建筑力学基础知识样本
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。
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59
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
F d
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对扳手 O
的转动效应。
M
转动中心O称为力矩中心，简称矩心。矩心到力
足分别为a′和b′，线段a′b′称为力F在
坐标轴y上的投影，用Y表示。 可编辑ppt
B F
A
a FXx b x
53
1. 力在坐标轴上的投影 X=±Fcosα Y=±Fsinα
F X2Y2
tan Y
X
y
B b’
YFy
F
A
a’
O a FXx b x
力与x轴的夹角为α, α为锐角
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54
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
F
=
= B
F1
F F2
B
F1
A
A
A
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18
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。
力的平行四边形法则
力的三角形法则
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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
(c)
FA(RA)
(e)
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34
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35
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建筑力学基础知识
(a)
图1-11
(b) 光滑接触面约束
(c)
3.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，如图1-12 所示。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。
等效力系—指两个力(系)对物体的作用效果完全相同。 平衡力系—力系作用下使物体平衡的力系。
合力与分力—若一个力与一个力系等效。则该力称为 此力系的合力，而力系中的各个力称为该合力的一个 分力。
刚体—在力作用下不产生变形或变形可以忽略的物体 。 绝对的刚体实际并不存在。 平衡— 一般是指物体相对于地球保持静止或作匀速直 线运动的状态。
'
泊松比μ是一个无量纲的量。它的值与材料 有关，可由实验测出。 泊松比建立了某种材料的横向线应变与纵向 线应变之间的关系。 由于杆的横向线应变ε′与纵向线应变ε总是正 、负号相反，所以 ε′= -με
三、胡克定律
实验表明：工程中使用的大部分材料都有一个弹性范围。 在弹性范围内， 杆的纵向变形量⊿ l 与杆所受的轴力FN， 杆的原长 l 成正比，而与杆的横截面积 A 成反比 引进比例常数 E 后，得
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。
§1-3 内力与内力图
一、杆件变形的基本形式
所谓杆件，是指长度远大于其他两个方向尺寸的构件。
横截面是与杆长方向垂直的截面，而轴线是各截面形心的 连线。各截面相同、且轴线为直线的杆，称为等截面直杆。
第03章建筑力学基本知识-施工员专业基础知识(土建施工)(第二版).docx
第3章建筑力学基本知识3.1平面力系考试大纲：（1）力的基本性质（2）力矩、立偶的性质（3）平面力系的平衡方程及应用3.1. 1力的基本性质1.基木概念（1）力力的三要素：大小、方向、作用点（2）刚体（3）力系按作用线所在位置分：平而力系、空间力系按作用线的相互关系分：平行力系、会交力系和一般力系平衡力系等效力系合力-分力2.静力学公理（1）二力平衡公理（2）作用力与反作用力原理分别作用在两个物体上（3）加减平衡力系公理（4）力平行四边形法则3.结构上的荷载（1）荷载的分类永久、可变、偶然（2）荷载的分布形式1）材料重度2）均布面荷载3）均布线荷载4）非均布线荷载5）集中荷载4.约束与约束反力画受力图必须注意：（1）明确研究对象（2） .IE确确定研究对象受力的数目（3）止确画出约束反力（4）当分析两个物体相互作用时，应遵循作用、反作用关系3. 1. 2力矩、立偶的性质1•力矩的概念（1）力对点之矩（2）力矩性质1）力F对0点的矩，不仅决定于力的大小，同时与矩心的位置有关。
2）当力的大小为零或力臂为零时，则力矩为零。
3）力沿其作用线移动时，因为力的大小、方向和力臂均没有改变，所以，力矩不变。
