建筑力学基础知识
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。
建筑力学基础知识
建筑力学基础知识一、单项选择题1、静力学的研究对象是（）A、刚体B、变形固体C、塑性体D、弹性体2、材料力学的研究对象是（）A、刚体B、变形固体C、塑性体D、弹性体3、抵抗（）的能力称为强度A、破坏B、变形C、外力D、荷载4、抵抗（）的能力称为刚度A、破坏B、变形C、外力D、荷载5、关于约束反力，下面哪种说法是不正确的（）A、柔索的约束反力沿着柔索中心线作用，只能为拉力B、链杆的约束反力沿着链杆的轴线，可以是拉力，也可以是压力C、固定端支座的约束反力有三个D、可动铰链支座的约束反力通过铰链中心方向不定，用一对正交分力表示6、刚体是指（）A、要变形的物体B、具有刚性的物体C、刚度较大的物体D、不变形的物体7、作用在刚体上的一群力叫做（）A、力偶B、力系C、分力D、等效力系8、有两个力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，则这两个力（）A、一定是二力平衡B、一定是作用力与反作用力C、一定是约束与约束反力D、不能确定9、力的可传性原理只适用于（）A、变形体B、刚体C、任意物体D、移动着的物体10、约束反力以外的其他力统称为（）A、主动力B、反作用力C、支持力D、作用力11、当力垂直与轴时，力在轴上的投影（）A、等于零B、大于零C、等于自身D、小于零12、当力平行于轴时，力在轴上的投影是（）A、等于零B、大于零C、等于自身D、小于零13、当力F与X轴成60°角时，力在X轴上的投影为（）A、等于零B、大于零C、（1/2）D、0.866F14、合力在任一轴上的投影，等于力系中各个分力在同一轴上投影的（）A、代数和B、矢量和C、和D、矢量差15、平面力系的合力对任一点的力矩，等于力系中各个分力对同一点的力矩的（）A、代数和B、矢量和C、和D、矢量差16、作用于刚体的力，可以平移到刚体上的任一点，但必须附加（）A、一个力B、一个力偶C、一对力D、一对力偶17、作用于物体上同一点的两个力可以合成为（）A、一个力B、一个力加一个力偶C、一个力偶D、一个力或一个力偶18、起吊一个重10KN的构件，钢丝绳与水平夹角a为45°，构件匀速上升时，绳的拉力是（）KN图-18A、4.21B、5.06C、6.34D、7.0719、已知图示支架B点有1KN集中力作用，BC杆的内力为（）KN图-19A、1.12B、1.15C、0.5D、2mm,杆②为木杆，A2=20000，P=20KN,则杆①的20、图示结构中，杆①为钢杆，A1=10002应力为（）Mpa.图-20A、10B、15.32C、17.32D、2021、已知F1=F′1=80N，F2=F′2=130N，F3=F′3=100N，d1=70cm、d2=60cm、d3=50cm。
建筑力学基本知识.
建筑力学基本知识第十一章静力学基础知识第一节力的概念及基本规律一、力的概念1、力的概念物体与物体之间的相互机械作用。
不能离开物体单独存在，是物体改变形状和运动状态的原因。
2、力的三要素大小（单位N kN）、方向、作用点。
力是矢量。
二、基本规律1、作用力与反作用力原理大小相等、方向相反、作用在同一直线上，分别作用在两个不同的物体上。
相同点：相等、共线；不同点：反向、作用对象不同。
2、二力平衡条件（必要与充分条件）作用在同一刚体（形状及尺寸不变的物体）上两个力，如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上，必定平衡。
注意和作用力与反作用力的区别。
非刚体不一定成立。
3、力的平行四边形法则力可以依据平行四边形法则进行合成与分解，平行四边形法则是力系合成或简化的基础，也可以根据三角形法则进行合成与分解。
4、加减平衡力系公理作用在物体上的一组力称为力系。
如果某力与一力系等效，则此力称为力系的合力。
在同一刚体的力系中，加上或减去一个平衡力系，不改变原力系对该刚体的作用效果。
5、力的可传性原理作用在同一刚体上的力沿其作用线移动，不会改变该力对刚体的作用。
力的可传性只适用于同一刚体。
第二节平面汇交力系力系按作用线分布情况分平面力系和空间力系。
力系中各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点，这样的力系称为平面汇交力系，是最简单的平面力系。
平面汇交力系的合力可以根据平行四边形法则或三角形法则在图上进行合成也可以进行解析求解。
一、力在坐标轴上的投影F x和F y分别称为力F在坐标轴X和Y上的投影，当投影指向与坐标轴方向相反时，投影为负。
