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画物体受力图主要步骤为： ①选研究对象；②取分离体； ③画上主动力；④画出约束反力。
[例1]
精选
[例2] 画出下列各构件的受力图
说明：三力平衡必汇交 当三力平行时，在无限 远处汇交，它是一种特 殊情况。
精选
[例3] 尖点问题
精选
[例4] 画出下列各构件的受力图
精选
例题1-3
精选
例题1-4
精选
对物体进行受力分析并画出受力图，是解决力学 问题的第一步，也是关键的一步。
画受力图的方法：
1、确定研究对象取分离体；
2、真实地画出作用于研究对象上的全部主动力； 3、根据约束类型画约束反力； 4、受力图上要清楚表示每个力的作用位置、方位及
指向、名称。同一个力在不同的受力图上的表示 要完全一致。不要运用力系的等效变换或力的可 传性改变力的作用位置。
用光滑圆柱铰把结构物或构件与支 承底板连接，并将底板固定在支承 物上而构成的支座，称为固定铰支 座。
固定铰支座作用于被约束物体上的 约束反力应通过圆孔中心而方向不 定。
精选
固定铰支座
精选
六、可动铰支座 在固定铰支座的底座与固定物体间安装几个辊轴，就构成 可动铰支座。 可动铰支座的反力垂直于支承面，且过铰链中心。
1、确定研究对象取分离体； 2、真实地画出作用于研究对象上的全部主动力； 3、根据约束类型画约束反力；
4、受力图上要清楚表示每个力的作用位置、方位及指向、 名称。同一个力在不同的受力图上的表示要完全一致。不 要运用力系的等效变换或力的可传性改变力的作用位置。
5、受力图上只画研究对象精的选 简图和所受的全部外力。
建筑力学（一）
精选
前情提要
1．力的定义、力的效应及力的三要素; 2. 刚体 3. 平衡 4. 力系 5. 静力学研究的两个基本问题
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第一章 静力学基础
第一节 基本概念 一、力 1.力的定义 力是物体之间相互的机械作用。由于力的作用 ，物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物 体产生变形。前者称为力的运动效应（或外效应） ；后者称为力的变形效应（或内效应）。 在本课程中，主要讨论力对物体的变形效应。
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2.力的三要素 力的大小、方向（包括方位和指向） 和作用点，这三个因素称为力的三要素。 实际物体在相互作用时，力总是分布在 一定的面积或体积范围内，是分布力。如 果力作用的范围很小，可看成是作用在一 个点上，该点就是力的作用点，建筑上称 这种力为集中力。
作为施工技术及施工管理人员，也要求必须掌握建筑力学知识。知道 结构和构件的受力情况，什么位置是危险截面，各种力的传递途径以及 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏等等，才能很好地理解 图纸设计的意图及要求，科学地组织施工，制定出合理的安全和质量保 证措施；在施工过程中，要将设计图纸变成实际建筑物，往往要搭设一 些临时设施和机具，确定施工方案、施工方法和施工技术组织措施。如 对一些重要的梁板结构施工，为了保证梁板的形状、尺寸和位置的正确 性，对安装的模板及其支架系统必须要进行设计或验算；进行深基坑（ 槽）开挖时，如采用土壁支撑的施工方法防止土壁坍落，对支撑特别是 大型支撑和特殊的支撑必须进行设计和计算，这些工作都是由施工技术 人员来完成的。因此，只有懂得力学知识才能很好地完成设计及施工任 务，避免发生质量和安全事故，确保建筑施工正常进行。
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构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中，如果把构件 截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用，或因强度不足而迅速破坏；如果构件截面设计得过 大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济， 造成人力、物力上的浪费。因此，结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即：研究和分析作用在结构（或构件）上力与平衡的 关系，结构（或构件）的内力、应力、变形的计算方法以及 构件的强度、刚度和稳定条件，为保证结构（或构件）既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。
第一章 静力学基础
第一节 基本概念 一、力 1.力的定义 力是物体之间相互的机械作用。由于力的作用 ，物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物 体产生变形。前者称为力的运动效应（或外效应） ；后者称为力的变形效应（或内效应）。 在本课程中，主要讨论力对物体的变形效应。
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2.力的三要素 力的大小、方向（包括方位和指向） 和作用点，这三个因素称为力的三要素。 实际物体在相互作用时，力总是分布在 一定的面积或体积范围内，是分布力。如 果力作用的范围很小，可看成是作用在一 个点上，该点就是力的作用点，建筑上称 这种力为集中力。
作为施工技术及施工管理人员，也要求必须掌握建筑力学知识。知道 结构和构件的受力情况，什么位置是危险截面，各种力的传递途径以及 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏等等，才能很好地理解 图纸设计的意图及要求，科学地组织施工，制定出合理的安全和质量保 证措施；在施工过程中，要将设计图纸变成实际建筑物，往往要搭设一 些临时设施和机具，确定施工方案、施工方法和施工技术组织措施。如 对一些重要的梁板结构施工，为了保证梁板的形状、尺寸和位置的正确 性，对安装的模板及其支架系统必须要进行设计或验算；进行深基坑（ 槽）开挖时，如采用土壁支撑的施工方法防止土壁坍落，对支撑特别是 大型支撑和特殊的支撑必须进行设计和计算，这些工作都是由施工技术 人员来完成的。因此，只有懂得力学知识才能很好地完成设计及施工任 务，避免发生质量和安全事故，确保建筑施工正常进行。
