建筑力学 绪论
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建筑力学1-绪论
材料力学的任务就是在保证构件满足强度、 刚度和稳定性要求的前提下，以最经济的代价 为构件选择适宜的材料，确定合理的形状和尺 寸，提供必要的理论基础和计算方法。
建筑结构的受力分析——结构力学
建筑物中起支承荷载作用的骨架称为结构。房屋中的屋架、梁、板、 柱、基础等构件或由这些构件联结而成的体系都是结构的典型例子。图 0.1为一工业厂房的结构示意图。 按照几何观点，结构可以分为三类： （1） 杆件结构结构由杆件组成。 （2） 薄壁结构结构的厚度远小于其它两个尺度，如折板、板壳等。 （3） 实体结构结构的三个尺度为同一量级，如挡土墙、堤坝等。
力系的简化和力系的平衡问题——静力学
静力学是研究物体在力作用下的平衡规律的科学。 在一般工程问题中，所谓平衡是指物体相对于地球处于静止 或匀速直线运动的状态。 平衡是物体机械运动的一种特殊形式，它的特点是物体的运 动状态不发生变化。 通常，一个物体所受的力不止一个而是若干个。我们把作用 于物体上的一组力，称为力系。 如果物体在力系作用下处于平衡状态，则该力系称为平衡力 系。
建筑力学
第一章 绪论
1，着重于基本概念——掌握力学的最基本概念，建立起力学 的基本概念； 2，着重于分析问题和解决问题——掌握力学分析的基本要求， 能分析和解决问题； 3，着重于与建筑实践环节的联系——掌握建筑上所应用的必 备力学知识；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1-1 建筑力学的任务
一，建筑结构的概念——由构件按合理形状组成的 骨架，用于承担预定荷载和围合组成建筑的支撑 体系叫建筑结构； 二，建筑结构的作用——承担荷载，荷载使结构产 生变形或产生破坏； 三，建筑力学研究的问题—— 1，力系的简化和力系的平衡问题； 2，建筑材料的强度问题；刚度问题，稳定问题； 3，建筑结构的受力分析及几何组成问题。
建筑力学课程教学大纲
《建筑力学》课程教学大纲一、本课程的地位、作用和任务《建筑力学》是水利水电建筑工程专业的一门重要的专业基础课，在本专业中起着承上启下的作用，为后续课程打基础。
《建筑力学》的任务是：教授学生掌握物体受力分析与静力平衡问题的求解方法；杆件及结构内力与变形的分析方法；关于构件的强度、刚度与稳定性的计算及构件应力、应变的方法。
通过本课程的学习，要求学生具备对常见结构、构件进行受力分析、内力与变形计算的能力，并初步具备对结构的实验分析能力。
二、教学内容和教学要求第一章绪论1、教学内容建筑力学的研究对象、研究方法、主要内容。
2、教学要求了解建筑力学课程的性质、地位和作用，了解建筑力学各部分的内容、了解建筑力学的学习方法。
第一篇、静力学第二章刚体静力分析基础1、教学内容2—1 力与力偶1）力的概念和性质2）力对点之矩3）力偶的概念和性质2—2 约束与约束反力1）约束与约束反力的概念2）工程中常见的约束与约束反力2—3 受力分析与受力图2、教学要求（1）理解力、力对点的矩、平面力偶的概念及静力学的四个公理，合力矩定理、刚体的概念；掌握平面力偶系合成的计算。