注意：力在坐标轴上的投影F x和F y是代数量，力F的分力F x/和F y/是矢量，二者绝对值相同。
问题：如果F与某坐标轴平行，其在两坐标轴的分量分别是多少？如果两力在某轴的投影相等，能说这两个力相等吗？显然二、合力投影定理121121......nRx x x ix nx ixi nRy y y iy ny iyi F F F F F F F F F F F F ===++++==++++=∑∑ 或者于是，得到合力投影定理如下：力系的合力在任一轴上的投影F Rx 或F Ry ，等于力系中分力在同一轴上的投影的代数和。
建筑力学基础知识
建筑力学基础知识建筑力学是研究建筑物结构在外荷载作用下的变形、内力分布和破坏等问题的科学。
作为建筑工程领域中的重要学科，建筑力学为设计师提供了合理安全的结构设计方法和指导原则。
本文将从建筑力学的基本概念、结构稳定、荷载分析等方面介绍建筑力学基础知识。
首先，建筑力学涉及的基本概念包括力、力矩、应力、应变等。
力是指物体受到的外部作用，力的大小受到单位面积上力的作用，通常用牛顿（N）作为单位。
力矩则是力绕某个点产生的力矩，用牛顿·米（N·m）作为单位。
应力是物体单位面积上的力，通常用帕斯卡（Pa）作为单位。
应变是物体在外力作用下发生的形变，通常用长度的变化与原长度之比来表示，即无量纲。
其次，结构稳定是建筑力学中的重要问题。
建筑物的结构稳定是指在外部荷载作用下，结构能够保持平衡的能力。
建筑物的稳定性取决于结构的几何形状、材料特性以及连接方式等因素。
常见的结构稳定问题包括柱的稳定性、梁的稳定性、桁架的稳定性等。
设计时需要考虑各种因素，以确保结构稳定，避免发生倒塌等事故。
在建筑物的设计过程中，荷载分析是非常重要的一步。
荷载是指施加在结构上的各种力和力矩，包括静载和动载两种。
静载是物体的自重以及施加在物体上的固定荷载。
动载则是指施加在物体上的振动、冲击等非固定荷载。
荷载分析的目的是确定建筑物在设计寿命内所承受的最大荷载，以便确定结构的尺寸和材料。
建筑力学还包括结构材料的强度学。
结构材料的强度是指材料在外力作用下抵抗破坏的能力。
常见的建筑材料包括钢、混凝土和木材等。
不同的材料有不同的强度特性，因此在设计过程中需要根据结构所承受的荷载选择合适的材料。
强度学的研究主要包括材料弹性模量、屈服点、极限强度等参数的确定。
最后，建筑力学还需要考虑结构的振动问题。
在实际使用中，建筑物可能会受到风、地震等外界因素的振动作用。
振动问题的研究需要进行动力学分析，确定结构的固有频率和振动模态。
根据结构的固有频率和振动模态，可以采取相应的措施来减小振动对结构的影响，确保建筑物的安全性。
建筑力学的基本知识
2．可动铰支座
图l.20(a)是可动铰支座的示意图。构件与支座用 销钉连接，而支座可沿支承面移动，这种约束，只 能约束构件沿垂直于支承面方向的移动，而不能阻 止构件绕销钉的转动和沿支承面方向的移动。所以， 它的约束反力的作用点就是约束与被约束物体的接 触点、约束反力通过销钉的中心，垂直于支承面， 方向可能指向构件，也可能背离构件，视主动力情 况而定。这种支座的简图如1.20(b)所示，约束反力 如图1.20(c)所示。
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3、强度、刚度和稳定性
结构及构件在正常工作必须满足以下三个要求的功能。 （1）强度：在使用期内，务必使结构和构件安全可靠， 不发生破坏，具有足够的承载能力。 结构和构件抵抗破坏的能力称为强度。 （2）刚度：在使用期内，务必使结构和构件不发生影 响正常使用的变形。 结构或构件抵抗变形的能力称为刚度。 （3）稳定性：在使用期内，务必使结构和构件平衡形 态保持稳定。 稳定性是结构或构件保持原有平衡形态的能力。
工程上将结构或构件连接在支承物上的装置，称为 支座。在工程上常常通过支座将构件支承在基础或地 面或另一静止的构件上。支座对构件就是一种约束。 支座对它所支承的构件的约束反力也叫支座反力。支 座的构造是多种多样的，其具体情况也是比较复杂的， 只有加以简化，归纳成几个类型，才便于分析计算。
建筑结构的支座通常分为固定铰支座，活动铰支 座，和固定(端)支座三类。
3）荷载的简化 将实际结构构件上所受到的各种荷载简化为作业在构 件纵轴上的线荷载、集中荷载或力偶。在简化时注意 力的大小、方向、作用点。
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计算简图
2、平面杆系结构的计算简图
大二建筑力学的知识点
大二建筑力学的知识点建筑力学是建筑工程专业中的一门重要课程，它研究的是建筑结构在外力作用下的受力和变形情况。
