杆件结构

内力：物体因荷载等作用而引起的内部产生抵抗变形的力。

杆件结构：杆件的几何特征是杆件的长度远远大于杆件的截面的宽度和厚度，杆件结构便是由细长的杆件或若干根细长的杆件所组成的结构，或称杆系结构。

轴向拉力：说到“轴向”，就是相对于“径向”。

“径向”垂直于“轴向”。

轴的两端各拴一根绳子，同时向外拉，这时，轴“承受轴向拉力”；
轴的两端各有一个力向中间挤压轴，这时，轴“承受轴向压力”。

杆件：所谓杆件，是指长度远大于其他两个方向尺寸的变形体。

如房屋中的梁、柱、屋
架中的各根杆等等。

杆件的形状和尺寸可由杆的横截面和轴线两个主要几何元素来描述。

横截面是指与杆长方向垂直的截面，而轴线是各横截面中心的连线。

横截面与杆轴线是互相垂直的。

轴线为直线、横截面相同的杆称为等直杆。

建筑力学主要研究等直杆。

拉力：在弹性限度以内，物体受外力的作用而产生的形变与所受的外力成正比。

形变随
力作用的方向不同而异，使物体延伸的力称“拉力”或“张力”。

拉力简写为F,力的单位为牛顿，简称牛，符号N。

拉力是按力的效果定义的，从力的性质来看，拉力也是弹力。

而从力的作用对象来看，拉力可能是内力，也可能是外力。

剪力：所谓剪力就是：作用于同一物体上的两个距离很近（但不为零）
剪力图
，大小相等，方向相反的平行力。

例如剪刀去剪一物体时，物体所受到两剪刀口的作用力就是剪力。

剪力墙在建筑中的运用一个重要的作用就是抗震。

假设，你手上有一根木棍，你用力折断它，如果折断了，那么在折断处那个点就是受力点，那个受力点受到了较大的剪力，剪力的方向一般是与木棍垂直的。

就好像一把剪刀从中间把木棍剪断了，所以叫做剪力。

剪力可以利用公式计算得出。

应力定义为“单位面积上所承受的附加内力”。

公式记为
其中，σ表示应力；ΔFj 表示在j 方向的施力；ΔAi 表示在i 方向的受力面积。

弹性模量：一般地讲，对弹性体施加一个外界作用（称为“应力”）后，弹性体会发生形状的改变（称为“应变”），“弹性模量”的一般定义是：应力除以应变。

惯性矩：是一个物理量，通常被用作述一个物体抵抗扭动，扭转的能力。

惯性矩的国际单位为千克乘以平方米(kg·m2)。

弯矩：弯矩是受力构件截面上的内力矩的一种，其大小为该截面截取的构件部分上所有外力对该截面形心矩的代数和，其正负约定为是构件下凹为正，上凸为负(正负是上部受拉为负，
下部受拉为正)。

比如说一个悬臂梁，当梁端力为2kN，梁长为3M，刚固端弯矩为-6KN.M，而梁的跨中弯矩为-3KN.M，按这个主法可以简单算，
这张图中，m就
弯矩图1是弯矩作用，
拉应力：材料受到的外力称为拉力，材料内部产生的反作用力称为应力。

一个物体两
端受拉，那么沿着它轴线方向的应力就是拉应力。

拉应力就是指使物体有拉伸趋势的应力。

挠度：结构构件的轴线或中面由于弯曲引起垂直于轴线或中面方向的线位移。

挠度（德语 Durchbiegung）——弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度，用y表示。

简言之就是指梁、桁架等受弯构件在荷载作用下的最大变形，通常指竖向方向y轴的,就是构件的竖向变形。

简支梁
简支梁简图
简支梁就是说梁的两端搭在两个支撑物上，两端铰接，现实看是只有两端支撑在柱子上的梁，主要承受弯距的单跨结构.一般为静定结构，受力简单，跨中只有正弯矩，体系
温变、混凝土收缩徐变、张拉预应力都不会在梁中产生附加内力。