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构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中，如果把构件 截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用，或因强度不足而迅速破坏；如果构件截面设计得过 大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济， 造成人力、物力上的浪费。因此，结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即：研究和分析作用在结构（或构件）上力与平衡的 关系，结构（或构件）的内力、应力、变形的计算方法以及 构件的强度、刚度和稳定条件，为保证结构（或构件）既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。
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2 、均匀 料性 的假 力 ，设 学 任 小块材 同料的力
3 、各 材项 料 同
沿不同 相 方 同 向 ， 砖 的 如 素混凝土
本教性 材材 中料
工程实 全 际 是 中 各 材 的 向 钢筋混凝土
三在 、 产 一 弹
荷载 失撤 ， , 这
失的 如) ， 变 ：
四、 超塑 过 载 一部 部分 分 体
杆件 现， 为 错
F F
三、扭转 一对 杆 相 件 反 的
杆件 发 的 生 相 对 邻
四、弯曲 对方 于相 杆 通 体轴的平面） 杆件曲 的线 轴线由
工各 程当 种 中
起本 主组 变 要 题（ 98） 1 4 建筑力学的任 建究 筑 ， 结 力 作度 用 。 ， 下 证常 结 材 工 构
使设 靠 计 又 的 经 结构 足的 强 的 一、 坏张 的 求 是件 要发 在 求
结构都抽象为刚
2、强度问题
主要研 本 究 变 构 形 算 件 形 理论和方法。 要便结 ， 构 应 满 保 满 足 问 决 结 题 如 识 解 问 决 结 题 如 4 、超静 算定结构 介法 绍 法 ， 求 连求 续 是 解 梁
静定问 结题 构。 对强 5、稳定性问题 这里 件 只 下 研 直 在 2 5 问 上 情 题 面 所 定 研 构 性 究 理想变形体。
如：设 结备 构的 活荷 结 载 构 ： 上
如： 的 风 材 、 料 雪
三、 可 按 分 其特点 构 是 上 加 各 显 载 点 荷载达最后 值后 衡 ， 状 结 态 如：机 地 器 震 转 时 压 动 的 动荷载特点
由于 点荷 有 ， 时间而变。
q
F1
F2
第二章
静力学基本概念和物体的 受力分析
3 、各 材项 料 同
沿不同 相 方 同 向 ， 砖 的 如 素混凝土
本教性 材材 中料
工程实 全 际 是 中 各 材 的 向 钢筋混凝土
三在 、 产 一 弹
荷载 失撤 ， , 这
失的 如) ， 变 ：
四、 超塑 过 载 一部 部分 分 体
杆件 现， 为 错
F F
三、扭转 一对 杆 相 件 反 的
杆件 发 的 生 相 对 邻
四、弯曲 对方 于相 杆 通 体轴的平面） 杆件曲 的线 轴线由
工各 程当 种 中
起本 主组 变 要 题（ 98） 1 4 建筑力学的任 建究 筑 ， 结 力 作度 用 。 ， 下 证常 结 材 工 构
使设 靠 计 又 的 经 结构 足的 强 的 一、 坏张 的 求 是件 要发 在 求
结构都抽象为刚
2、强度问题
主要研 本 究 变 构 形 算 件 形 理论和方法。 要便结 ， 构 应 满 保 满 足 问 决 结 题 如 识 解 问 决 结 题 如 4 、超静 算定结构 介法 绍 法 ， 求 连求 续 是 解 梁
静定问 结题 构。 对强 5、稳定性问题 这里 件 只 下 研 直 在 2 5 问 上 情 题 面 所 定 研 构 性 究 理想变形体。
如：设 结备 构的 活荷 结 载 构 ： 上
如： 的 风 材 、 料 雪
三、 可 按 分 其特点 构 是 上 加 各 显 载 点 荷载达最后 值后 衡 ， 状 结 态 如：机 地 器 震 转 时 压 动 的 动荷载特点
由于 点荷 有 ， 时间而变。
q
F1
F2
第二章
静力学基本概念和物体的 受力分析
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绪
论
§1–3 杆件变形的基本形式
目录
.精品课件.
4
§1–1 建筑力学的任务
1-1-1 结构及其分类
结构与构件： 建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称为结构 组成结构的每一部分称为构件
结构承受的荷载： 自重、风载、人群荷载、屋面积雪重量、吊车压 力等
非荷载影响因素： 温度变化、支座沉降、地震作用等
.精品课件.
.精品课件.
40
§2-3 力的平移
力的平移定理 作用于刚体上
的力可以等效地移动到刚体内 任意点，但须附加一力偶。
M M (F ) Fd
B
B
.精品课件.
41
§2–4 约束和约束反力
基本概念：
1、自由体：可以任意运动（获得任意位移）的物体。 2、非自由体：不可能产生某方向的位移的物体。 3、约束：由周围物体所构成的、限制非自由体
剪切
弯曲
.精品课件.
13
小结
概念：构件、强度、刚度、稳定性
任务：研究构件的强度、刚度、稳定性，为工程设 计提供理论依据和计算方法。
可变形固体与刚体：
四个基本假设：
对象：弹性范围内，均匀、连续、各向同性、小变 形的等直杆
四个基本变形：拉压、剪切、扭转、弯曲
.精品课件.
14
第2章 静力学基本概念
§2-1 力的概念 §2-2 力矩与力偶 §2-3 力的平移 §2-4 约束与约束反力 §2-5 物体的受力分析 §2-6 结构计算简图
空间任意力系
空间平行力系
（3）静力学公理
空间汇交力系
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。
《建筑力学》第1章ppt课件
❖ 作用在物体上的一组力称为力系，假设两个力系使刚体 产生一样的运动形状，称这两个力系互为等效能系，用 一个简单力系等效地替代一个复杂力系的过程称为力系 的简化，假设一个力与一个力系等效，那么将这个力称 为该力系的合力，力系中的各力称为此合力的分力。
❖ 9.力系的平衡
❖ 平衡是指物体相对地面(惯性坐标系)坚持静止 或作匀速直线运动的形状，它是机械运动的特 例。物体坚持平衡形状所应满足的条件称为平 衡条件，它是求解物体平衡问题的关键，是静 力学的中心，也是本书学习的重点。
❖
(1-1)
❖也可采用三角形法那么确定合力，即二力依次 首尾相接，其三角形的封锁边即为该二力的合 力，如图1.2(b)所示。力的平行四边形法那么 或三角形法那么是最简单的力系简化法那么， 同时此法那么也是力的分解法那么。
公理2：二力平衡原理
❖ 该当指出，三力平衡汇交定理的条件是必要条 件，不是充分条件。同时它也是确定力的作用 线的方法之一，即假设刚体在三个力的作用下 处于平衡，假设知其中两个力的作用线汇交于 一点，那么第三力的作用点与该汇交点的连线 为第三个力的作用线，其指向再由二力平衡定 理来确定。
1.3.3. 物体的受力分析及受力图
❖ 在力学计算中，首先要分析物体遭到哪些力的 作用，每个力的作用位置如何，力的方向如何， 这个过程称为对物体进展受力分析，将所分析 的全部外力和约束反力用图形表示出来称为受 力图。