熟练掌握建筑力学的知识，对于合理设计和可靠建造结构起到至关重要的作用。
本文将介绍大二建筑力学的一些重要知识点。
1. 静力学静力学是力学的基础，也是建筑力学的基石。
在静力学中，我们研究力的平衡条件和力的合成分解，以及物体的平衡条件等。
在建筑力学中，我们常常需要计算力的合成、重心位置和倾覆稳定等问题，这些都是静力学的基本内容。
2. 杆件受力分析杆件是建筑结构中最基本的构件，其受力分析是建筑力学中的重要内容。
在杆件受力分析中，我们研究杆件的受力状态、内力分布和受力的平衡条件等。
通过分析杆件的受力情况，可以确定杆件的强度和稳定性，从而为结构设计提供依据。
3. 梁的受力分析梁是建筑结构中常见的构件，其受力分析是建筑力学中的重点内容之一。
在梁的受力分析中，我们研究梁的内力分布、弯矩和剪力等。
通过分析梁的受力情况，可以确定梁的截面尺寸和材料选择，确保梁在承受荷载时不会发生破坏。
4. 简支梁和连续梁在梁的类型中，简支梁和连续梁是最常见的两种形式。
简支梁受到两端支承力的作用，连续梁则在多个支点处受到支承力的作用。
对于简支梁和连续梁的受力分析，我们需要考虑其内力分布和影响因素，确保结构的安全和稳定。
5. 柱的受力分析柱是建筑结构中起支撑作用的构件，其受力分析也是建筑力学中的重要内容。
在柱的受力分析中，我们研究柱的轴力、弯矩和剪力等。
通过合理分析柱的受力情况，可以确保柱的截面尺寸和材料选择，保证柱在受力时具有足够的强度和稳定性。
6. 框架结构框架结构是建筑中常用的结构形式之一，在建筑力学中也有特殊的分析方法。
框架结构由多个柱、梁和节点组成，通过节点的刚性连接形成整体结构。
在框架结构的受力分析中，我们需要考虑节点的力的平衡条件和杆件的受力情况，以确保整个框架结构的安全和稳定。
7. 钢结构和混凝土结构钢结构和混凝土结构是建筑中常用的两种结构形式，它们具有不同的特点和受力性能。
建筑力学基础知识—约束与约束反力,受力图绘制
1.1约束与约束反力
1. 新课导入
计算工程实际问题的过程
实际对象→力学模型→ 数学模型→计算
• 力学模型的合理性直接决定计算结果的正确性，因此模型的概念和建立力学 模型的思想是力学教学的一个重点。
• 今天我们通过物体间的接触与连接方式的简化来体会建模思想和建模过程。
1. 新课导入
自由体 可以在空间任意运动、不受 限制的物体
2.探索研究——约束类型与反力
（二）光滑接触面约束 • 工程实例分析（2）
N
N
N
2.探索研究——约束类型与反力
（三）链杆约束 • 两端各以铰链与其他物体相连接且中间不受力(包括物体本身的自重) 的直杆称为链杆。
➢ 约束反力特点：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，用F表示。
2.探索研究——约束类型与反力
（一）柔体约束（绳索约束）
• 由柔软而不计自重的绳索、链条、传动带等形成的约束，称为柔体约束。
➢ 约束反力特点：只能限制物体沿着柔体的中心线的运动，只能承受拉力， 用T或者FT表示
➢ 作用点：连接点或假设截割处 ➢ 反力方向：其方向沿着柔索的中心线而背离物体
2.探索研究——约束类型与反力
➢ 作用点：接触点 ➢ 反力方向：总是沿着链杆的轴线方向，指向不定 。
2.探索研究——约束类型与反力
（三）链杆约束 • 工程实例分析
C A
B
B
FB
FA
A
2.探索研究——约束类型与反力
（四）圆柱铰链约束 • 两物体分别钻有直径相同的圆柱形孔，用一圆柱形销钉连接起来，在 不计摩擦时，即构成光滑圆柱形铰链约束，简称铰链约束。
2.探索研究——约束类型与反力
建筑力学的知识点公式总结
建筑力学的知识点公式总结1. 受力分析在建筑力学中，受力分析是非常基础的知识点，它是分析结构在外力作用下的受力和变形情况。
受力分析的基本原理是平衡条件，即结构受力平衡，外力和内力之和为0。
常见的受力分析问题包括梁的受力分析、柱的受力分析、桁架的受力分析等。
2. 弹性力学弹性力学是研究材料在外力作用下的变形和应力、应变关系的学科。
在建筑力学中，弹性力学是非常重要的知识点，它涉及了材料的力学性质、变形规律和材料的弹性极限等。
弹性力学的基本公式包括胡克定律、杨氏模量、泊松比等。
3. 结构力学结构力学是研究结构在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中，结构力学包括了梁的受力分析、柱的受力分析、框架结构的受力分析等。
结构力学的基本公式包括静力平衡方程、变形公式、内力计算公式等。
4. 桥梁力学桥梁力学是研究桥梁结构在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中，桥梁力学是一个重要的分支学科，它涉及了桥梁的受力分析、变形分析、挠度计算等。