4）相互平衡的两个力对同一点的矩的代数和等于零。
2.合力矩定理m°（F）=m°（F］）+m°（F2）+・・・ +叫（几）二工叫侃）3.力偶及其性质（1）力偶的概念（2）力偶矩（3）力偶的性质4 •力的平移定理3.1. 3平面力系的平衡方程及应用1・平面任意力系指的是力系中各力的作用线在同一平而内任意分布的力系称为平面一般力系。
又称为平面任意力系。
（1）平面任意力系的简化平面一般力系通常可以简化为一个力和一个力偶共同作用的情况（2）平面任意力系的合成结果（3）平面任意力系的平衡平面一般力系的平衡条件是：平面一般力系中，所有各力在力系作用的平面内，两个互相垂直的坐标轴上投影的代数和分别等于零。
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建筑力学第一章绪论1.工程中习惯把主动作用于建筑物上的外力称为荷载。
例如自重，风压力，水压力，土压力等。
（主要讨论集中荷载、均匀荷载）2.在建筑物中，承受并传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。
3.结构按几何特征分：一，杆件结构。
可分为：平面和空间结构。
它的轴线长度远大于横截面的宽度和高度。
二，板壳结构。
（薄壁结构）三，实体结构。
4.建筑力学要进行静力分析即由作用于物体上的已知力求出未知力。
5.强度指结构和构件抵抗破坏的能力，刚度指结构和构件抵抗变形的能力。
稳定性指结构和构件保持原有平衡状态的能力。
6.建筑力学的基本任务是研究结构的强度，刚度，稳定性问题。
为此提供相关的计算方法和实验技术。
为构件选择合适的材料，合理的截面形式及尺寸，以及研究结构的组成规律和合理形式。
第二章刚体静力分析基础1.静力学公理。
一，二力平衡。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
）二，加减平衡力系。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
）三，三力平衡汇交。
2.平面内力对点之矩。
一，合力矩定理3.力偶。
性质：一，力偶对物体不产生移动效应，故力偶没有合力。
它既不能与一个力等效或平衡。
二，任一力偶可在其作用面内任意移动。
4.约束：施加在非自由体上使其位移受到限制的条件。
一般所说的支座或支承为约束。
一物体（如一刚性杆）在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标和杆件的转角。
因此，对应的约束力是相对的。
约束类型：1、一个位移的约束及约束力。
a)柔索约束。
b）理想光滑面约束。
C)活动（滚动）铰支座。
D）链杆约束。
2、两个位移的约束及约束力。
A)光滑圆柱形铰链约束。
B）固定铰支座约束。
3、三个位移的约束及约束力。
A）固定端。
4、一个位移及一个转角的约束及约束力。
A）定向支座（将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座）。
第五章弹性变形体静力分析基础1．变性固体的基本假设。
连续性假设：固体材料的整个体积内毫无空隙的充满物体。
建筑力学知识点
建筑力学第一章绪论1.工程中习惯把主动作用于建筑物上的外力称为荷载。
例如自重，风压力，水压力，土压力等。
（主要讨论集中荷载、均匀荷载）2.在建筑物中，承受并传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。
3.结构按几何特征分：一，杆件结构。
可分为：平面和空间结构。
它的轴线长度远大于横截面的宽度和高度。
二，板壳结构。
（薄壁结构）三，实体结构。
4.建筑力学要进行静力分析即由作用于物体上的已知力求出未知力。
5.强度指结构和构件抵抗破坏的能力，刚度指结构和构件抵抗变形的能力。
稳定性指结构和构件保持原有平衡状态的能力。
6.建筑力学的基本任务是研究结构的强度，刚度，稳定性问题。
为此提供相关的计算方法和实验技术。
为构件选择合适的材料，合理的截面形式及尺寸，以及研究结构的组成规律和合理形式。
第二章刚体静力分析基础1.静力学公理。
一，二力平衡。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
）二，加减平衡力系。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
）三，三力平衡汇交。
2.平面内力对点之矩。
一，合力矩定理3.力偶。
性质：一，力偶对物体不产生移动效应，故力偶没有合力。
它既不能与一个力等效或平衡。
二，任一力偶可在其作用面内任意移动。
4.约束：施加在非自由体上使其位移受到限制的条件。
一般所说的支座或支承为约束。
一物体（如一刚性杆）在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标和杆件的转角。
因此，对应的约束力是相对的。
约束类型：1、一个位移的约束及约束力。
a)柔索约束。
b）理想光滑面约束。
C)活动（滚动）铰支座。
D）链杆约束。
2、两个位移的约束及约束力。
A)光滑圆柱形铰链约束。