❖ 正确地对物体进展受力分析和画受力图是力学 计算的前提和关键，其步骤如下。
构造。厂房的横向是由柱子和屋架所组成的假 设干横向单元。沿厂房的纵向，由屋面板、吊 车梁等构件将各横向单元联络起来。由于各横 向单元沿厂房纵向有规律地陈列，且风、雪等 荷载沿纵向均匀分布，因此，可以经过纵向柱 距的中线，取出图1.16〔a〕中阴影线部分作 为一个计算单元〔图1.16〔b〕〕。将空间构 造简化为平面构造来计算。
❖ 9.力系的平衡
❖ 平衡是指物体相对地面(惯性坐标系)坚持静止 或作匀速直线运动的形状，它是机械运动的特 例。物体坚持平衡形状所应满足的条件称为平 衡条件，它是求解物体平衡问题的关键，是静 力学的中心，也是本书学习的重点。
❖
(1-1)
❖也可采用三角形法那么确定合力，即二力依次 首尾相接，其三角形的封锁边即为该二力的合 力，如图1.2(b)所示。力的平行四边形法那么 或三角形法那么是最简单的力系简化法那么， 同时此法那么也是力的分解法那么。
公理2：二力平衡原理
❖ 该当指出，三力平衡汇交定理的条件是必要条 件，不是充分条件。同时它也是确定力的作用 线的方法之一，即假设刚体在三个力的作用下 处于平衡，假设知其中两个力的作用线汇交于 一点，那么第三力的作用点与该汇交点的连线 为第三个力的作用线，其指向再由二力平衡定 理来确定。
1.3.3. 物体的受力分析及受力图
❖ 在力学计算中，首先要分析物体遭到哪些力的 作用，每个力的作用位置如何，力的方向如何， 这个过程称为对物体进展受力分析，将所分析 的全部外力和约束反力用图形表示出来称为受 力图。
❖ 正确地对物体进展受力分析和画受力图是力学 计算的前提和关键，其步骤如下。
构造。厂房的横向是由柱子和屋架所组成的假 设干横向单元。沿厂房的纵向，由屋面板、吊 车梁等构件将各横向单元联络起来。由于各横 向单元沿厂房纵向有规律地陈列，且风、雪等 荷载沿纵向均匀分布，因此，可以经过纵向柱 距的中线，取出图1.16〔a〕中阴影线部分作 为一个计算单元〔图1.16〔b〕〕。将空间构 造简化为平面构造来计算。
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为拉力。
§3–1约束与约束反力
A
§3–1约束与约束反力
光滑接触面约束
§3–1约束与约束反力
光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在 接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力
物体，故称为法向约束力，用FN表示。
§3–1约束与约束反力
光滑铰链约束 此类约束简称铰链或铰 径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等 （1） 、径向轴承（向心轴承）
§2–1 力的概念
四、力系、合力与分力 力 系——作用于同一物体或物体系上的一群力。
等效力系——对物体的作用效果相同的两个力系。
平衡力系——能使物体维持平衡的力系。 合 力——在特殊情况下，能和一个力系等效
的一个力。
分 力——力系中各个力。
§2–2 静力学公理
公理一 (二力平衡公理) 要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，
杆的受力图能否画为 图（d）所示？
若这样画，梁AB的受力 图又如何改动?
§3–2物体的受力分析及受力图
例1-4
不计三铰拱桥的自重与摩擦，画 出左、右拱AC,CB的受力图与 系统整体受力图。
解： 右拱CB为二力构件，其受力 图如图（b）所示
§3–2物体的受力分析及受力图
取左拱AC ,其受力图如图（c）
第三章
物体的受力分析 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力 §3–2物体的受力分析及受力图 §3–3 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力
自由体：位移不受限制的物体。 非自由体：位移受到限制的物体。 约束：限制非自由体运动的其他物体 。 约束反力：约束对被约束体的反作用力 主动力：约束力以外的力。
解：画出简图 画出主动力
画出约束力
§3–2物体的受力分析及受力图
§3–1约束与约束反力
A
§3–1约束与约束反力
光滑接触面约束
§3–1约束与约束反力
光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在 接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力
物体，故称为法向约束力，用FN表示。
§3–1约束与约束反力
光滑铰链约束 此类约束简称铰链或铰 径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等 （1） 、径向轴承（向心轴承）
§2–1 力的概念
四、力系、合力与分力 力 系——作用于同一物体或物体系上的一群力。
等效力系——对物体的作用效果相同的两个力系。
平衡力系——能使物体维持平衡的力系。 合 力——在特殊情况下，能和一个力系等效
的一个力。
分 力——力系中各个力。
§2–2 静力学公理
公理一 (二力平衡公理) 要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，
杆的受力图能否画为 图（d）所示？
若这样画，梁AB的受力 图又如何改动?
§3–2物体的受力分析及受力图
例1-4
不计三铰拱桥的自重与摩擦，画 出左、右拱AC,CB的受力图与 系统整体受力图。
解： 右拱CB为二力构件，其受力 图如图（b）所示
§3–2物体的受力分析及受力图
取左拱AC ,其受力图如图（c）
第三章
物体的受力分析 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力 §3–2物体的受力分析及受力图 §3–3 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力
自由体：位移不受限制的物体。 非自由体：位移受到限制的物体。 约束：限制非自由体运动的其他物体 。 约束反力：约束对被约束体的反作用力 主动力：约束力以外的力。
解：画出简图 画出主动力
画出约束力
§3–2物体的受力分析及受力图
建筑力学课件PPT
建筑力学课件PPT
建筑力学的基本概念和研究对象
介绍建筑力学的定义、原理和应用范围；探讨建筑物受力、受载和变形的基本理论。
静力学基本定理和力的平衡
解释静力学原理并讲解力的平衡与转动平衡的实际应用；通过实例展示平衡 力对建筑结构的重要性。
建筑结构的质量与稳定性分析
分析建筑结构的质量与稳定性，包括静力平衡，结构荷载和平衡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的影响因 素；提供建筑结构设计的指导原则。