（2）了解约束的概念及荷载的分类；了解作用在构件上荷载的计算方法；掌握常见工程中的约束类型及其约束反力的确定；第三章平面力系1、教学内容3—1 平面力系向一点的简化1）力的平移定理2）平面力系向一点的简化3）力在坐标轴上的投影主矢与主矩的计算4）平面力系向一点简化结果的进一步分析3—2 平衡方程及其应用1）平面一般力系的平衡条件和平衡方程2）平面力系的几种特殊情形3）静定与超静定问题4）物体系的平衡问题2、教学要求（1）了解力的平移定理的内容；掌握力在坐标轴上的投影的概念及计算，掌握合力的投影定理；（2）理解平面一般力系的概念；了解平面一般力系向一点简化和简化结果分析。
（3）掌握平面一般力系、平面汇交力系、平面平行力系及平面力偶系的平衡方程及其应用，重点掌握常见物体支座反力的求法。
《建筑力学》绪论
构件 结构
分类
杆
特点
杆件的截面尺 寸远小长度 平面杆系结构
板壳 块体
三、建筑力学的研究内容
1、由荷载根据平衡方程确定支座反力 2、分析梁的承载能力
四、建筑力学的学习方法
1、理论掌握；概念清楚；方法熟练；切忌死记硬背 。
2、做足够练习，不盲目做题或死搬硬套 。
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高452米
钢 结 构 高 层 建 筑
上海 东方电视塔 高300m 球径45m
强度—构件抵抗破坏的能力 刚度—构件抵抗变形的能力 稳定性—构件保持其原有的直线稳定平衡的能力
建筑力学的任务—研究和分析作用在结构（构件）上力与平衡 的关系，结构（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（构件）安全可 靠合理提高计算的理论依据
绪论
1.了解建筑力学的任务、研究对象、 内容、任务、特点及学习方法 2.掌握强度、刚度、稳定性的概念.Βιβλιοθήκη 点强度、刚度、稳定性的概念.
难 点
建筑力学的任务
一、建筑力学的任务
高320.7米
钢塔耸立在大桥南北两侧，高342米， 钢塔之间的大桥 跨度达1280米，为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距 大吊桥之一,从海面到桥中心部的高度约60米 .宽27.4 米,长2000多米
二、建筑力学的研究对象—建筑结构和构件 1.结构按几何观点分为： 杆件结构（刚架桁架等）、 薄壁结构（钢筋混凝土楼面为平板结构、悉尼歌剧院屋面）、 实体结构（重力坝、建筑物基础等）。 杆件 板（壳） 实体 2.结构按空间观点分为：平面结构、 空间结构。
建筑力学研究平面杆件结构。
建筑力学的研究对象
分类
杆
特点
杆件的截面尺 寸远小长度 平面杆系结构
板壳 块体
三、建筑力学的研究内容
1、由荷载根据平衡方程确定支座反力 2、分析梁的承载能力
四、建筑力学的学习方法
1、理论掌握；概念清楚；方法熟练；切忌死记硬背 。
2、做足够练习，不盲目做题或死搬硬套 。
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高452米
钢 结 构 高 层 建 筑
上海 东方电视塔 高300m 球径45m
强度—构件抵抗破坏的能力 刚度—构件抵抗变形的能力 稳定性—构件保持其原有的直线稳定平衡的能力
建筑力学的任务—研究和分析作用在结构（构件）上力与平衡 的关系，结构（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（构件）安全可 靠合理提高计算的理论依据
绪论
1.了解建筑力学的任务、研究对象、 内容、任务、特点及学习方法 2.掌握强度、刚度、稳定性的概念.Βιβλιοθήκη 点强度、刚度、稳定性的概念.