桥梁力学的基本公式包括桁架结构的受力分析公式、桁架结构的位移计算公式等。
5. 基础力学基础力学是研究基础在外力作用下的受力和变形情况的学科。
在建筑力学中，基础力学是非常重要的知识点，它涉及了基础的受力分析、变形分析、承载力计算等。
基础力学的基本公式包括基础的受力分析公式、基础的变形计算公式等。
综上所述，建筑力学是土木工程学科中的重要基础学科之一，它涉及了受力分析、弹性力学、结构力学、桥梁力学和基础力学等多个方面的知识。
掌握建筑力学的知识对于土木工程师来说是非常重要的，它可以帮助工程师更好地设计和施工结构，确保结构的安全性和稳定性。
建筑力学的知识点和公式虽然繁多，但只有通过实践和不断的学习，才能真正掌握其中的精髓。
建筑力学知识点归纳总结
建筑力学知识点归纳总结一、建筑力学概述建筑力学是研究建筑结构受力、变形和稳定的一门工程学科，主要包括静力学、材料力学、结构力学和工程力学等内容。
在建筑工程中，建筑力学是一个非常重要的学科，它对建筑结构的设计、施工和使用具有重要的指导意义。
二、静力学基础知识1.力，力是物体受到的外部作用而产生的相互作用，是矢量量。
2.力的作用点，力作用的位置称为力的作用点。
3.力的方向，力的方向是力的作用线，是力的矢量方向。
4.力的大小，力的大小又叫力的大小，是力的矢量大小。
5.平衡，如果物体受到的所有外力的合力为零，则物体处于平衡状态。
6.受力分析，受力分析是指对受力物体进行力的平衡分解和求解的过程。
7.力的合成，力的合成是指将几个力按照一定规律组合成一个力的过程。
8.力的分解，力的分解是指将一个力按照一定规律分解成几个分力的过程。
9.力的共线作用，共线力是指作用在一个平面上的几个力共线的情况，此时可以采用平行四边形法则计算合力。
三、材料力学基础知识1.材料的分类，建筑材料一般分为金属材料、非金属材料、复合材料等。
2.拉伸应力和应变，拉伸应力是指物体在拉伸力作用下单位横截面积所受的力，拉伸应变是指单位长度的伸长量。
3.拉压比强度，拉压比强度是指材料的拉伸强度和压缩强度的比值。
4.剪切应力和应变，剪切应力是指物体在剪切力作用下单位横截面积所受的力，剪切应变是指单位长度的变形量。
5.剪应力比强度，剪应力比强度是指材料的抗剪强度和抗拉强度的比值。
6.弹性模量，弹性模量是指材料在拉伸和压缩时产生的应力与应变之比。
7.材料的破坏模式，材料主要包括拉伸、压缩、剪切、扭转等几种破坏模式。
四、结构力学基础知识1.刚性和柔性，建筑结构在受力下表现出的抗变形能力称为刚性，某些结构在受力下产生较大变形，称为柔性。
2.受力构件，建筑结构中的受力构件主要包括梁、柱、墙、板等。
3.梁的受力状态，梁在受力状态下通常会受到弯矩、剪力和轴力的作用。
大一建筑力学的知识点
大一建筑力学的知识点建筑力学是一门研究建筑物在力学作用下的力、应力、变形等问题的学科。
在大一学习建筑力学时，我们需要掌握一些基础的知识点。
本文将介绍大一建筑力学的一些重要知识点，以帮助读者全面了解该学科。
一、力与力的平衡力是物体之间相互作用的结果。
在建筑力学中，我们需要掌握力的基本概念和性质，包括向量的表示方法、力的合成与分解等。
此外，力的平衡是建筑物稳定的基础，我们需要学会判断力的平衡条件，并进行力的图解法分析。
二、刚体力学刚体力学是研究刚体受力后的平衡、运动和受力分析的学科。
在建筑力学中，我们需要了解刚体的基本性质和刚体受力分析方法。
这包括应用牛顿运动定律、等效力系统的原理和应用、刚体在平衡条件下的问题解答等。
三、静力学静力学是研究物体处于静止状态下受力平衡条件和受力分析的学科。
在建筑力学中，我们需要学会应用受力平衡条件解决悬臂梁、简支梁、斜杆等静力学问题，包括计算支持反力、应力和变形等。
此外，还需要学习应用静力学原理解决各类静力学图解问题。
四、杆件受力分析杆件受力分析是建筑力学的重要内容之一，包括悬臂梁、简支梁、斜杆等。
在学习杆件受力分析时，我们需要掌握正确的受力分析方法，包括杆件受力的图解法、解析法等。
此外，还需要学习计算杆件的内力、剪力和弯矩等。
五、梁的受力分析梁是建筑结构中最常见的构件之一。
在建筑力学中，我们需要学会梁的受力分析方法，包括计算梁的内力、剪力和弯矩等。
此外，还需要了解梁的受力规律，包括正应力、最大正应力位置、剪力和弯矩图等。
六、变形分析变形分析是研究物体在受力条件下的变形情况的学科。
在建筑力学中，我们需要学会计算物体的变形量和变形形状，包括拉伸、压缩和弯曲等。
此外，还需要了解材料的应力-应变关系，包括胡克定律等。
七、矩形截面梁受力分析矩形截面梁是建筑结构中常见的构件之一。
在学习矩形截面梁受力分析时，我们需要了解梁的截面特性、受力特点和计算方法。