建筑物的静力计算及其应用
讲解建筑物静力计算的方法和步骤，探讨计算结果的应用和解读；提供静力 计算案例。
建筑结构的动力学性能
研究建筑结构的动力学特性，包括振动、响应和控制；讨论动力性能对建筑 结构的影响。
风、震、爆炸、温度等外力作 用下建筑结构的反应
讨论风荷载、地震、爆炸、温度等外力对建筑结构的影响和响应；介绍相应 的防护措施。
建筑结构的安全与可靠性评估方法
介绍建筑结构的安全和可靠性评估方法，包括可靠性理论和结构可靠性分析；提供评估应用的指导原则。
建筑结构的抗震设计理论和方法
讲解建筑结构的抗震设计理论和方法，包括抗震设计原则和地震动力学分析的应用；提供抗震设计案例。
建筑结构的绿色建筑与可持续发展
探讨建筑结构与绿色建筑、可持续发展的关系，介绍相关概念和设计方法；提倡环境友好的建筑结构设计。
各种载荷形式对建筑物的影响
讨论各种载荷形式，如风荷载、活荷载和地震荷载对建筑物的影响；介绍相 关设计规范和安全性要求。
建筑结构的应变、变形和破坏
探讨建筑结构在不同条件下的应变、变形和破坏行为，讲解破坏因素和评估 方法；提供结构设计的可行建议。
建筑结构材料的选择和使用
介绍建筑结构材料的特性和适用范围，讨论材料选择的考虑因素；探讨材料 与结构性能的关系。
建筑力学的基本概念和研究对象
介绍建筑力学的定义、原理和应用范围；探讨建筑物受力、受载和变形的基本理论。
静力学基本定理和力的平衡
解释静力学原理并讲解力的平衡与转动平衡的实际应用；通过实例展示平衡 力对建筑结构的重要性。
建筑结构的质量与稳定性分析
分析建筑结构的质量与稳定性，包括静力平衡，结构荷载和平衡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的影响因 素；提供建筑结构设计的指导原则。
建筑物的静力计算及其应用
讲解建筑物静力计算的方法和步骤，探讨计算结果的应用和解读；提供静力 计算案例。
建筑结构的动力学性能
研究建筑结构的动力学特性，包括振动、响应和控制；讨论动力性能对建筑 结构的影响。
风、震、爆炸、温度等外力作 用下建筑结构的反应
讨论风荷载、地震、爆炸、温度等外力对建筑结构的影响和响应；介绍相应 的防护措施。
建筑结构的安全与可靠性评估方法
介绍建筑结构的安全和可靠性评估方法，包括可靠性理论和结构可靠性分析；提供评估应用的指导原则。
建筑结构的抗震设计理论和方法
讲解建筑结构的抗震设计理论和方法，包括抗震设计原则和地震动力学分析的应用；提供抗震设计案例。
建筑结构的绿色建筑与可持续发展
探讨建筑结构与绿色建筑、可持续发展的关系，介绍相关概念和设计方法；提倡环境友好的建筑结构设计。
各种载荷形式对建筑物的影响
讨论各种载荷形式，如风荷载、活荷载和地震荷载对建筑物的影响；介绍相 关设计规范和安全性要求。
建筑结构的应变、变形和破坏
探讨建筑结构在不同条件下的应变、变形和破坏行为，讲解破坏因素和评估 方法；提供结构设计的可行建议。
建筑结构材料的选择和使用
介绍建筑结构材料的特性和适用范围，讨论材料选择的考虑因素；探讨材料 与结构性能的关系。
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加减平衡力系公理
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。但仅适用于刚体
整理ppt
16
第一章 建筑力学基础
1 建筑力学基础 2 平面力系简化 3 截面几何性质 4 内力和内力图 5 应力和强度 6 变形计算 7 内力计算 8 压杆稳定
稳定性(Stability )是结构保持原有平衡形态的能力
任务：是通过研究结构的强度、刚度、稳定性；材料
的力学性能；结构的几何组成规则，在保证结
构既安全可靠又经济节约的前提下，为构件选
择合适的材料、确定合理的截 建筑力学基础
1 建筑力学基础 2 平面力系简化 3 截面几何性质 4 内力和内力图 5 应力和强度 6 变形计算 7 内力计算 8 压杆稳定
整理ppt
20
第一章 建筑力学基础
1 建筑力学基础 2 平面力系简化 3 截面几何性质 4 内力和内力图 5 应力和强度 6 变形计算 7 内力计算 8 压杆稳定
力的转动效应——力矩 M 可由下式计算：
m0(F)Fd
式中：F是力的数值大小，d 是力
臂，逆时针转取正号，常用单位
是 kN·m、N·m。力矩用带箭头
力的单位
力的国际单位是牛顿(N)或千牛顿（kN）。
力系的定义
作用于同一个物体上的一组力。
力系(System of forces )的分类
各力的作用线都在同一平面内的力系
称为平面力系；
各力的作用线不在同一平面内的力系
称为空间力系。
整理ppt
11
建筑力学通用课件(完整版)
近似解法
用近似的数学表达式来表示每个单元 的物理量，如位移、应力等。
平衡方程
根据物理平衡原理，建立每个单元的 平衡方程，通过求解这些方程得到每 个单元的近似解。
集成
将各个单元的近似解集成整个系统的 近似解。
有限元方法在建筑力学中的应用
结构分析
利用有限元方法可以对建筑结构进行静力、动力、稳定性等分析 ，预测结构的承载能力和安全性。
刚体平衡
刚体的定义
刚体是指在力的作用下，其形状和大小均不发生变化的物体。
刚体的平衡条件
对于刚体，如果它在某个方向上受到的力矩为零，那么这个刚体就处于平衡状 态。即∑M=0。
03
材料力学
应力与应变
应力
材料在单位面积上所承受的力，表示为σ，公式为σ=F/A，其中F为作用在材料上 的力，A为受力面积。
相对运动与绝对运动
介绍相对运动与绝对运动的区别和联系，以及在动力学中的重要应 用。
动能与势能
01
02
03
动能
描述物体由于运动而具有 的能量，与物体的质量和 速度平方成正比。
势能
描述物体由于位置而具有 的能量，如重力势能、弹 性势能等。
动能与势能的转换
介绍动能与势能之间的相 互转换，以及在动力学中 的重要应用。
建筑力学通用课件(完 整版)
xx年xx月xx日
• 引言 • 静力学基础 • 材料力学 • 结构力学 • 动力学基础 • 弹性力学 • 有限元方法
目录
01
引言
建筑力学的重要性
确保结构安全
优化设计方案
建筑力学是确保建筑物安全的重要基 础，通过合理的设计和计算，可以避 免结构失效和倒塌。
建筑力学可以帮助设计师更好地理解 结构的性能和限制，从而优化设计方 案，提高建筑的功能性和经济性。
建筑力学基础知识ppt课件
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22
2.光滑接触面约束
物体之间光滑接触，只限制物体沿接触面的公法线方向并指向 物体的运动。光滑接触面约束的反力为压力，通过接触点，方向沿 着接触面的公法线指向被约束物体，通常用FN表示，如图1-11所示。
(a)
(b)
图1-11 光滑接触面约束
.
(c)
23
.
24
.
25
FAX
FA
FAY
.
26
.
图1-2. 0
42
【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
.
