力学基础概述
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– ——强度、刚度和稳定性 – 强度---– 刚度----– 稳定性----
强度
• 强度：在使用期内，务必使结构和构件安 全可靠，不发生破坏。
• 强度—结构和构件抵抗破坏的能力
结构的计算简图
强度问题
强度不够，支架发生破坏
结构的计算简图
强度问题
结构的计算简图
桥梁在风载荷 作用下的破坏
Leabharlann Baidu
刚度
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。 刚度—结构或构件抵抗变形的能力。
一、对建筑物的初步认识 P1
• • • • • （一）、建筑物的组成、 （二）、建筑物的受力 （三）、建筑物的状态、 （四）、建筑物的安全保证 （五）、建筑物的设计、施工安全又经济
（一）、建筑物的组成
• 建筑物由屋盖、梁、板、墙（柱）和基础 组成。 • 组成结构的每一个部件称为构件 • 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。
台湾101塔
悉尼歌剧院
–北京鸟巢夜景
北京鸟巢
交通工程
• • • • 铁路 公路 航运 航空
赵州桥
武汉长江大桥桥头堡
上海崇明岛长江大桥
江苏润扬长江大桥
中世 国界 杭最 州长 湾跨 大海 桥大 桥 ——
斜拉桥
水利工程
• 水坝 • 河道 • 农田水利
长江三峡大坝
概述
• 一、对建筑物的初步认识 P1 • 二、学习《土木工程力学基 础》的重要性 Ｐ３ • 三、学习方法 Ｐ４
土木工程
力学基础（课件）
中专教材 《土木工程力学基础》主编 韩萱 万静
北京 高等教育出版社 2010.7
前言
• 当代土木工程的飞速发展
– 建筑工程 – 交通工程 – 水利工程 – 能源工程 – 地下工程 – 军事工程
建筑工程
建筑工程
民用建筑---住宅建筑、公共建筑、
构筑物
工业建筑—重工业建筑、轻工业建筑。
目录
一、建筑力学的任务
工程实例
四川彩虹桥坍塌
地基失效造成的结构破坏
北川中学第三教学楼五层变成三层， 底层和二层柱被地震力剪断原地坐落并倾斜有近700名师生遇难
一、建筑力学的任务
工程实例
比萨斜塔
五、建筑物的设计、施工安全又经 济
• 人们希望以最少的材料建造安全舒适而又 较大的建筑物，但是材料的承受能力是有 限的。 • 因此，只有经过科学的分析和计算，才能 在保证结构和构件安全的基础上，以最少 的材料解决工程中安全与经济的矛盾。 • ——即达到好钢用在刀刃上
（三）、建筑物的状态
• 相对与地球是静止的------平衡状态
– 柱子受力－－荷载作用下不会被压垮，保证房 屋安全。 – 房子受地震力——地震发生时不会是房屋垮塌。
（四）、建筑物的安全保证
• 结构和构件必须具备可靠、适用、耐久的 功能。或者说具有足够的承载能力，即在 荷载作用下，不能破坏，也不能发生过大 的变形。为此，需满足三方面的要求： • 结构或构件具有足够的承载力
二、学习《土木工程力学基础》的 重要性 Ｐ３
• 1土木工程力学知识是工程上解决经济与安
全矛盾的理论基础
2土木工程力学知识施工人员的 必要知识
3 学习《土木工程力学基础》 的目的 本课程是土木专业学生必备基 础课，培养学生以力学观点分析 问题，也为学习后续课程的奠定 基础。
三、学习方法 Ｐ４
• • • • 1注意理论联系实际 2循序渐进 3注意分析问题的思路和解决问题的方法 4重视课后训练
本课主要内容
• • • • • • 概述 单元１ 单元２ 单元３ 单元４ 单元５
力和受力图 平面力系的平衡 直杆轴向拉伸和压缩 直梁弯曲 受压构件的稳定性
结构的计算简图
刚度问题
稳定性
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—结构或构件保持原有平衡形 态的能力。
结构的计算简图
稳定问题
一、建筑力学的任务 稳定性：指构件在压缩载 荷的作用下，保持平衡形 式不发生突然转变的能力
一、建筑力学的任务及与工程的联系
工程实例
美国纽约马尔克大桥坍塌
图1所示为一幢住宅构造组成
。 基础是房屋最下面的部分，它承受房屋的 全部荷载，并把这些荷载传给下面的土层 （地基）。 墙或柱是房屋的垂直承重构件，它承受 楼地层和屋顶传给它的荷载，并把这些荷 载传给基础，墙起承重、围护、分隔建筑 空间的作用。
图1 住宅的建筑构成
图2一个单层工业厂房承重骨架的示意图
– 按方向分
• 竖向力 • 水平力
- 为确保建筑物正常使用、结构安全。必须计算出结构、 构件的受力即受力分析。
结构的计算简图
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓↓↓
屋架为平面杆件结构，各根杆件用其各自的 轴线来代表，并将屋架中各杆的连接点视为铰结 点。将屋架的两端分别简化一端用固定铰支座， 一端用活动铰支座，即将屋架视为简支梁。
，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。
图0-1
（二）、建筑物的受力