此外，还需要学会计算梁的弯矩、剪力和挠度等。
建筑力学基础知识
约束对物体必然作用一定的力，这种力称为约束反力或约 束力，简称反力。约束反力的方向总是与物体的运动或运动 趋势的方向相反，它的作用点就在约束与被约束物体的接触 点。运用这个准则，可确定约束反力的方向和作用点的位置。
(a) (b) (c)
必将D处的约束反力画上，因为对整体而言它是内力。
物体的受力图举例
【1】重量为FW 的小球放置在光滑的斜面上，并 用绳子拉住，如图（a）所示。画出此球的受 力图。
【解】以小球为研究对象，解除小球的约束，画 出分离体，小球受重力(主动力)FW，并画出， 同时小球受到绳子的约束反力（拉力）FTA和斜 面的约束反力（支持力）FNB（图（b））。
（1）在保持力偶矩的大小和转向不变的条件下，力 偶可在其作用面内任意移动，而不会改变力偶对 物体的转动效应。
m(F、F’) = m = ± Fd
符号规定：力偶使物体作逆时针转动时，力偶矩 为正号；反之为负。在平面力系中，力偶矩为代 数量。
力偶矩的单位与力矩单位相同，也是（N·m）或 （kN·m）。
力偶的基本性质 1. 力偶没有合力，不能用一个力来代替。力偶只 能用力偶来平衡。力偶在任意轴上的投影等于零。
二、静力学公理
• 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。
F1
F2
F2
F1
(a)
(b)
图1-3 二力平衡公理
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。
二力杆
加减平衡力系公理
单位长度上分布的线荷载大小称为荷载集度， 其单位为牛顿/米(N/m)，如果荷载集度为常量， 即称为均匀分布荷载，简称均布荷载。
建筑力学基础知识
• 力有以下两个作用： • 力矩也有两个作用：
(1) 改变物体的运动状 （1）改变物体的旋转
态；
状态；
(2) 使物体产生变形。 （2)使物体产生扭转 或弯曲变形。
平面力系的平衡条件
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。
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。
平面力系的分类 平面平行力系：
各力作用线平行的力系。
平面一般力系：
各力作用线既不汇交又不平行的平面力系。
➢ 静力学公理
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。
对扳手的转动效应。转动中
.
M
心O称为力矩中心，简称矩
心。矩心到力作用线的垂直
距离d，称为力臂。
显然，力F对物体绕O点转动的效应，由下列因素决定： (1)力F的大小与力臂的乘积。 (2)力F使物体绕O点的转动方向。
力矩公式： MO(F) = ± Fd
力矩符号规定：使物体绕矩心产生逆时针方向转动的力矩 为正，反之为负。
力对物体作用效应： 一是使物体的应。 二是使物体的形状发生改变，叫做力的变
形效应或内效应。
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，
第一章 建筑力学基本知识
E
F
C
F
D
A
C
D
B
C
D
2.光滑接触面约束
A
A
约束特性: 只能限制物体沿着接触点的公法线方向且指 向物体的运动。 约束反力: 通过接触点、沿公法线方向、指向被约束物体。
Ⅰ A
FA A FA A FA Ⅱ
3. 光滑圆柱铰链约束 约束结构：两个构件上钻同样大小的圆孔，并用同样 大小圆柱销钉穿入圆孔，将两个物体连接起来。
公理3 力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可合成一个合力， 合力的作用点仍在该点，其大小和方向由以此两力为 边构成的平行四边形的对角线确定。 F2 F2 F2 FR F
R
A
F1 O
A F1
F1
矢量式 代数式
FR F1 F2
FR2 F12 F22 2 F1F2 cos
平衡方程的其他两种形式： ∑FX=0 ∑MA=0 ∑MB=0 ∑MA=0 ∑MB=0 ∑MC=0 三矩式 式中：A、B、C三点不在同一直线上。 二矩式 式中：x轴不与A、B两点的连线垂直。
1.2.3 平面力系平衡方程的几种特殊情况
1.平面汇交力系 ∑FX=0 ∑FY=0 2.平面力偶系 ∑M=0 3.平面平行力系 ∑FY=0 ∑Mo=0
1.3.2 杆件变形的基本形式
1.轴向拉伸或压缩——轴力（N） 2.剪切——剪力（V） 3.扭转——扭矩（T） 4.弯曲——弯矩（M）
1.3.3 轴向拉伸和压缩时的内力