简支梁为力学简化模型。

简支梁只是梁的简化模型的一种，还有悬臂梁。

悬臂梁为一端固定约束，另一端无约束。

将简支梁体加长并越过支点就成为外伸梁。

简支梁的支座的铰接可能是固定铰支座、可动铰支座的。

形心：面的形心就是截面图形的几何中心，质心是针对实物体而言的，而形心是针对抽
象几何体而言的，对于密度均匀的实物体，质心和形心重合。

判断形心的位置：当截面具有两个对称轴时，二者的交点就是该截面的形心。

据此，可以很方便的确定圆形、圆环形、正方形的形心；只有一个对称轴的截面，其形心一定在其对称轴上，具体在对称轴上的哪一点，则需计算才能确定。

建坐标：形心位置：（Xc,Yc）
Xc=[∫a(ρxdA)]/ρA=[∫a(xdA)]/A=Sy/A
Yc=[∫a(ρydA)]/ρA=[∫a(ydA)]/A=Sx/A
梁下皮：梁是个矩形几何体
房梁最下面的那个面就叫梁下皮
一般说室内高度（层高）就是指地面到梁下皮的高度
如果没有梁就算到板下皮..
重度：重度是与密度相对而言的概念。

密度表示单位体积物质的质量，国际单位制
中的单位为Kg/m^3；重度则表示单位体积物质的重量,国际单位制中的单位为N/m^3；重度与密度之间的关系为：重度=重力加速度*密度；重度又称为容重、体积重量。

重度这个概念多在力学计算中使用，例如在建筑结构中的受力计算。

后浇带：是在建筑施工中为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝，按照设计或施工规范要求，在基础底板、墙、梁相应位置留设临时施工缝，将结构暂时划分为若干部分，经过构件内部收缩，在若干时间后再浇捣该施工缝混凝土，将结构连成整体。

后浇带的浇筑时间宜选择气温较低时，可用浇筑水泥或水泥中掺微量铝粉的混凝土，其强度等级应比构件强度高一级，防止新老混凝土之间出现裂缝，造成薄弱部位。

设置后浇带的部位还应该考虑模板等措施不同的消耗因素。

后浇带是既可解决沉降差又可减少收缩应力的有效措施，故在工程中应用较多。

设置后浇带的位置、距离通过设计计算确定，其宽度考虑施工简便、避免应力集中，常为800～1200mm；在有防水要求的部位设置后浇带，应考虑止水带构造。

力的平行四边形法则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向，这种方法就叫做“力的平行四边形法则”。

这一法则通常表述为：以表示两个共点力的有向线段为邻边作一平行四边形，该两邻边之间的对角线即表示两个力的合力的大小和方向．由力的平行四边形法则可知，两个共点力的合力不仅与两个力的大小有关，且与两个力的夹角有关．当两个力的大小一定时，其合力的大小将随两个力夹角的改变在两个力之和与两个力之差
范围内变化．
运用平行四边形法则求一共点力系的合力时，可采用依次合成的方法．例如求三个共点力F1 、F2 和F3 的合力F，可先求出 F1和F2 的合力F4 ，然后再求出F3 和F4 的合力F ，即为三个共点力的合力F．平行四边形法则不仅是共点力的合成法则，也是一切矢量合成共同遵循的法则．
平面力系：力是物体相互间的机械作用，其作用结果使物体的形状和运动状态发生改变。

作用在物体上的力往往有多个。

我们把作用在同一物体或同一物体系统上的一组力，称之为力系。

作用在实际物体上的力系是各式各样的，但都可以归为两大类：一是力系中所有力的作用线都位于同一平面内，这类力系称为平面力系；另一类是力系中所有力的作用线位于不同的平面内，称为空间力系
静力平衡方程：大气压力是随高度的增加而降低的。

当一空气块在保持静力平衡状态，水平方向上各面受力相互抵消的条件下，它在垂直方向上所受向上净压力（上、下压力差）必为重力所平衡，即dp=-ρgdz 或-dp/dz=ρg 式中的ρ为气块密度，g为重力加速度。