难 点
建筑力学的任务
一、建筑力学的任务
高320.7米
钢塔耸立在大桥南北两侧，高342米， 钢塔之间的大桥 跨度达1280米，为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距 大吊桥之一,从海面到桥中心部的高度约60米 .宽27.4 米,长2000多米
二、建筑力学的研究对象—建筑结构和构件 1.结构按几何观点分为： 杆件结构（刚架桁架等）、 薄壁结构（钢筋混凝土楼面为平板结构、悉尼歌剧院屋面）、 实体结构（重力坝、建筑物基础等）。 杆件 板（壳） 实体 2.结构按空间观点分为：平面结构、 空间结构。
建筑力学研究平面杆件结构。
建筑力学的研究对象
《建筑力学》教学课件 绪论
注重理解
不要死记硬背，要理解力 学原理的内在逻辑和物理 意义，提高自己的分析能 力。
多做习题
通过大量习题的练习，加 深对知识点的理解和记忆 ，提高解题能力。
参加学讨论
积极参加学术讨论和交流 ，拓宽自己的思路和视野 ，提高自己的综合素质。
学习建筑力学的注意事项
重视基础
持之以恒
在学习过程中，要重视基础知识的掌 握，不要一开始就追求高深理论。
材料稳定性分析
建筑力学在建筑材料选择中的应用还包括材料稳定性分析，通过计算和分析，确定材料的 稳定性和安全性，预防因材料失稳而产生的安全事故。
材料优化
建筑力学在建筑材料选择中的应用还包括材料优化，通过优化选择，降低建筑的成本和资 源消耗，提高建筑的效益和可持续性。
04
学习方法与建议
学习建筑力学的方法
01
02
03
掌握基本概念
理解力学的基本概念，如 力、力矩、应力、应变等 ，是学习建筑力学的基础 。
系统学习
按照教学大纲的顺序，系 统地学习各章节内容，逐 步掌握建筑力学的基本原 理和方法。
实践应用
通过实验、课程设计和工 程实践，将理论知识与实 际应用相结合，加深对建 筑力学的理解。
学习建筑力学的建议
02
建筑力学概述
建筑力学的定义
建筑力学是一门研究建筑结构中力和运动关系以及变形现象 的科学。它涉及到建筑结构的设计、施工、维护以及安全评 估等方面，是建筑学、土木工程和相关领域的重要基础课程 。
建筑力学主要研究静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等 方面的内容，为建筑设计提供必要的理论支撑和实践指导。
03
04
静力学基础
包括力的概念、平衡条件、力 的合成与分解等
建筑力学绪论
理想弹性体：这种只有弹性变形的物体称为理想弹性体。 弹性范围：只产生弹性变形的外力范围称为弹性范围。 （2）塑性变形：外力消除后，变形不能全部消失而留有残 余，这种不能消失的残余变形称为塑性变形。 一般情况下，物体受力后，既有弹性变形，又有塑性变形， 但工程中常用的材料，在所受外力不超过一定范围时，塑性变 形很小，可忽略不计，认为材料只产生弹性变形而不产生塑性 变形。
工程实例
黑龙江哈尔滨阳明滩大桥
二、建筑力学的研究任务
工程实例
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
二、建筑力学的研究任务 比萨斜塔
工程实例
二、 建筑力学的研究任务
本课程由理论力学、材料力学和结构力学三大部分组成， 在内容安排上，共分为五个教学模块：
建筑力学绪论
2021年8月15日星期日
§ 0 绪论
一、建筑力学的研究对象 二、建筑力学的任务 三、建筑力学的研究方法 四、学习建筑力学的方法
一、 建筑力学的研究对象
建筑力学的研究对象是-----（建筑物的）结构。
一、 建筑力学的研究对象
基本概念： 荷载
直接主动作用在建 筑物上的力
结构
建筑物中支撑和传递荷 载而起骨架作用的部分
三、 建筑力学的研究方法
工程中构体和零件都是由固体材料制成的，如铸铁、钢、 木材、混凝土等。
变形固体：固体材料在外力作用下或多或少都会产生变形， 我们将这些固体材料称为变形固体。
1、变形的基本类型： 变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形:
三、 建筑力学的研究方法
（1）弹性变形：当外力消除时，变形也随着消失，这种变 形称为弹性变形;
工程实例
黑龙江哈尔滨阳明滩大桥
二、建筑力学的研究任务
工程实例
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
二、建筑力学的研究任务 比萨斜塔
工程实例
二、 建筑力学的研究任务
本课程由理论力学、材料力学和结构力学三大部分组成， 在内容安排上，共分为五个教学模块：
建筑力学绪论