43
【解】 (1)取DG为研究对象，画出脱离体图。DG上受主动力F2，D
处为圆柱铰链约束，其约束反力可用分力FDx、FDy表示，指 向假设；G处为可动铰支座，其约束反力FG垂直于支承面， 指向假设向上，如图1-21(b)所示。
受力图绘制步骤为： ü（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。 ü（2）画出作用在研究对象上的全部主动力。 ü（3）画出相应的约束反力。 ü（4）检查。
.
38
【例1-1】
.
39
【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；
力的平行四边形法则
力的三角形法则
.
19
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。
建筑力学课件1共73页PPT资料
钢 结 构 高 层 建 筑
绪论
绪论
一、建筑力学的任务
力学是研究物体机械运动规律的学科。 建筑力学主要研究建筑物或构筑物中的结构或构件。 建筑结构是在建筑物或构筑物中起骨架 (承受和传递荷载)作用的主要物体。 组成建筑结构的基本部件称为构件
构件的分类
绪论
结构——建筑物中承受荷载并起骨架作用的部分。 构件——组成结构的单个部件。
两个物体间的相互作用的一对力，总是大小相等， 方向相反，作用线相同，并分别而且同时作用于这 两个物体上。
[例] 吊灯
力的投影
平面汇交力系是简单力系，是研究复杂力系的基础。平面汇交力系的合成有两种 方法。 1、几何法—用力的三角形法则或力的多边形法制求合力的方法，是一种定性的 粗略的计算方法 （1）两个汇交力的合成
形
扭转
剪切
轴向拉压—内力为轴力。如拉、撑、活塞杆、钢缆、柱。
扭转 —内力为扭矩。如各种传动轴等。
(轴)
弯曲—内力为剪力弯矩。如桥梁、房梁、地板等。(梁)
剪切—内力为剪力 。如销、铆钉、螺栓、键等 （连接件）
绪论
绪论
第二章 静力学的基本概念
● 力的概念
力是物体之间相互的机械作用。这种作用使物体的机械运 动状态发生变化或使物体发生变形。前者称为力的运动效应， 或外效应；后者称为力的变形效应，或内效应。静力学中主要 讨论力的外效应。
力是一矢量，用数学上的矢量记号来表示，如图。
F
§静力学基本公理
一、二力平衡公理 作用于刚体上的两个力平衡的充分与必要
条件是这两个力大小相等、方向相反、作用线 在一条直线上。
二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
二力杆
二、加减平衡力系公理
绪论
绪论
一、建筑力学的任务
力学是研究物体机械运动规律的学科。 建筑力学主要研究建筑物或构筑物中的结构或构件。 建筑结构是在建筑物或构筑物中起骨架 (承受和传递荷载)作用的主要物体。 组成建筑结构的基本部件称为构件
构件的分类
绪论
结构——建筑物中承受荷载并起骨架作用的部分。 构件——组成结构的单个部件。
两个物体间的相互作用的一对力，总是大小相等， 方向相反，作用线相同，并分别而且同时作用于这 两个物体上。
[例] 吊灯
力的投影
平面汇交力系是简单力系，是研究复杂力系的基础。平面汇交力系的合成有两种 方法。 1、几何法—用力的三角形法则或力的多边形法制求合力的方法，是一种定性的 粗略的计算方法 （1）两个汇交力的合成
形
扭转
剪切
轴向拉压—内力为轴力。如拉、撑、活塞杆、钢缆、柱。
扭转 —内力为扭矩。如各种传动轴等。
(轴)
弯曲—内力为剪力弯矩。如桥梁、房梁、地板等。(梁)
剪切—内力为剪力 。如销、铆钉、螺栓、键等 （连接件）
绪论
绪论
第二章 静力学的基本概念
● 力的概念
力是物体之间相互的机械作用。这种作用使物体的机械运 动状态发生变化或使物体发生变形。前者称为力的运动效应， 或外效应；后者称为力的变形效应，或内效应。静力学中主要 讨论力的外效应。
力是一矢量，用数学上的矢量记号来表示，如图。
F
§静力学基本公理
一、二力平衡公理 作用于刚体上的两个力平衡的充分与必要
条件是这两个力大小相等、方向相反、作用线 在一条直线上。
二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
二力杆
二、加减平衡力系公理
建筑力学PPT
头的线段来表示。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 点。 用外文字母表示力时，用黑体字F或加一箭线的细体字。而普通字 母F只表示力的大小。
力的单位：N或kN。 1kN=1000N。
2015/11/7
（二）几个基本概念
刚体：在任何外力作用下，大小和形状始终保持不变的物体。 力的作用线：通过力的作用点沿力的方向的直线。 力系：作用于物体上的一群力。 平衡状态：物体相对于地球静止或作匀速直线运动时，称物体处于平衡状态。 平衡力系：如果物体在某一力系作用下处于平衡状态，则该力系称为平衡力系。 平衡条件：力系平衡必须满足的条件。 等效力系：作用在物体上的一个力系，如果可以用另一个力系来代替，而不改变 力系对物体的作用效果，则这两个力系互称为等效力系。对物体的作用效果相同 的两个力系。 合力 与分力：如果某力系与一个力等效，则这一力称为力 系的合力，而力系中 的各个力则称为这一合力的分力。
B FB
FA
2015/11/7
最简单力系的平衡条件。
二力平衡公理只适用于单一刚体，而不适用于变形体。
刚体（受压平衡）
变形体（受压不能平衡）
二力杆（二力构件）：仅受二力作用且处于平衡的杆件或构 件。 二力构件的受力特点：两力必沿作用点的连线，共同指向或 共同背离。
2015/11/7
F
C
FC
2015/11/7
主要内容
第一节 静力学的基本概念 第二节 平面汇交力系 第三节 力矩与力偶 第四节 平面一般力系的平衡方程 第五节 材料力学的基本概念 第六节 轴向拉伸与压缩
2015/11/7
第七节 梁的内力与应力
绪论
建筑结构： 建筑物中由承受荷载和传递荷载的构件组成的 体系称为结构
力的单位：N或kN。 1kN=1000N。
2015/11/7
（二）几个基本概念
刚体：在任何外力作用下，大小和形状始终保持不变的物体。 力的作用线：通过力的作用点沿力的方向的直线。 力系：作用于物体上的一群力。 平衡状态：物体相对于地球静止或作匀速直线运动时，称物体处于平衡状态。 平衡力系：如果物体在某一力系作用下处于平衡状态，则该力系称为平衡力系。 平衡条件：力系平衡必须满足的条件。 等效力系：作用在物体上的一个力系，如果可以用另一个力系来代替，而不改变 力系对物体的作用效果，则这两个力系互称为等效力系。对物体的作用效果相同 的两个力系。 合力 与分力：如果某力系与一个力等效，则这一力称为力 系的合力，而力系中 的各个力则称为这一合力的分力。
B FB
FA
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最简单力系的平衡条件。
二力平衡公理只适用于单一刚体，而不适用于变形体。
刚体（受压平衡）
变形体（受压不能平衡）
二力杆（二力构件）：仅受二力作用且处于平衡的杆件或构 件。 二力构件的受力特点：两力必沿作用点的连线，共同指向或 共同背离。
