梁
桁架
3.土木工程力学的力学模型 3.土木工程力学的力学模型
1.刚体 是在任何外力作用下， 1.刚体——是在任何外力作用下，其大小、形状保持不变 刚体 是在任何外力作用下 其大小、 的物体。 的物体。 2.变形固体 按照连续、 2.变形固体 ——按照连续、均匀、各向同性假设而理想化 按照连续 均匀、 了的一般变形固体 3.变形固体的基本假设 3.变形固体的基本假设 认为物体的材料结构是密实的， （1）连续性假设 认为物体的材料结构是密实的，物体内 材料是毫无空隙地连续分布。 材料是毫无空隙地连续分布。 认为材料的力学性质是均匀的， （2）均匀性假设 认为材料的力学性质是均匀的，从物体上 任取或大或小的一部分，材料的力学性质均相同。 任取或大或小的一部分，材料的力学性质均相同。 认为材料的力学性质是各向同性的， （3）各向同性假设 认为材料的力学性质是各向同性的，材 料沿不同的方向具有相同的力学性质。 料沿不同的方向具有相同的力学性质。
土木工程力学基础课件
土木工程力学基础课件土木工程力学基础课件土木工程力学是土木工程领域中的基础学科，它研究的是物体在受力作用下的力学性质和变形规律。
在土木工程设计和施工中，力学的基本原理和方法是不可或缺的。
因此，学习土木工程力学基础课程对于土木工程专业的学生来说是非常重要的。
一、课程概述土木工程力学基础课程主要包括静力学和动力学两个方面的内容。
静力学研究物体在平衡状态下的力学性质，包括力的平衡、力的合成与分解、力矩的平衡等。
动力学研究物体在受力作用下的运动规律，包括质点的运动、刚体的运动等。
二、力学基本原理1. 牛顿定律牛顿定律是力学研究的基石，它包括三个基本定律。
第一定律也称为惯性定律，它指出物体在没有外力作用时保持静止或匀速直线运动。
第二定律描述了物体受力作用下的加速度与作用力的关系，即F=ma。
第三定律指出作用在两个物体上的力大小相等、方向相反。
2. 平衡条件物体在平衡状态下，力的合力和力矩必须为零。
力的合力为零意味着物体不会发生平动，力矩为零意味着物体不会发生转动。
平衡条件是土木工程设计中的重要依据，确保结构的稳定性。
三、力的分解与合成力的分解与合成是力学中的重要概念，它们可以帮助我们简化复杂力的计算。
力的分解指将一个力分解为若干个分力，分力的合力等于原力。
力的合成指将若干个力合成为一个合力，合力等于各个力的矢量和。
四、刚体力学刚体力学是土木工程力学中的重要分支，它研究的是刚体在受力作用下的平衡和运动规律。
刚体是指其内部各点之间的相对位置保持不变的物体。
刚体力学的主要内容包括力的平衡、力矩的平衡、刚体的平衡和刚体的运动。
五、弹性力学弹性力学是土木工程力学中的另一个重要分支，它研究的是物体在受力作用下的弹性变形规律。
弹性力学的基本假设是物体在受力作用下会发生弹性变形，即变形后能够恢复到原来的形状。
弹性力学的主要内容包括胡克定律、弹性体的应力和应变关系、梁的弯曲等。
六、应用案例在土木工程力学基础课程中，教师通常会通过一些实际案例来帮助学生理解和应用所学的知识。
中职土木工程力学基础24页PPT
中职土木工程力学基础
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
中职土木工程力学基础PPT学习教案
Ax
F
' Cx
10kN()
F
y
0,
F
Ay
F
NB
F1
F
' Cy
0
F
Ay
F
NB
F1
F
' Cy
1
7.9
9
10
8.66
0.6 7kN ()
第11页/共22页
求解物体系统平衡问题的要领如下： （1） “拆”：将物体系统从相互联系的地方拆开，在拆开的地方用 相应的约束力代替约束对物体的作用。这样，就把物体系统分解为若 干个单个物体，单个物体受力简单，便于分析。 （2）“ 比”：比较系统的独立平衡方程个数和未知量个数，若彼此 相等，则可根据平衡方程求解出全部未知量。一般来说，由n 个物体 组成的系统，可以建立3n 个独立的平衡方程。 （3） “取”：根据已知条件和所求的未知量，选取研究对象。通常 可先由整体系统的平衡，求出某些待求的未知量，然后再根据需要适 当选取系统中的某些部分为研究对象，求出其余的未知量。 （4） 在各单个物体的受力图上，物体间相互作用的力一定要符合作 用与反作用关系。物体拆开处的作用与反作用关系，是顺次继续求解 未知力的“桥”。在一个物体上，可能某拆开处的相互作用力是未知 的，但求解之后，对与它在该处联系的另一物体就成为已知的了。可 见，作用与反作用关系在这里起“桥”的作用。 （5） 注意选择平衡方程的适当形式和选取适当的坐标轴及矩心，尽 可能做到在一个平衡方程中只含有一个未知量，并尽可能使计算简化 。
第13页/共22页
小结
返 回
一、 平面汇交力系的平衡
平面汇交力系平衡的条件是合力FR 为零。 平面汇交力系中各分力在两个坐标轴上的投影的代数和都等 于
相关主题