B）固定铰支座约束。
3、三个位移的约束及约束力。
A）固定端。
4、一个位移及一个转角的约束及约束力。
A）定向支座（将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座）。
第五章弹性变形体静力分析基础1．变性固体的基本假设。
连续性假设：固体材料的整个体积内毫无空隙的充满物体。
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建筑力学第一章绪论1. 工程中习惯把主动作用于建筑物上的外力称为荷载。
例如自重，风压力，水压力，土压力等。
（主要讨论集中荷载、均匀荷载）2. 在建筑物中，承受并传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。
3. 结构按几何特征分：一，杆件结构。
可分为：平面和空间结构。
它的轴线长度远大于横截面的宽度和高度。
二，板壳结构。
（薄壁结构）三，实体结构。
4. 建筑力学要进行静力分析即由作用于物体上的已知力求出未知力。
5. 强度指结构和构件抵抗破坏的能力，刚度指结构和构件抵抗变形的能力。
稳定性指结构和构件保持原有平衡状态的能力。
6. 建筑力学的基本任务是研究结构的强度，刚度，稳定性问题。
为此提供相关的计算方法和实验技术。
为构件选择合适的材料，合理的截面形式及尺寸，以及研究结构的组成规律和合理形式。
第二章刚体静力分析基础1. 静力学公理。
一，二力平衡。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
）二，加减平衡力系。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
）三，三力平衡汇交。
2. 平面内力对点之矩。
一，合力矩定理3. 力偶。
性质：一，力偶对物体不产生移动效应，故力偶没有合力。
它既不能与一个力等效或平衡。
二，任一力偶可在其作用面内任意移动。
4. 约束：施加在非自由体上使其位移受到限制的条件。
一般所说的支座或支承为约束。
一物体（如一刚性杆）在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标和杆件的转角。
因此，对应的约束力是相对的。
约束类型：1、一个位移的约束及约束力。
a)柔索约束。
b）理想光滑面约束。
C)活动（滚动）铰支座。
D）链杆约束。
2、两个位移的约束及约束力。
A) 光滑圆柱形铰链约束。
B）固定铰支座约束。
3、三个位移的约束及约束力。
A ）固定端。
4、一个位移及一个转角的约束及约束力。
A）定向支座（将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座）。
第五章弹性变形体静力分析基础1．变性固体的基本假设。
连续性假设：固体材料的整个体积内毫无空隙的充满物体。
建筑力学基础知识
AC、BC杆、销C受力图。如图1-20(b)、(c)、 (d) 所示。
图1-20
【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
力的平行四边形法则
力的三角形法则
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。
证明：
F1
A1 A A2
A3
F2
=
F1
A
F2
A3
F3
F3
作用与反作用定律
两个相互作用物体之间的作用力与反作用力大小相等， 方向相反，沿同一直线且分别作用在这两个物体上。
三、约束与约束反力
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））。
【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)
ห้องสมุดไป่ตู้
(b)
图1-18
【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、
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。
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修建力学第一章序言1. 工程中习气把自动效果于修建物上的外力称为荷载。
例如自重，风压力，水压力，土压力等。
（首要评论会集荷载、均匀荷载）2. 在修建物中，接受并传递荷载而起骨架效果的部分称为结构。
3. 结构按几许特征分：一，杆件结构。
可分为：平面和空间结构。
它的轴线长度远大于横截面的宽度和高度。
二，板壳结构。
（薄壁结构）三，实体结构。
4. 修建力学要进行静力剖析即由效果于物体上的已知力求出不知道力。
5. 强度指结构和构件反抗损坏的才能，刚度指结构和构件反抗变形的才能。
安稳性指结构和构件坚持原有平衡状况的才能。
6. 修建力学的根本任务是研讨结构的强度，刚度，安稳性问题。
为此供给相关的核算方法和试验技能。
为构件挑选适宜的资料，合理的截面方式及尺度，以及研讨结构的组成规则和合理方式。
第二章刚体静力剖析根底1. 静力学正义。