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F
C
FC
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主要内容
第一节 静力学的基本概念 第二节 平面汇交力系 第三节 力矩与力偶 第四节 平面一般力系的平衡方程 第五节 材料力学的基本概念 第六节 轴向拉伸与压缩
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第七节 梁的内力与应力
绪论
建筑结构： 建筑物中由承受荷载和传递荷载的构件组成的 体系称为结构
建筑力学课件(整本)完整版
实验方法
建筑结构抗震实验通常采用振动台模拟地震振动，同时也可以采用地震模拟振动台进行测 试。
感谢您的观看
THANKS
03
结构力学
结构的静力分析
静力分析的定义
静力分析是研究结构在静力荷载 作用下的响应，包括位移、应变
和应力等。
静力分析的方法
静力分析的方法包括有限元法、有 限差分法和边界元法等，这些方法 可以根据不同的结构和荷载条件进 行选择。
静力分析的步骤
静力分析的步骤包括建立模型、施 加荷载、求解和结果分析等，其中 建立模型和求解是关键步骤。
建筑力学课件(整本)完整版
目录
• 建筑力学基础 • 材料力学 • 结构力学 • 建筑力学应用 • 建筑力学实验
01
建筑力学基础
力的基本概念
01
总结词
理解力的本质
02
详细描述
介绍力的定义、性质和单位， 以及力的分类和表示方法。
03
总结词
掌握力的作用效果
04
详细描述
解释力可以改变物体的运动状 态和形状，以及力的传递和分
详细描述
弯曲和扭转是材料在受到力作用时常见的两种变形方式。弯曲是指材料在力的作用下发生弯曲变形， 而扭转则是指材料在力的作用下发生旋转运动。了解这两种变形方式对于理解和分析材料的受力行为 以及设计结构至关重要。
材料的弯曲与扭转
总结词
掌握弯曲和扭转的应力计算方法。
VS
详细描述
在弯曲和扭转中，应力的计算方法有所不 同。在弯曲中，应力的计算需要考虑弯矩 和剪切力的影响，而在扭转中，应力的计 算需要考虑扭矩和剪切力的影响。掌握这 些计算方法对于评估材料的承载能力和稳 定性至关重要。
结构的动力学
建筑结构抗震实验通常采用振动台模拟地震振动，同时也可以采用地震模拟振动台进行测 试。
感谢您的观看
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03
结构力学
结构的静力分析
静力分析的定义
静力分析是研究结构在静力荷载 作用下的响应，包括位移、应变
和应力等。
静力分析的方法
静力分析的方法包括有限元法、有 限差分法和边界元法等，这些方法 可以根据不同的结构和荷载条件进 行选择。
静力分析的步骤
静力分析的步骤包括建立模型、施 加荷载、求解和结果分析等，其中 建立模型和求解是关键步骤。
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目录
• 建筑力学基础 • 材料力学 • 结构力学 • 建筑力学应用 • 建筑力学实验
01
建筑力学基础
力的基本概念
01
总结词
理解力的本质
02
详细描述
介绍力的定义、性质和单位， 以及力的分类和表示方法。
03
总结词
掌握力的作用效果
04
详细描述
解释力可以改变物体的运动状 态和形状，以及力的传递和分
详细描述
弯曲和扭转是材料在受到力作用时常见的两种变形方式。弯曲是指材料在力的作用下发生弯曲变形， 而扭转则是指材料在力的作用下发生旋转运动。了解这两种变形方式对于理解和分析材料的受力行为 以及设计结构至关重要。
材料的弯曲与扭转
总结词
掌握弯曲和扭转的应力计算方法。
VS
详细描述
在弯曲和扭转中，应力的计算方法有所不 同。在弯曲中，应力的计算需要考虑弯矩 和剪切力的影响，而在扭转中，应力的计 算需要考虑扭矩和剪切力的影响。掌握这 些计算方法对于评估材料的承载能力和稳 定性至关重要。
结构的动力学
《建筑力学》课件
结构体系
阐述不同结构体系的特点，如框 架、剪力墙、筒体等，以及它们 对建筑性能的影响。
静力分析方法
01
02
03
平衡方程
介绍平衡方程的基本原理 ，以及如何通过平衡方程 求解结构的内力和位移。
弯矩和剪力
详细解释弯矩和剪力的概 念，以及它们对结构性能 的影响。
静力分析的步骤
阐述静力分析的基本步骤 ，包括建立模型、施加荷 载、求解内力和位移等。
动力分析方法
振动基本理论
介绍振动的基本概念，包括频率、振幅、相位 等。
动力分析方程
阐述动力分析方程的建立过程，以及如何求解 该方程。
地震作用下的结构响应
讨论地震作用下结构的响应，包括位移、加速度、速度等。
05
建筑结构中的力学问题
梁与板的弯曲
总结词
梁与板的弯曲是建筑结构中常见的力学 问题，涉及到材料力学和结构力学的知 识。
积极参与课堂互动，与老 师和同学进行交流和讨论 。
关注学科前沿动态，了解 最新的建筑力学研究成果 和技术进展。
02
建筑力学基础知识
力的基本概念
总结词
力的定义、性质和单位
详细描述
介绍力的定义，说明力是物体之间的相互作用，并解释力的性质和单位，如牛 顿（N）等。
力的合成与分解
总结词
力的合成、力的分解及平衡条件
06
建筑结构的抗震设计
地震的基本知识
地震定义
地震是由于地球内部岩层在地壳运动 过程中发生断裂或错动而释放出能量 ，造成地表振动和破坏的自然现象。
地震分类
地震波
地震波分为体波和面波两大类，体波 包括纵波和横波，面波主要为瑞雷波 。
根据成因不同，地震可分为构造地震 、火山地震和陷落地震等。
阐述不同结构体系的特点，如框 架、剪力墙、筒体等，以及它们 对建筑性能的影响。
静力分析方法
01
02
03
平衡方程
介绍平衡方程的基本原理 ，以及如何通过平衡方程 求解结构的内力和位移。
弯矩和剪力
详细解释弯矩和剪力的概 念，以及它们对结构性能 的影响。
静力分析的步骤
阐述静力分析的基本步骤 ，包括建立模型、施加荷 载、求解内力和位移等。
动力分析方法
振动基本理论
介绍振动的基本概念，包括频率、振幅、相位 等。
动力分析方程
阐述动力分析方程的建立过程，以及如何求解 该方程。
地震作用下的结构响应
讨论地震作用下结构的响应，包括位移、加速度、速度等。
05
建筑结构中的力学问题
梁与板的弯曲
总结词
梁与板的弯曲是建筑结构中常见的力学 问题，涉及到材料力学和结构力学的知 识。
积极参与课堂互动，与老 师和同学进行交流和讨论 。
关注学科前沿动态，了解 最新的建筑力学研究成果 和技术进展。
02
建筑力学基础知识
力的基本概念
总结词
力的定义、性质和单位
详细描述
介绍力的定义，说明力是物体之间的相互作用，并解释力的性质和单位，如牛 顿（N）等。
力的合成与分解
总结词
力的合成、力的分解及平衡条件
06
建筑结构的抗震设计
地震的基本知识
地震定义
地震是由于地球内部岩层在地壳运动 过程中发生断裂或错动而释放出能量 ，造成地表振动和破坏的自然现象。
地震分类
地震波
地震波分为体波和面波两大类，体波 包括纵波和横波，面波主要为瑞雷波 。
根据成因不同，地震可分为构造地震 、火山地震和陷落地震等。