背离截面的轴力——拉力 指向截面的轴力——压力 轴力的正负号规定：拉力为正，压力为负。 画杆件的轴力图时，通常将正值的轴力（拉力）画在上 侧，负值的轴力（压力）画在下侧。
画受力图时，为了避免漏掉力，先画主动力， 再画被动力（约束反力）。 不要漏掉力的名称。
建筑力学知识点基础总结
建筑力学知识点基础总结静力学静力学是力学的一个分支，主要研究力系统平衡的条件和方法。
在建筑力学中，静力学是最基础的学科，它为建筑物的结构分析和设计提供了基础。
1. 力的基本概念在静力学中，力是物体之间相互作用的结果，它是外界对物体产生的原因。
力有大小和方向，通常用矢量表示。
建筑力学中的力包括静力和动力两种，主要研究的是静力。
2. 力的合成与分解在建筑物结构中，常常需要分解和合成力的作用，这是静力学中的基本概念和方法之一。
合成力是将若干个力合成为一个力，分解力是将一个力分解为若干个力。
3. 力的平衡条件静力学的基本原理之一是力的平衡条件。
当一个物体处于静止或匀速直线运动状态时，物体所受的合外力和合外力矩均为零。
这就是力的平衡条件。
4. 支点作用原理在建筑物结构中，支点是物体相对于其他物体的固定点。
支点的作用原理是静力学中重要的概念，它可以帮助我们分析物体受力的情况。
5. 杆件受力分析在建筑物中，大部分结构都可以简化为杆件模型。
杆件受力分析是静力学中的重要内容，通过受力分析可以确定结构的受力情况，为结构的设计提供基础依据。
结构力学结构力学是建筑力学的一个重要组成部分，它研究的是建筑物结构受力和变形的规律。
结构力学包括受力分析、结构稳定性、结构刚度等内容。
1. 结构受力分析结构受力分析是建筑力学中的核心内容，它包括梁、柱、板等结构在受力条件下的应力和变形分析。
通过受力分析，可以确定结构的稳定性和承载能力。
2. 结构稳定性结构的稳定性是结构力学中的重要概念，它是指结构在受到外力作用时不会发生失稳或倒塌的能力。
结构稳定性分析可以帮助我们确定结构的合理性和安全性。
3. 结构刚度结构的刚度是指结构在受力后的变形能力。
在结构力学中，刚度分析可以帮助我们确定结构的变形情况，为结构设计提供重要的参考依据。
4. 弹性力学弹性力学是建筑力学中的一个重要分支，主要研究材料在受力后的应力和变形规律。
弹性力学理论可以帮助我们确定结构在受力后的变形情况，为建筑物结构设计提供基础理论支持。
建筑力学基础-建筑力学
力具有大小和方向，表明力是矢量。对于集中力，可以用黑体字 母 F 表示，而用普通字母 F 表示该矢量的大小。可以用一条带箭 头的直线段将力的三要素表示出来，如图1.1所示。线段的长度 按一定的比例尺表示力的大小；线段的方位和箭头的指向表示力 的方向；线段的起点（或终点）表示力的作用点；通过力的作用 点沿力的方向画出的直线，称为力的作用线。
图1.8 三力平衡汇交图
应当指出，三力平衡汇交定理只说明了不平行的三力平衡的必要 条件，而不是充分条件。它常用来确定刚体在不平行三力作用下 平衡时，其中某一未知力的作用线。
1.2.4 作用与反作用定律
两个物体之间的作用力与反作用力总是同时存在，而且大小相等、 方向相反、沿同一直线且分别作用在这两个物体上。
建筑力学基础
1.1 力的性质 1.2 四个公理 1.3 荷载及分类 1.4 约束与约束反力 1.5 物体的受力分析与受力图 1.6 结构的计算简图 1.7 平面杆系结构的分类 1.8 杆件的基本变形
教学目标
熟悉力、平衡的概念及力的性质；了解力在直角坐标轴上的投影、 静力学公理、荷载及其分类；熟悉工程中常见的几种约束，掌握 其约束反力的画法，能正确画出单个物体及物体系的受力图；了 解结构的计算简图、杆系结构的分类、杆件的基本变形。
作用在刚体上的两个力，使物体保持平衡的充要条件是：这两个 力大小相等、方向相反且共线。
上述的二力平衡公理对于刚体是充要的，而对于变形体则只是必 要的，而不是充分的。如图1.2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，但若是压力则不能平衡。
建筑力学基础知识
建筑力学基础知识
建筑力学是一门研究建筑结构和材料如何应对内外部作用力和机械内力的工程学科，它研究建筑物的静态力学和振动力学。
它的基本目的是确定满足设计或结构要求的最佳构形，并使该结构具有最小的材料消耗量和最小的变形程度。
建筑力学关注建筑物结构的支撑以及绝缘性、抗震性和耐候性能，并研究结构受外部环境影响的方式。
建筑力学的基本原理主要是外力学，包括力学、地震学、气动学等。
力学包括力的向量运动学和变形学，它研究结构受外界力作用后的变形，强度及其稳定性问题。
地震学则是研究建筑物在地震作用下的变形、破坏及其稳定性的学科。