• 建筑物所受的力：
按作用时间分
恒载 构件自重 装饰重 活载 设备重 人群重 风力雪载 地震力 其他外力
强度
• 强度：在使用期内，务必使结构和构件安 全可靠，不发生破坏。
• 强度—结构和构件抵抗破坏的能力
结构的计算简图
强度问题
强度不够，支架发生破坏
结构的计算简图
强度问题
结构的计算简图
桥梁在风载荷 作用下的破坏
Leabharlann Baidu
刚度
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。 刚度—结构或构件抵抗变形的能力。
一、对建筑物的初步认识 P1
• • • • • （一）、建筑物的组成、 （二）、建筑物的受力 （三）、建筑物的状态、 （四）、建筑物的安全保证 （五）、建筑物的设计、施工安全又经济
（一）、建筑物的组成
• 建筑物由屋盖、梁、板、墙（柱）和基础 组成。 • 组成结构的每一个部件称为构件 • 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。
台湾101塔
悉尼歌剧院
–北京鸟巢夜景
北京鸟巢
交通工程
• • • • 铁路 公路 航运 航空
赵州桥
武汉长江大桥桥头堡
上海崇明岛长江大桥
江苏润扬长江大桥
中世 国界 杭最 州长 湾跨 大海 桥大 桥 ——
斜拉桥
水利工程
• 水坝 • 河道 • 农田水利
长江三峡大坝
概述
• 一、对建筑物的初步认识 P1 • 二、学习《土木工程力学基 础》的重要性 Ｐ３ • 三、学习方法 Ｐ４
土木工程
力学基础（课件）
中专教材 《土木工程力学基础》主编 韩萱 万静
北京 高等教育出版社 2010.7
前言
• 当代土木工程的飞速发展
– 建筑工程 – 交通工程 – 水利工程 – 能源工程 – 地下工程 – 军事工程
建筑工程
建筑工程
民用建筑---住宅建筑、公共建筑、
构筑物
工业建筑—重工业建筑、轻工业建筑。
目录
一、建筑力学的任务
工程实例
四川彩虹桥坍塌
地基失效造成的结构破坏
北川中学第三教学楼五层变成三层， 底层和二层柱被地震力剪断原地坐落并倾斜有近700名师生遇难
一、建筑力学的任务
工程实例
比萨斜塔
五、建筑物的设计、施工安全又经 济
• 人们希望以最少的材料建造安全舒适而又 较大的建筑物，但是材料的承受能力是有 限的。 • 因此，只有经过科学的分析和计算，才能 在保证结构和构件安全的基础上，以最少 的材料解决工程中安全与经济的矛盾。 • ——即达到好钢用在刀刃上
（三）、建筑物的状态
• 相对与地球是静止的------平衡状态
– 柱子受力－－荷载作用下不会被压垮，保证房 屋安全。 – 房子受地震力——地震发生时不会是房屋垮塌。
（四）、建筑物的安全保证
• 结构和构件必须具备可靠、适用、耐久的 功能。或者说具有足够的承载能力，即在 荷载作用下，不能破坏，也不能发生过大 的变形。为此，需满足三方面的要求： • 结构或构件具有足够的承载力
二、学习《土木工程力学基础》的 重要性 Ｐ３
• 1土木工程力学知识是工程上解决经济与安
全矛盾的理论基础
2土木工程力学知识施工人员的 必要知识
3 学习《土木工程力学基础》 的目的 本课程是土木专业学生必备基 础课，培养学生以力学观点分析 问题，也为学习后续课程的奠定 基础。
三、学习方法 Ｐ４
• • • • 1注意理论联系实际 2循序渐进 3注意分析问题的思路和解决问题的方法 4重视课后训练
本课主要内容
• • • • • • 概述 单元１ 单元２ 单元３ 单元４ 单元５
力和受力图 平面力系的平衡 直杆轴向拉伸和压缩 直梁弯曲 受压构件的稳定性
结构的计算简图
刚度问题
稳定性
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—结构或构件保持原有平衡形 态的能力。
结构的计算简图
稳定问题
一、建筑力学的任务 稳定性：指构件在压缩载 荷的作用下，保持平衡形 式不发生突然转变的能力
一、建筑力学的任务及与工程的联系
工程实例
美国纽约马尔克大桥坍塌
图1所示为一幢住宅构造组成
。 基础是房屋最下面的部分，它承受房屋的 全部荷载，并把这些荷载传给下面的土层 （地基）。 墙或柱是房屋的垂直承重构件，它承受 楼地层和屋顶传给它的荷载，并把这些荷 载传给基础，墙起承重、围护、分隔建筑 空间的作用。
图1 住宅的建筑构成
图2一个单层工业厂房承重骨架的示意图
– 按方向分
• 竖向力 • 水平力
- 为确保建筑物正常使用、结构安全。必须计算出结构、 构件的受力即受力分析。
结构的计算简图
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓↓↓
屋架为平面杆件结构，各根杆件用其各自的 轴线来代表，并将屋架中各杆的连接点视为铰结 点。将屋架的两端分别简化一端用固定铰支座， 一端用活动铰支座，即将屋架视为简支梁。
，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。
图0-1
（二）、建筑物的受力
• 建筑物所受的力：
按作用时间分
恒载 构件自重 装饰重 活载 设备重 人群重 风力雪载 地震力 其他外力