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13
构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中，如果把构件 截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用，或因强度不足而迅速破坏；如果构件截面设计得过 大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济， 造成人力、物力上的浪费。因此，结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即：研究和分析作用在结构（或构件）上力与平衡的 关系，结构（或构件）的内力、应力、变形的计算方法以及 构件的强度、刚度和稳定条件，为保证结构（或构件）既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。
16
结构力学 Structural Mechanics
讲师：张晓艳
联系电话;15173179326
17
第一章 静力学基础
第一节 基本概念 一、力 1.力的定义 力是物体之间相互的机械作用。由于力的作用， 物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物体 产生变形。前者称为力的运动效应（或外效应）； 后者称为力的变形效应（或内效应）。 在本课程中，主要讨论力对物体的变形效应。
图0-1
5
赵州桥
6
纽约世贸中心
7
上海世界环球金融中心
8
悉尼歌剧院
9
斜拉桥
10
三峡大坝
11
12
平衡状态
无论是工业厂房或是民用建筑、公共建筑，它们的结构及组成结 构的各构件都相对于地面保持着静止状态，这种状态在工程上称为平 衡状态。
保证构件的正常工作必须同时满足三个要求： （1）在荷载作用下构件不发生破坏，即应具有足够的强 度； （2）在荷载作用下构件所产生的变形在工程允许的范围 内，即应具有足够的刚度； （3）承受荷载作用时，构件在其原有形状下的平衡应保 持稳定的平衡，即应具有足够的稳定性。
3
荷载： 建筑物各部分的自重、人和设备的重 力、风力等等，这些直接主动作用在建筑 物上的外力在工程上统称为荷载。 结构、构件： 在建筑物中承受和传递荷载而起骨架 作用的部分或体系称为结构。组成结构的 每一个部件称为构件。
4
如图0–1是一个单层工业厂房承重骨架的示意图，它由屋 面板、屋架、吊车梁、柱子及基础等构件组成,每一个构件都 起承受和传递荷载的作用。如屋面板承受着屋面上的荷载并 通过屋架传给柱子，吊车荷载通过吊车梁传给柱子，柱子将 其受到的各种荷载传给基础，最后传给地基。
14
二、建筑力学的研究内容
要处理好构件所受的荷载与构件本身的承载能 力之间的这个基本矛盾，就必须保证设计的构件 有足够的强度、刚度和稳定性。建筑力学就是研 究多种类型构件(或构件系统)的强度、刚度和稳 定性问题的科学。
各种不同的受力方式会产生不同的内力，相应 就有不同承载能力的计算方法，这些方法的研究 构成了建筑力学的研究内容。
（2）力的矢量表示。矢量可用一具有方向的线段来表示，如 图1-2所示。用线段的长度（按一定的比例尺）表示力的大小， 用线段的方位和箭头指向表示力的方向，用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的直线称为力的作用 线。本教材中以黑体的字母，如、等来表示矢量，白体的字母则 代表该矢量的模（大小）。
18
2.力的三要素 力的大小、方向（包括方位和指向） 和作用点，这三个因素称为力的三要素。 实际物体在相互作用时，力总是分布在 一定的面积或体积范围内，是分布力。如 果力作用的范围很小，可看成是作用在一 个点上，该点就是力的作用点，建筑上称 这种力为集中力。
19
（1）力是矢量。力是一个既有大小又有方向的量，力的合成 与分解需要运用矢量的运算法则，因此它是矢量（或称向量）。
图1-1
图1-2
（3）力的单位。在国际单位制中，力的单位是牛顿，用字母N 表示。另外，有时还用到比牛顿大的单位，千牛顿（）。
20
二、力系 1．力系。 作用在物体上的若干个力的总称为力系，以表示 ，如图1-3a。力系中各个力的作用线如果不在同一 平面内，则该力系称为空间力系；如果在同一平面 内，则称为平面力系。 2．等效力系。 如果作用于物体上的一个力系可用另一个力系来 代替，而不改变原力系对物体作用的外效应，则这 两个力系称为等效力系或互等力系，以表示, 如图13b。
15
第二节 学习建筑力学的目的
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和方法的一门科学，它是 建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础，它将为读者打开 进入结构设计和解决施工现场许多受力问题的大门。显然作为结构设计 人员必须掌握建筑力学知识，才能正确的对结构进行受力分析和力学计 算，保证所设计的结构既安全可靠又经济合理。
作为施工技术及施工管理人员，也要求必须掌握建筑力学知识。知道 结构和构件的受力情况，什么位置是危险截面，各种力的传递途径以及 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏等等，才能很好地理解 图纸设计的意图及要求，科学地组织施工，制定出合理的安全和质量保 证措施；在施工过程中，要将设计图纸变成实际建筑物，往往要搭设一 些临时设施和机具，确定施工方案、施工方法和施工技术组织措施。如 对一些重要的梁板结构施工，为了保证梁板的形状、尺寸和位置的正确 性，对安装的模板及其支架系统必须要进行设计或验算；进行深基坑（ 槽）开挖时，如采用土壁支撑的施工方法防止土壁坍落，对支撑特别是 大型支撑和特殊的支撑必须进行设计和计算，这些工作都是由施工技术 人员来完成的。因此，只有懂得力学知识才能很好地完成设计及施工任 务，避免发生质量和安全事故，确保建筑施工正常进行。
建筑力学
Structural Mechanics
讲师：张晓艳
联系电话;15173179326
1
整体概况
概况一
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01
概况二
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02
概况三
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03
2
第一节 建筑力学的任务和内容
一、建筑力学的任务 建筑力学是一门重要的专业基础课，掌
握基本的力学知识和计算方法可为建筑工程 领域的结构设计和建筑施工等的基础。