气动学则是研究建筑物在气动作用下的变形、破坏及其稳定性的学科，主要分析受风及液态压力等气体流体作用力。
建筑力学技术用于解决建筑物安全、牢固性以及延展性能评价、建筑物稳定性改善以及结构加固等问题。
它还使用一些工具，如结构仿真和结构计算机软件来计算结构的性能、稳定性和可靠性，以及设计结构并研究结构的可持续性。
建筑力学是建筑设计的基础，它也是工程所能利用的最重要的知识，它能够帮助工程师实现设计的目标，提高建筑结构的结构性、安全性和可延伸性等，从而实现设计最优化。
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FAy
固定铰支座
(b)
(c)
(a)
(d)
图1-15 可动铰支座
FA(RA)
(e)
四、物体的受力分析与受力图
研究力学问题，首先要了解物体的受力状态，即对物体进 行受力分析，反映物体受力状态的图称为受力图。
在受力分析时，当约束被人为地解除时，即人 为地撤去约束时，必须在接触点上用一个相应的约 束反力来代替。 在物体的受力分析中，通常把被研究的物体的 约束全部解除后单独画出，称为脱离体。把全部主 动力和约束反力用力的图示表示在分离体上，这样 得到的图形，称为受力图。
【2】如图（a）所示，梁AC与CD在C处铰接，并 支承在三个支座上，画出梁AC、CD及全梁AD的 受力图。
【解】取梁CD为研究对象并画出分离体，如图b所示。 取梁AC为研究对象并画出分离体，如图c所示。
以整个梁为研究对象，画出分离体，如图d所示。
习题1 P36
第二节
平面力系平衡条件的应用
一、力的投影、力矩及力偶力的投影
坐标轴y上的投影，用Y表示。
1. 力在坐标轴上的投影
X=±Fcosα Y=±Fsinα
y b’ Fy Y a’ B
F A
a
X
b
F X 2 Y 2
Y tan X
力与x轴的夹角为α , α为锐角
O
Fx
x
投影正、负号的规定: 当从力的始端的投影a到终端的投影b的方向与坐 标轴的正向一致时，该投影取正值；反之取负值。 y 图中力F的投影X、Y均取正值。
b’ B
Fy Y a’
两种特殊情形： O
F A a
X
b x
Fx
⑴当力与坐标轴垂直时，力在该轴上的投影为零。 ⑵当力与坐标轴平行时，力在该轴上的投影的绝对值等于 该力的大小。
若将力F沿x、y轴进行分解，可得分力FX和FY。应当 注意，力的投影和力的分力是两个不同的概念； y
b’ B F A a
Fy a’
【解】 (2)取AD为研究对象，画出脱离体图。AD上受主动力F1，A处为固
定铰支座，其约束反力可用两个正交的分力FAx、FAy表示，指向
假设；C处为可动铰支座，其约束反力FC垂直于支承面，指向假 表示，与作用在DG梁上的、分别是作用力与反作用力的关系， 指向与、相反；AD梁的受力分析图如图1-21(c)所示。
在作用于刚体上的任意力系中，加上或去掉任何平衡力系，
并不改变原力系对刚体的作用效果。力的可传性原理
作用于刚体上的力可沿其作用线移动到刚体内任意一点， 而不会改变该力对刚体的作用效应。
F A
=
B F A F2
F1
=
A
B
F1
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。
力偶的基本性质
1. 力偶没有合力，不能用一个力来代替。力偶只 能用力偶来平衡。力偶在任意轴上的投影等于零。
2. 力偶对其作用平面内任一点矩恒等于力偶矩， 与矩心位置无关。
3. 在同一平面内的两个力偶，如果它们的力偶矩 大小相等，转向相同，则这两个力偶是等效的。
可以证明：力偶的作用效应决定于力的大小和力 偶臂的长短，与矩心位置无关。
第一章 建筑力学基础知识
第1章
建筑力学基础知识
§1-1 静力学基本概念 §1-2 平面力系平衡条件的应用 §1-3 内力与内力图
§1-4 轴向拉压杆的内力
§1-5 单跨静定梁的内力
§第一节
静力学基本概念
一、力与平衡的基本概念
线段的长度表示力的大小；线 段与某定直线的夹角表示力的 方位，箭头表示力的指向；线 段的起点或终点表示力的作用
O
b x
Fx
特别强调： 力的投影只有大小和正负，是标量；而力的分力为矢量， 有大小、方向。两者不可混淆。 在直角坐标系中，分力的 大小和力在对应坐标轴上投影的绝对值是相同的。
【例1-7】 如图1-24所示，已知F1=F2=F3=F4=200N，各力的方向如图
试分别求各力在x轴和y轴上的投影。
【解】
2.力矩
一个力作用在具有固定的物体上，若力的作用线不通过
固定轴时，物体就会产生转动效果。 如图所示，力F使扳手 绕螺母中心O转动的效应， 既与力F的大小有关，又与 该力F的作用线到螺母中心 O的垂直距离d有关。可用 两者的乘积来量度力F对扳 O 手的转动效应。
d
.