这就是静力平衡方程。

在静力荷载作用下结构相对于周围的物体处于静止状态，称为该结构处于静力平衡状态。

阐明各种力系的静力平衡条件的原理。

在静力荷载作用下结构相对于周围的物体处于静止状态，称为该结构处于静力平衡状态。

将结构中的一个部分，从与它相联系的周围部分（可能包括地面）分离开来，则该部分称作分离体，也称隔离体或自由体。

单独画出分离体而将与它相联系的地面和周围部分所加给它的力，及它所承受的静力荷载都画到这个分离体上所示的图形，称作分离体受力图，简称分离体图或自由体图。

图上所受的若干力（包括静力荷载）构成一组力称为力系，它必须满足静力平衡条件才能维持静力平衡。

静力平衡条件通常用静力平衡方程表述。

力系中诸力同在一平面内的称为平面力系；否则称空间力系。

平面力系的静力平衡条件用三个平衡方程表述：
式中X、Y分别为力系中诸力在x和I轴上的投影;M0为诸力绕某一任意选定的力矩中心o的力矩。

上述三个方程尚可转换成一个投影式和两个或三个特定条件的力矩式。

平面力系中诸力均汇交于一点时，该力系称作平面汇交力系。

诸力相互平行时，该力系称作平面平行力系。

平面汇交力系的静力平衡方程如下：
平面平行力系的静力平衡方程应为
式中Y是力系中诸力在I轴上的投影,而I轴不垂直于力系诸力。

空间力系的静力平衡条件用六个静力平衡方程表述：
；
；
式中力系共有n个力;X i、Y i、Z i为力系中第i号力在三个坐标轴上的投影；xi、I i、z i为第i号力的作用点的坐标。

静定结构：在外力因素作用下全部支座反力和内力都可由静力平衡条件确定的结构。

静定结构──几何特征为无多余约束几何不变，是实际结构的基础。

因为静定结构撤销约束或不适当的更改约束配置可以使其变成可变体系，而增加约束又可以使其成为有多余约束的不变体系（即超静定结构）。

因此，熟练掌握静定结构的组成规则，不仅可以正确地确定超静定结构中的多余约束数，而且可以正确地通过减少约束使超静定结构变成静定结构（而不是可变体系）。

从几何构造分析的角度看，结构必须是几何不变体系。

根据多余约束 n ，几何不变体系又分为：
有多余约束( n > 0)的几何不变体系——超静定结构；
无多余约束( n = 0)的几何不变体系——静定结构。

从求解内力和反力的方法也可以认为：
静定结构：凡只需要利用静力平衡条件就能计算出结构的全部支座反力和杆件内力的结构。

超静定结构：若结构的全部支座反力和杆件内力，不能只有静力平衡条件来确定的结构。

力偶：大小相等、方向相反、不作用在同一直线上的两个力所组成的力系。

作用于同一物体上的一对大小相等、方向相反且不在一直线上的力，它可使物体转动。

一般，将大小相等，方向相反但不共线的两个平行力组成的力系，称为力偶，力偶为矢量，力偶是一种只有合转矩（所有转矩的总合），没有合力的力系统。

因此，它又称为纯转矩。

作用于物体，力偶能够使物体完全不呈现任何平移运动，只呈现纯旋转运动。

最简单的力偶是由两只大小相等，方向相反的力构成的，力偶的国际单位制是牛顿*米。

力偶是指两个大小相等方向相反的特殊力系。

力偶（couple），大小相等、方向相反、作用线不在同一直线上的一对力。

力偶对物体产生转动效应。

力偶的二力对空间任一点之矩的和是一常矢量，称为力偶矩[1]。

一力偶可用与其作用面平行、力偶矩相等的另一力偶代替，而不改变其对刚体的转动效应。

由于力偶作用面具有方向性，须引入一空间力偶矩矢T，其方向线与力偶作用面垂直并按右手螺旋定则确定其指向（见图）。

T的大小等于力和力偶臂（力偶的二力线间的垂直距离）的乘积。

作用在刚体上的力偶矩矢是自由矢。

作用在变形体上的力偶矩矢不能自由平移，否则会产生不同的扭转效应。

力偶矩的量纲与力矩的相同。

其量纲的国际单位为N·m。