2021年8月15日星期日
§ 0 绪论
一、建筑力学的研究对象 二、建筑力学的任务 三、建筑力学的研究方法 四、学习建筑力学的方法
一、 建筑力学的研究对象
建筑力学的研究对象是-----（建筑物的）结构。
一、 建筑力学的研究对象
基本概念： 荷载
直接主动作用在建 筑物上的力
结构
建筑物中支撑和传递荷 载而起骨架作用的部分
三、 建筑力学的研究方法
工程中构体和零件都是由固体材料制成的，如铸铁、钢、 木材、混凝土等。
变形固体：固体材料在外力作用下或多或少都会产生变形， 我们将这些固体材料称为变形固体。
1、变形的基本类型： 变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形:
三、 建筑力学的研究方法
（1）弹性变形：当外力消除时，变形也随着消失，这种变 形称为弹性变形;
建筑力学课件 第一章 绪论
1.1 建筑力学基本概念
五、力系、合力与分力
1.力系的概念
※同时作用在同一物体上的一组 力，称为力系。在一个力系中 ，如果各力作用线都位于同一 个平面内，则该力系称为平面 力系，反之为空间力系。
1.1 建筑力学基本概念
不论是平面力系，还是空间力系，按 照其各力作用线分布的不同形式， 都可分为：
（1）汇交力系； （2）力偶系； （3）平行力系； （4）一般力系。
1.1 建筑力学基本概念
四、荷载 ※荷载是主动作用于物体上的外力。
在实际工程中，构件或结构受到的 荷载是多种多样的，如建筑物的楼 板传给梁的重量、钢板对轧辊的作 用力等等。这些重量和作用力统称 为加在构件上的荷载。
根据荷载得作用以及计算的需要，可 以对荷载进行分类：
1.1 建筑力学基本概念
1.荷载按其作用在结构上的时间久暂，可 分为恒载和活载。
※恒载是长期作用在构件或结构上的不变 荷载，如结构的自重和土压力。
※活载是指在施工和建成后使用期间可能 作用在结构上的可变荷载，它们的作用 位置和范围可能是固定的（如风荷载、 雪荷载、会议室的人群重量等），也可 能是移动的（如吊车荷载、桥梁上行驶 的车辆等）。
1.1 建筑力学基本概念
2.荷载按其作用在结构上的分布情况可分为分布荷载和 集中荷载。
1.1 建筑力学基本概念
※撤除外力后能完全恢复原状的物体，称 为理想弹性变形体或称理想弹性体。
实际上，在自然界并不存在理想弹性体， 但通过实验研究表明，常用的工程材料 如金属、木材等，当外力不超过某一限 度时（称为弹性阶段），很接近于理想 弹性体，这时，可以将它们近似地视为 理想弹性体；而如果外力超过了这一限 度，就会产生明显的塑性变形（称为弹 塑性阶段）。
建筑力学第一章
第一章 绪论
• 第一节 建筑力学的研究对象 • 第二节 建筑力学的基本任务 • 第三节 变形固体及其基本假设
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第一节 建筑力学的研究对象
• 一、基本概念 • 建筑力学的研究对象是建筑结构及其构件.建筑结构(如厂房、桥梁、
闸、坝、电视塔等)是由工程材料制成的构件(如梁、柱等)按合理方式 连接而成的,它能承受和传递荷载, 起骨架作用.例如,单层工业厂房的 基础、柱、屋架(梁)通过相互连接而构成厂房的骨架(图１-１).又如民 用建筑中的框架,公路与铁路工程中的桥梁以及挡土墙、水坝等,也是 结构的实际例子.结构一般是由多个构件连接而成的,如桁架、框架等. 最简单的结构则是单个构件,如单跨梁、独立柱等. • 二、结构分类 • 结构的类型很多,按照结构构件的形状和几何尺寸,可以将结构分为杆 件结构、板壳结构和实体结构三类.
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第三节 变形固体及其基本假设
• (四)小变形假设 • 在实际工程中,构件在荷载作用下,其变形与构件的原尺寸相比通常很
小,可以忽略不计,这一类变形称为小变形.所以,在研究构件的平衡和运 动时,可按变形前的原始尺寸和形状进行计算.研究和计算变形时,变形 的高次幂项也可忽略不计.这既可以简化计算,又不影响计算结果的实 用精度.
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第二节 建筑力学的基本任务
• (４)稳定性问题.对于比较细长的轴心受压杆,当压力超过某一定压力 时,杆将不再保持直线形状,而突然从原来的直线形状变成曲线形状,改 变它原来受压的工作性质而发生破坏,这种现象称为丧失稳定,简称 “失稳”.例如房屋中承重的柱子,如果过细、过高,就可能由于失稳而 导致整个房屋突然倒塌.