F
M
转动中心O称为力矩中心，简称矩心。矩心到力 作用线的垂直距离d，称为力臂。
合力矩定理 平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩，等于 该力系中的各分力对同一点之矩的代数和。
MO (F ) MO (F1 ) MO (F2 )
MO (Fn ) MO (F )
例1-8
例1-9
物体实际发生相互作用时，其作用力是连 续分布作用在一定体积和面积上的，这种力称为 分布力，也叫分布荷载。 单位长度上分布的线荷载大小称为荷载集度， 其单位为牛顿/米(N/m)，如果荷载集度为常量， 即称为均匀分布荷载，简称均布荷载。
【例1-1】
【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； (2)画主动力F； (3)画约束反力：如图1-18(b)所示。
(a)
图1-18
(b)
【例1-3】
【例1-4】如图1-20（a）所示，某支架由杆AC、BC通过销C 连结在一起，设杆、销的自重不计，试分别画出AC、BC杆、 销C 受力图。 【解】根据受力情况可以判断杆AC、BC均为二力杆。画出 AC、BC杆、销C受力图。如图1-20(b)、(c)、 (d) 所示。
二、静力学公理
• 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。
F1
(a)
F2
F2
(b)
F1
图1-3 二力平衡公理
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。
二力杆
加减平衡力系公理
力偶三要素：即力偶矩的大小、力偶的转向和力偶作用平面；
从以上性质还可得出两个推论： （1）在保持力偶矩的大小和转向不变的条件下，力 偶可在其作用面内任意移动，而不会改变力偶对 物体的转动效应。 （2）在保持力偶矩的大小和转向不变的条件下，可 以任意改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而 不改变力偶对物体的转动效应。
设向上，D处为圆柱铰链约束，其约束反力可用两个正交的分力，
【解】 (3)取整梁AG为研究对象，受力图如图1-21(d)所示，此时不 必将D处的约束反力画上，因为对整体而言它是内力。
物体的受力图举例
【1】重量为FW 的小球放置在光滑的斜面上，并 用绳子拉住，如图（a）所示。画出此球的受 力图。
【解】以小球为研究对象，解除小球的约束，画 出分离体，小球受重力(主动力)FW，并画出， 同时小球受到绳子的约束反力（拉力）FTA和斜 面的约束反力（支持力）FNB（图（b））。
力 力在x轴上的投影X 力在y轴上的投影Y
200 sin 0 0N
F2
F1
F2
200 cos 0 200N
30
O
F1
200 cos 60 100N 200 sin 60 100 3N 200 cos 60 100N 200 sin 60 100 3N
用F与d的乘积来度量力偶对物体的转动效应，并把这 一乘积冠以适当的正负号称为力偶矩，用m(F、F’)或 m表示，即
m(F、F’) = m = ± Fd
符号规定：力偶使物体作逆时针转动时，力偶矩 为正号；反之为负。在平面力系中，力偶矩为代 数量。 力偶矩的单位与力矩单位相同，也是（N· m）或 （kN· m）。
约束—阻碍物体运动的限制条件，约束总是通过物体间的直
接接触而形成。 约束对物体必然作用一定的力，这种力称为约束反力或约 束力，简称反力。约束反力的方向总是与物体的运动或运动 趋势的方向相反，它的作用点就在约束与被约束物体的接触
点。运用这个准则，可确定约束反力的方向和作用点的位置。
(a)
(b)
(c)
正确对物体进行受力分析并画出其受力图，是求解 力学问题的关键。 受力图绘制步骤为： （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。 （2）画出作用在研究对象上的全部主动力。 （3）画出相应的约束反力。 （4）检查。
60
O
F3
F4
200 cos 45 100 2N 200 sin 45 100 2N
F3 图 1-24
F4
【题1】图中各力的大小均为100N，求各力在x、 y轴上的投影。
【解】利用投影的定义分别求出各力的投影： X1=F1cos45°=100³√2/2=70.7N Y1=F1sin45°=100³√2/2=70.7N X2=-F2³cos0°=-100N Y2=F2sin0°=0 X3=F3cos60°=100³1/2=50N Y3=-F3sin60°=-100³√3/2=-86.6N X4=-F4cos60°=-100³1/2=-50N Y4=-F4sin60°=-100³√3/2=-86.6N
对于均布荷载可以进行简化计算： 认为其合力的大小为Fq=qL，L为分布荷 载作用的长度，合力作用于受载长度的 中心点。
Fq=qL
常见图形的形心与面积
图形
形心位置
xC=a/3 yC=h/3
面积