一，二力平衡。
（只适应于刚体，对刚体体系、变形体不适应。
）二，加减平衡力系。
（只适应于刚体，对刚体体系、变形体不适应。
）三，三力平衡汇交。
2. 平面内力对点之矩。
一，合力矩定理3. 力偶。
性质：一，力偶对物体不发生移动效应，故力偶没有合力。
它既不能与一个力等效或平衡。
二，任一力偶可在其效果面内恣意移动。
4. 束缚：施加在非自在体上使其位移受到限制的条件。
一般所说的支座或支承为束缚。
一物体（如一刚性杆）在平面内确认其方位需求两个笔直方向的坐标和杆件的转角。
因而，对应的束缚力是相对的。
约束类型：1、一个位移的约束及约束力。
a)柔索约束。
b）理想光滑面约束。
C)活动（滚动）铰支座。
D）链杆约束。
2、两个位移的约束及约束力。
A) 光滑圆柱形铰链束缚。
B）固定铰支座束缚。
3、三个位移的束缚及束缚力。
A ）固定端。
4、一个位移及一个转角的束缚及束缚力。
A）定向支座（将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地上相连接的支座）。
第五章弹性变形体静力剖析根底1．变性固体的根本假定。
接连性假定：固体资料的整个体积内毫无空地的充溢物体。
建筑力学基础知识
WA WB
B
FN F’N
WB F
第二节 平面汇交力系
1、力在平面坐标轴上的投影 y Fy F A a´ Fx O a F b x
Fy
Fx F cos
b´
B
Fy F cos
x
正负号规定：力的投影从开始端到末端的指向， 与坐标轴正向相同为正；反之，为负。 当投影Fx 、Fy 已知时，则可求出力 F 的大小和方向：
（3）画约束反力。
例3 水平梁 AB 两端用铰支座 和辊轴支座 (右图 )，在 C处作 A C
F
B
45
用一集中荷载F，梁重不计，
画出梁AB的受力图。 O A
FAx
FAy
F F
C
B
FB
45
A
FA
C
B
FB
45
例4. 水平梁AB两端用铰支座和辊轴支座支撑。在C处作用一集 中载荷P，梁重不计，画出梁AB的受力图。
F1 B B F2 A F F A A B F1
公理3 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合 力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构 成的平行四边形的对角线确定。 F1
A
FR F2
以FR表示力F1和力F2的合力，则可以表示为
FR=F1+F2
即作用于物体上同一点两个力的合力等于这两个力的矢量合。
土建专业岗位人员基础知识
第十一章 建筑力学基础知识
1、力的概念
1．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变物 体的运动状态。 2. 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。 3. 力的三要素：大小，方向，作用点 力的单位： 国际单位制：牛顿(N) F A
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，
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。
建筑力学基础知识
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
F X2Y2
tan Y
X
y
B b’
YFy
F
A
a’
O a FXx b x
力与x轴的夹角为α, α为锐角
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
标图轴中的力正F的向投一影致X时、;Y该均投取影正取值正。值；反y 之取负值;
等于0;即力的作用线通过矩心;
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;
M O ( F ) M O ( F 1 ) M O ( F 2 ) M O ( F n ) M O ( F )
例18
例19
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;
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。
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;
（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。
力偶的合成 作用在同一平面内的一群力偶组成平面力偶系; 力偶对物体的作用效应只有转动效应;而转
B b’
YFy
F
A
a’
两种特殊情形：
O a FXx b x
⑴当力与坐标轴垂直时;力在该轴上的投影为零;
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第1章建筑力学基本1.1力性质、力在坐标轴上投影1.1.1 力定义力，是人们生产和生活中很熟悉概念，是力学基本概念。