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第二节 建筑力学的基本任务
• 在结构设计中,其他条件一定时,如果构件的截面设计得过小,当构件所 受的荷载大于构件的承载能力时,结构将不安全,它会因变形过大而影 响正常工作,或因强度不够而破坏.当构件的承载能力大于构件所受的 荷载时,则要多用材料,造成浪费.因此,建筑力学的任务是讨论和研究使 建筑结构及构件在荷载或其他因素(支座移动、温度变化)的作用下能 安全、正常地工作且符合经济要求的理论和计算方法, 它可归纳为以 下几个方面的内容:
• 第一节 建筑力学的研究对象 • 第二节 建筑力学的基本任务 • 第三节 变形固体及其基本假设
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第一节 建筑力学的研究对象
• 一、基本概念 • 建筑力学的研究对象是建筑结构及其构件.建筑结构(如厂房、桥梁、
闸、坝、电视塔等)是由工程材料制成的构件(如梁、柱等)按合理方式 连接而成的,它能承受和传递荷载, 起骨架作用.例如,单层工业厂房的 基础、柱、屋架(梁)通过相互连接而构成厂房的骨架(图１-１).又如民 用建筑中的框架,公路与铁路工程中的桥梁以及挡土墙、水坝等,也是 结构的实际例子.结构一般是由多个构件连接而成的,如桁架、框架等. 最简单的结构则是单个构件,如单跨梁、独立柱等. • 二、结构分类 • 结构的类型很多,按照结构构件的形状和几何尺寸,可以将结构分为杆 件结构、板壳结构和实体结构三类.
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第三节 变形固体及其基本假设
• (四)小变形假设 • 在实际工程中,构件在荷载作用下,其变形与构件的原尺寸相比通常很
小,可以忽略不计,这一类变形称为小变形.所以,在研究构件的平衡和运 动时,可按变形前的原始尺寸和形状进行计算.研究和计算变形时,变形 的高次幂项也可忽略不计.这既可以简化计算,又不影响计算结果的实 用精度.
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第二节 建筑力学的基本任务
• (４)稳定性问题.对于比较细长的轴心受压杆,当压力超过某一定压力 时,杆将不再保持直线形状,而突然从原来的直线形状变成曲线形状,改 变它原来受压的工作性质而发生破坏,这种现象称为丧失稳定,简称 “失稳”.例如房屋中承重的柱子,如果过细、过高,就可能由于失稳而 导致整个房屋突然倒塌.
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第二节 建筑力学的基本任务
• 在结构设计中,其他条件一定时,如果构件的截面设计得过小,当构件所 受的荷载大于构件的承载能力时,结构将不安全,它会因变形过大而影 响正常工作,或因强度不够而破坏.当构件的承载能力大于构件所受的 荷载时,则要多用材料,造成浪费.因此,建筑力学的任务是讨论和研究使 建筑结构及构件在荷载或其他因素(支座移动、温度变化)的作用下能 安全、正常地工作且符合经济要求的理论和计算方法, 它可归纳为以 下几个方面的内容:
建筑力学第1章绪论.