构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中，如果把构件 截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用，或因强度不足而迅速破坏；如果构件截面设计得过 大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济， 造成人力、物力上的浪费。因此，结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即：研究和分析作用在结构（或构件）上力与平衡的 关系，结构（或构件）的内力、应力、变形的计算方法以及 构件的强度、刚度和稳定条件，为保证结构（或构件）既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。
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结构力学 Structural Mechanics
讲师：张晓艳
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第一章 静力学基础
第一节 基本概念 一、力 1.力的定义 力是物体之间相互的机械作用。由于力的作用， 物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物体 产生变形。前者称为力的运动效应（或外效应）； 后者称为力的变形效应（或内效应）。 在本课程中，主要讨论力对物体的变形效应。
图0-1
5
赵州桥
6
纽约世贸中心
7
上海世界环球金融中心
8
悉尼歌剧院
9
斜拉桥
10
三峡大坝
11
12
平衡状态
无论是工业厂房或是民用建筑、公共建筑，它们的结构及组成结 构的各构件都相对于地面保持着静止状态，这种状态在工程上称为平 衡状态。
保证构件的正常工作必须同时满足三个要求： （1）在荷载作用下构件不发生破坏，即应具有足够的强 度； （2）在荷载作用下构件所产生的变形在工程允许的范围 内，即应具有足够的刚度； （3）承受荷载作用时，构件在其原有形状下的平衡应保 持稳定的平衡，即应具有足够的稳定性。
3
荷载： 建筑物各部分的自重、人和设备的重 力、风力等等，这些直接主动作用在建筑 物上的外力在工程上统称为荷载。 结构、构件： 在建筑物中承受和传递荷载而起骨架 作用的部分或体系称为结构。组成结构的 每一个部件称为构件。
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如图0–1是一个单层工业厂房承重骨架的示意图，它由屋 面板、屋架、吊车梁、柱子及基础等构件组成,每一个构件都 起承受和传递荷载的作用。如屋面板承受着屋面上的荷载并 通过屋架传给柱子，吊车荷载通过吊车梁传给柱子，柱子将 其受到的各种荷载传给基础，最后传给地基。
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二、建筑力学的研究内容
要处理好构件所受的荷载与构件本身的承载能 力之间的这个基本矛盾，就必须保证设计的构件 有足够的强度、刚度和稳定性。建筑力学就是研 究多种类型构件(或构件系统)的强度、刚度和稳 定性问题的科学。
各种不同的受力方式会产生不同的内力，相应 就有不同承载能力的计算方法，这些方法的研究 构成了建筑力学的研究内容。
（2）力的矢量表示。矢量可用一具有方向的线段来表示，如 图1-2所示。用线段的长度（按一定的比例尺）表示力的大小， 用线段的方位和箭头指向表示力的方向，用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的直线称为力的作用 线。本教材中以黑体的字母，如、等来表示矢量，白体的字母则 代表该矢量的模（大小）。
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2.力的三要素 力的大小、方向（包括方位和指向） 和作用点，这三个因素称为力的三要素。 实际物体在相互作用时，力总是分布在 一定的面积或体积范围内，是分布力。如 果力作用的范围很小，可看成是作用在一 个点上，该点就是力的作用点，建筑上称 这种力为集中力。
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（1）力是矢量。力是一个既有大小又有方向的量，力的合成 与分解需要运用矢量的运算法则，因此它是矢量（或称向量）。
图1-1
图1-2
（3）力的单位。在国际单位制中，力的单位是牛顿，用字母N 表示。另外，有时还用到比牛顿大的单位，千牛顿（）。
20
二、力系 1．力系。 作用在物体上的若干个力的总称为力系，以表示 ，如图1-3a。力系中各个力的作用线如果不在同一 平面内，则该力系称为空间力系；如果在同一平面 内，则称为平面力系。 2．等效力系。 如果作用于物体上的一个力系可用另一个力系来 代替，而不改变原力系对物体作用的外效应，则这 两个力系称为等效力系或互等力系，以表示, 如图13b。
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第二节 学习建筑力学的目的
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和方法的一门科学，它是 建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础，它将为读者打开 进入结构设计和解决施工现场许多受力问题的大门。显然作为结构设计 人员必须掌握建筑力学知识，才能正确的对结构进行受力分析和力学计 算，保证所设计的结构既安全可靠又经济合理。
作为施工技术及施工管理人员，也要求必须掌握建筑力学知识。知道 结构和构件的受力情况，什么位置是危险截面，各种力的传递途径以及 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏等等，才能很好地理解 图纸设计的意图及要求，科学地组织施工，制定出合理的安全和质量保 证措施；在施工过程中，要将设计图纸变成实际建筑物，往往要搭设一 些临时设施和机具，确定施工方案、施工方法和施工技术组织措施。如 对一些重要的梁板结构施工，为了保证梁板的形状、尺寸和位置的正确 性，对安装的模板及其支架系统必须要进行设计或验算；进行深基坑（ 槽）开挖时，如采用土壁支撑的施工方法防止土壁坍落，对支撑特别是 大型支撑和特殊的支撑必须进行设计和计算，这些工作都是由施工技术 人员来完成的。因此，只有懂得力学知识才能很好地完成设计及施工任 务，避免发生质量和安全事故，确保建筑施工正常进行。
建筑力学
Structural Mechanics
讲师：张晓艳
联系电话;15173179326
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整体概况
概况一
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概况二
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概况三
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第一节 建筑力学的任务和内容
一、建筑力学的任务 建筑力学是一门重要的专业基础课，掌
握基本的力学知识和计算方法可为建筑工程 领域的结构设计和建筑施工等的基础。