人们对于力结识，最初是与推、拉、举、掷时肌肉紧张和疲劳主观感觉相联系。
日后在长期生产和生活中，通过重复观测、实验和分析，逐渐结识到，无论在自然界或工程实际中，物体机械运动状态变化或变形，都是物体间互相机械作用成果。
例如，机床、汽车等在刹车后，速度不久减小，最后静止下来；吊车梁在跑车起吊重物时产生弯曲，等等。
这样，人们通过科学抽象，得出了力定义：力是物体间互相机械作用，这种作用成果是使物体机械运动状态发生变化，或使物体变形。
物体间机械作用形式是各种各样，大体上可以分为两类：一类是通过物质一种形式而起作用，如重力、万有引力、电磁力等；另一类是由两个物体直接接触而发生，如两物体间压力、摩擦力等。
这些力物理本质各不相似。
在力学中，咱们不研究力物理本质，而只研究力对物体效应。
一种力对物体作用效应，普通可以分为两个方面：一是使物体机械运动状态发生变化，二是使物体形状发生变化，前者叫做力运动效应或外效应。
后者叫做力变形效应或内效应。
就力对物体外效应来说，又可以分为两种状况。
例如，人沿直线轨道推小车使小车产生移动，这是力移动效应；人作用于绞车手柄上力使鼓轮转动，这是力转动效应。
而在普通状况下，一种力对物体作用时，既有移动效应，又有转动效应。
如打乒乓球时，如果球拍作用于乒乓球力正好通过球心，只有移动效应；如果此力不通过球心，则不但有移动效应，尚有绕球心转动效应。
1.1.2 力三要素实践证明，力对物体作用效应取决于力大小、方向和作用点。
这三者称为力三要素。
即：1.力大小力大小表达物体间机械作用强弱限度，它可通过力运动效应或变形效应来度量，在静力学中惯用测力器和弹性变形来测量。
为了度量力大小，必要拟定力单位。
本教材采用国际单位制，力单位是牛顿(N)或千牛顿(kN)，N101 。
kN32.力方向力方向表达物体间机械作用品有方向性。
它包括方位和指向两层涵义。
如重力“铅直向下”’“铅直”是指力作用线在空间方位，“向下”是指力沿作用线指向。
3.力作用点力作用点是力作用在物体上位置。
事实上，当两个物体直接接触时，力总是分布地作用在一定面积上。
如手推车时，力作用在手与车相接触面积上。
当力作用面积很小以至可以忽视其大小时，就可以近似地将力当作作用在一种点上。
作用于一点上力称为集中力。
如果力作用面积很大，这种力称为分布力。
例如，作用在墙上风压力或压力容器上所受到气体压力，都是分布力。
有力不是分布地作用在一定面积上，而是分布地作用于物体每一点上，如地球吸引物体重力。
1.1.3 力图示法力具备大小和方向，因此说力是矢量。
咱们可以用一带箭头直线段将力三要素表达出来，如图1.1所示。
线段长度AB按一定比例尺表达力大小；线段方位和箭头指向表达力方向；线段起点(或终点)表达力作用点。
通过力作用点沿力方位画出直线，如图1.1中KL，称为力作用线。
书中普通用带箭头字母表达矢量，如力F；而用普通字母表达该矢量大小，如F。
有时也用AB或表达矢量，而AB则表达其大小。
为了便于背面研究问题以便，现给出如下定义：1.作用在物体上一群力或一组力称为力系。
按照力系中各力作用线分布不同，力系可分为：汇交力系力系中各力作用线汇交于一点；力偶系力系中各力可以构成若干力偶或力系由若干力偶构成；平行力系力系中各力作用线互相平行；普通力系力系中各力作用线既不完全交于一点，也不完全互相平行。
按照各力作用线与否位于同一平面内，上述力系又可以分为平面力系和空间力系两大类，如平面汇交力系、空间汇交力系等等。
2.如果物体在某一力系作用下保持平衡状态，则该力系称为平衡力系。
3.作用在物体上一种力系，如果可用另一种力系来代替，而不变化力系对物体作用效果，则这两个力系称为等效力系。
4.如果一种力与一种力系等效，则这个力称为该力系合力；原力系中各个力称为其合力各个分力。
1.1.4 刚体概念由于构造或构件在正常使用状况下产生变形极为微小，例如，桥梁在车辆、人群等荷载作用下最大竖直变形普通不超过桥梁跨度1/700～1/900。
物体微小变形对于研究物体平衡问题影响很小，因而可以将物体视为不变形抱负物体——刚体，也使所研究问题得以化简。
在任何外力作用下，大小和形状始终保持不变物体称为刚体。
显然，现实中刚体是不存在。
任何物体在力作用下，总是或多或少地发生某些变形。
在材料力学中，重要是研究物体在力作用下变形和破坏，因此必要将物体当作变形体。
在静力学中，重要研究是物体平衡问题，为研究问题以便，则将所有物体均当作是刚体。
1.1.5 力在坐标轴上投影 合力投影定理1. 力在坐标轴上投影 设力P F 作用在物体上某点A 处，用AB 表达。
通过力P F 所在平面任意点O 作直角坐标系xOy 如图1.2所示。
从力P F 起点A 终点B 分别作垂直于x 轴垂线，得垂足a 和b ，并在x 轴上得线段ab ，线段ab 长度加以正负号称为力P F 在x 轴上投影，用X F 表达。
同样办法也可以拟定力P F 在y 轴上投影为线段11b a ，用Y F 表达。
并且规定：从投影起点到终点指向与坐标轴正方向一致时，投影取正号；从投影起点到终点指向与坐标轴正方向相反时，投影取负号。
从图1.2中几何关系得出投影计算公式为cos X P F F α=±sin Y P F F α=± (1.1)式中α为力P F 与x 轴所夹锐角；X F 和Y F 正负号可按上面提到规定直观判断得出。