第二节 建筑力学的任务
建筑力学的任务是研究能使建筑结构安全、正常 工作且符合经济要求的理论和计算方法，具体是： ⑴ 研究物体的受力分析、力系简化与平衡的理 论。这是建筑力学的静力学基础。 ⑵ 研究结构和构件在荷载作用下内力的计算方 法，以保证结构有足够的强度。 强度：材料抵抗破坏的能力。 ⑶ 研究结构和构件在荷载作用下变形的计算方 法，以保证结构有足够的刚度。 刚度：结构抵抗单位变形的能力。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (2) 分布荷载。分布荷载指分布在结构某一表面 上的荷载。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (3) 集中荷载。作用于结构上的荷载，当分布面 积远远小于结构尺寸时, 可以认为此荷载是作用于结 构某一点上的荷载，即集中荷载。
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (1) 体荷载。体荷载指分布在结构整个体积内连 续作用的荷载。如图所示的物体G的重力就是典型的 体荷载。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (2) 分布荷载。分布荷载指分布在结构某一表面 上的荷载。 ① 均布面荷载。 ② 均布线荷载。若均布面荷载换算到计算构件 的纵轴线上，即均布面荷载乘以其负载宽度，则可得 沿纵向的均布线荷载。 ③ 三角形分布荷载。三角形分布荷载如水对水 池壁的侧向压力。
第三节 刚体、变形体及其基本假设
建筑力学课件_第一章__绪论
课件制作人：肖昕迪
三、按作用性质分
1、静荷载 、 荷载从零慢慢增加到最后的确定值后， 荷载从零慢慢增加到最后的确定值后，其大 位置和方向就不再随时间而变化， 小、位置和方向就不再随时间而变化，这样 的荷载称为静荷载，如结构的自重、 的荷载称为静荷载，如结构的自重、一般的 活荷载等。 活荷载等。 2、动荷载 、 是指荷载的大小、位置、 是指荷载的大小、位置、方向随时间的变 化而迅速变化 称为动荷载。 迅速变化， 化而迅速变化，称为动荷载。如动力机械产 生的荷载、 生的荷载、地震力等
课件制作人：肖昕迪
二、按作用范围分
1、分布荷载 、 分布荷载是指满布在结构某一表面上的荷载， 分布荷载是指满布在结构某一表面上的荷载，又可 均布荷载和 分为均布荷载 非均布荷载。 分为均布荷载和非均布荷载 均布荷载：如梁的自重荷载连续作用，大小各处相同， 均布荷载：如梁的自重荷载连续作用，大小各处相同， 自重荷载以每米长度重力表示， 自重荷载以每米长度重力表示，N/m或KN/m， 或 ， 又称线均布荷载。板的自重荷载也是均匀分布， 又称线均布荷载。板的自重荷载也是均匀分布，但 它是以每平米面积重力来表示的， 它是以每平米面积重力来表示的， N/m2 ,KN/m2 非均布荷载：荷载的连续作用，但大小各处不相同。 非均布荷载：荷载的连续作用，但大小各处不相同。 如一水池的壁板受到的水压力作用。 如一水池的壁板受到的水压力作用。
第二节 荷载的分类
在建筑力学中， 在建筑力学中，我们把作用在物体上的力一般分 为两种： 为两种： 一种是使物体运动或有运动趋势的主动力 主动力； 一种是使物体运动或有运动趋势的主动力；第二 种是阻碍物体运动的约束力 所谓约束 约束力。 约束， 种是阻碍物体运动的约束力。所谓约束，就是能够限 制某构件运动。约束作用于被约束构件上的力就是约 制某构件运动。约束作用于被约束构件上的力就是约 束力。 束力。 通常把作用在结构上的主动力称为荷载 荷载， 通常把作用在结构上的主动力称为荷载，而把约 束力称为反力 反力， 束力称为反力，荷载与反力是相互对立又相互依存的 一个矛盾的两个方面。 一个矛盾的两个方面。它们都是其他物体作用在结构 外力。 上的力，所以统称为外力 在外力作用下， 上的力，所以统称为外力。在外力作用下，结构内各 部分之间产生相互作用的力称为内力 内力。 部分之间产生相互作用的力称为内力。
《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。
建筑力学 绪论