如果P F 在x 轴和y 轴上投影X F 和Y F 已知，则由图1.2中几何关系可用下式拟定力P F 大小和方向。
P F =tan Y XF F α= (1.2) 式中α角为P F 与x 轴所夹锐角，力P F 详细指向可由X F 、Y F 正负号拟定。
特别要指出是当力P F 与x 轴(或y 轴)平行时，P F 投影Y F (或X F )为零；X F (或Y F )值与P F 大小相等，方向按上述规定符号拟定。
此外，在图1.2中可以看出P F 分力PX F 与PY F 大小与P F 在相应坐标轴上投影X F 与Y F 绝对值相等，但力投影与力分力确是两个不同概念。
力投影是代数量，由力P F 可确其投影X F 和Y F ，但是由投影X F 和Y F 只能拟定力P F 大小和方向，不能拟定其作用位置。
而力分力是力沿该方向分作用，是矢量，由分力能完全拟定力大小、方向和作用位置。
例1.1试求图1.3中各力在x 轴与y 轴上投影，N F i 100=投影正负号按规定观测鉴定。
解 1F 投影：11cos 451000.70770.7X F F N ==⨯=11sin 451000.70770.7Y F F N ==⨯=2F 投影：22cos 601000.550X F F N =-=-⨯=-22sin 601000.86686.6Y F F N ==⨯=3F 投影：33cos301000.86686.6X F F N =-=⨯=-33sin 301000.550Y F F N =-=-⨯=-4F 投影：44cos 601000.550X F F N ==⨯=44sin 601000.86686.6Y F F N =-=-⨯=-5F 投影：55cos9010000X F F =-=-⨯=55sin 901001100Y F F N =-=-⨯=-6F 投影：66cos 01001100X F F N ==⨯=66sin 010000Y F F ==⨯=力投影计算要点：(1) 力平移力在坐标轴上投影不变；(2) 力垂直于某轴，力在该轴上投影为零；(3) 力平行于某轴，力在该轴上投影绝对值为力大小。
合力投影定理：平面汇交力系合力在任一轴上投影，等于各分力在同一轴上投影代数和。
即：12RX X X Xn Xi F F F F F =++⋅⋅⋅+=∑12RY Y Y Yn Yi F F F F F =++⋅⋅⋅+=∑式中“∑”表达求代数和。
必要注意式中各投影正、负号1.2 静力学公理人们在长期生产和生活实践中，通过重复观测和实践，总结出了关于力最基本客观规律，这些客观规律被称为静力学公理，并通过实践检查证明它们是符合客观实际普遍规律，它们是研究力系简化和平衡问题基本。
公理1（二力平衡公理）作用在同一刚体上两个力，使刚体平衡必要和充分条件是，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，如图1.4所示。
上述二力平衡公理对于刚体是充分也是必要，而对于变形体只是必要，而不是充分。
如图1.5所示绳索两端若受到一对大小相等、方向相反拉力作用可以平衡，但若是压力就不能平衡。
二力平衡公理表白了作用于物体上最简朴力系平衡条件，它为后来研究普通力系平衡条件提供了基本。
受二力作用而处在平衡杆件或构件称为二力杆件（简称为二力杆）或二力构件。
如图1.6(a )所示简朴吊车中拉杆BC ，如果不考虑它重量，杆就只在B 和C 处分别受到力NB F 和NC F 作用；因杆BC 处在平衡，依照二力平衡条件，力NB F 和NC F 必要等值、反向、共线，即力NB F 和NC F 作用线都一定沿着B 、C 两点连线，如图1.6(b)所示，因此杆BC 是二力杆件。
公理2 （加减平衡力系公理）在作用于刚体上任意力系中，加上或去掉任何平衡力系，并不变化原力系对刚体作用效果。
也就是说相差一种平衡力系两个力系作用效果相似，可以互换。
这个公理对的性是显而易见：由于平衡力系不会改变刚体本来运动状态(静止或做匀速直线运动)，也就是说，平衡力系对刚体运动效果为零。
因此在刚体上加上或去掉一种平衡力系，是不会变化刚体本来运动状态。
推论1 （力可传性原理）作用于刚体上力可沿其作用线移动到刚体内任意一点，而不会变化该力对刚体作用效应。
力可传性原理很容易为实践所验证。
例如，用绳拉车，或者沿绳子同一方向，以同样大小力用手推车，对车产生运动效果相似。
如图1.7所示。
力可传性原理告诉咱们，力对刚体作用效果与力作用点在作用线上位置无关。
换句话说，力在同一刚体上可沿其作用线任意移动。
这样，对于刚体来说，力作用点在作用线上位置已不是决定其作用效果要素，而力作用线对物体作用效果起决定性作用，因此力三要素应表达为：力大小、方向和作用线。
在应用中应当注意，力可传性只合用于同一种刚体 ，不合用于两个刚体 (不能将作用于一种刚体上力随意沿作用线移至另一种刚体上)。
如图1.8(a)，两平衡力1F 、2F 分别作用在两物体A 、B 上，能使物体保持平衡(此时物体之间有压力)，但是，如果将1F 、2F 各沿其作用线移动成为图1.8(b)所示状况，则两物体各受一种拉力作用而将被拆散失去平衡。