一般说来，力的作用位置并不在一个点上，而是分布在物 体的某一部分面积或体积上。例如，蒸汽压力作用于整个容器 壁，这就形成了面积分布力；重力作用于物体的每一点，又形 成了体积分布力。但是在很多情况下，可以把分布在物体上某 一部分的面积或体积上的力简化为作用在一个点上。例如，手 推车时，力是分布在与手相接触的面积上，但当接触面积很小 时，可把它看作集中作用于一点；又如重力分布在物体的整个 体积上，在研究物体的外效应时，也可将它看作集中作用于物 体的重心。这种集中作用于一点的力，称为集中力。这个点称 为力的作用点。 力的三要素表明力是一矢量。它可用一有向线段来表示， 如图1.1所示。线段的长度按一定比例尺表示力的大小；线段的 方位角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。本书中用黑斜体字母表示矢量，如力表示力矢量； 而用普通字母表示这个矢量的大小。
绪
论
建筑力学研究的内容
强度是结构抵抗破坏的能力
刚度是结构抵抗变形的能力
稳定性是结构保持原有平衡形态的能力 建筑力学的任务：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 截面形状和尺寸提供计算理论及计算方法。
2、力沿作用线移动，力矩不变。
合力矩定理
一个力对一点的力矩等于它的两个分力对
同一点之矩的代数和。
例 1 求图中荷载对A、B两点之矩
(a) 解： 图（a）： MA = - 8×= 16 kN · m
图（b）： MA = - 4×2×1 = -8 kN ·m MB = 4×2×1 = 8 kN ·m
F1 cos 60 F2 cos 30 F3 cos 45 F4 cos 45 112.3N
建筑力学知识点课件.doc
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。
建筑力学绪论
§5
不同的类型。
结构的分类
结构的类型很多，根据不同的观点，结构可分为各种 按照空间的观点，结构可分为平面结构和空间结构。 如果组成结构的所有杆件的轴线和作用在结构上的荷 载都在同一平面内，则此结构称为平面结构；反之，则 为空间结构。
实际工程中的结构都是空间结构，但是，大多数结构
在设计中常常可以简化为平面结构或近似分解为几个平 面结构进行计算，只是在有些情况下，必须考虑结构的 空间作用。本书所讨论的均为平面结构。
二、两种均布荷载的简化
工程结构计算中，通常需要将梁、板等构件所受的荷载简化以 方便计算。
b h
q
l
l
图 1 1. 等截面梁自重（体积力）的简化。假设一矩形截面梁如图1-8， 其截面宽度为b (m），截面高度为h(m)。设此梁的单位体积重（重 度）为γ (kN/m3)，则此梁的总重是
W＝bhlγ (kN）
4．拱 拱的轴线是曲线，且在竖向荷载作用下会产生水平反力（图17）。 水平反力大大改变了拱的受力性能。 5．组合结构 组合结构是由桁架和梁或桁架和刚架组合在一起的结构（图18）。
F q bl
而荷载F是沿板的跨度均匀分布的，于是，沿板长度 方向均匀分布的线荷载 q大小为
q q b
(kN/m)
可见均布面荷载简化为均布线荷载时，均布线荷
载的大小等于均布面荷载的大小乘以受荷宽度。
图3。平板支承在大粱上，其跨度为l1，梁支承在柱上，跨
度为 l2。当平板上受到均布面荷载q′(kN/m2)时，梁AB沿其轴线 方向受到板传来的均布线荷载q(kN／m)应当怎样计算呢?梁AB 的受荷范围是图1-10中阴影线所占有的面积，即梁的受荷宽度为 l1。于是，很容易就能算出梁AB受到板传来的均布线荷载值
建筑力学绪论
建筑力学
建筑力学
绪论
绪.1 建筑力学的研究对象 力学是研究机械运动规律及其应用的学科。建筑
力学是力学中最基本的、应用最广泛的部分。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 称为建筑结构。组成建筑结构的基本部件称为构件。
绪.1.1 变形固体 在外力作用下，会产生变形的固体称为变形固体。
变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形： 一种是外力消除时，变形随着消失，这种变形称为弹 性变形；另一种是外力消除后，不能消失的变形称为 塑性变形。
杆 它的几何特征是细而长， 即l>>h，l>>b。杆又可分为直杆和曲杆。
绪.3杆件及杆系结构
板和壳 它的几何特征是宽而薄，即a>>t，b>>t。 平面形状的称为板，曲面形状称为壳。
绪.3杆件及杆系结构
块体它的几何 特征是三个方 向的尺寸都是 同量级的。
绪.3杆件及杆系结构
薄壁杆 它的 几何特征是长、 宽、厚三个尺 寸都相差很悬 殊，即l>>b>>t。
.2 变形固体的基本假设
1．均匀连续假设 假设变形固体在其整个体积内用同种介质毫无空隙的 充满了物体。
2．各向同性假设 假设变形固体沿各个方向的力学性能均相同。 3．小变形假设 在实际工程中，构件在荷载作用下，其变形与构件 的原尺寸相比通常很小，可以忽略不计， 称这一类变形为小变形。
绪.3杆件及杆系结构
绪.4 建筑力学的分析方法
建筑力学分析方法：包括理论分析、 实验分析和数值分析三个方面。
实际结构
计算模型 实验模型
理论分析 实验分析
计算结构
建筑力学是一门力学的分支课程，在学习是要注重 对基本概念的理解，同时要学习力学的基本研究方 法，提高分析问题和解决问题的能力。
建筑力学第1章绪论
第二节 建筑力学的任务
建筑力学的任务是研究能使建筑结构安全、正常 工作且符合经济要求的理论和计算方法，具体是： ⑴ 研究物体的受力分析、力系简化与平衡的理 论。这是建筑力学的静力学基础。 ⑵ 研究结构和构件在荷载作用下内力的计算方 法，以保证结构有足够的强度。 强度：材料抵抗破坏的能力。 ⑶ 研究结构和构件在荷载作用下变形的计算方 法，以保证结构有足够的刚度。 刚度：结构抵抗单位变形的能力。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 4. 按荷载作用性质的不同分类 ⑴ 静力荷载。是指缓慢地作用到结构上, 不致使 结构产生显著的冲击或振动, 因而惯性力的影响可以 略去不计的荷载。 ⑵ 动力荷载。是指随时间而急剧变化的荷载，它 将引起结构的显著振动，产生不容忽视的加速度，因 而必须考虑惯性力的影响，如打夯机产生的冲击荷载、 地震作用等。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒉ 按荷载作用时间的长短分类 (3)偶然荷载。偶然荷载是指在结构使用期间内， 不一定出现，但一旦出现其值便很大且持续时间短的 荷载。这种荷载如果在设计时考虑不周，可能引起严 重的后果。如建筑物所受的地震作用、桥墩所受的轮 船的撞击荷载、爆炸荷载等。
第三节 刚体、变形体及其基本假设
结构和构件可统称为物体。在建筑力学中将物体 抽象为两种理想计算模型：刚体、变形体。
但当研究的问题与物体的变形密切相关时，就必
须考虑物体的变形，哪怕是极其微小的变形，这时就
要把物体抽象为变形体这一力学模型。变形体是在外
力作用下内部各点之间距离会发生变化的物体。如研 究一个简支梁在外力作用下的内力时，可以把简支梁 看做一个刚体，而要研究梁的变形时，就必须把梁看 作变形体了。
建筑力学第1章绪论
力的性质
力具有大小、方向和作用 点三个基本要素，遵循牛 顿运动定律。
力的单位
在国际单位制中，力的单 位是牛顿（N）。
力的概念与性质
01
02
03
力的定义
力是物体间相互作用的结 果，可以改变物体的运动 状态或形状。
力的性质
力具有大小、方向和作用 点三个基本要素，遵循牛 顿运动定律。
力的单位
在国际单位制中，力的单 位是牛顿（N）。
拱式结构的特点与应用
结构特点
拱式结构通过拱的形状将荷载转化为轴向压力，并传递至两侧的支持结构。拱式结构具有较强的承载能力和稳定 性。
应用范围
拱式结构常用于大跨度建筑，如桥梁、体育馆、展览馆等。其优点在于造型美观、受力合理、节省材料。
拱式结构的特点与应用
结构特点
拱式结构通过拱的形状将荷载转化为轴向压力，并传递至两侧的支持结构。拱式结构具有较强的承载能力和稳定 性。
性质
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度、正压力的大小以及物体的材料性质有关。摩擦力总是阻碍物体间 的相对运动或相对运动趋势，其方向与接触面相切，并与相对运动或相对运动趋势的方向相反。
04
建筑结构的基本形式与特 点
04
建筑结构的基本形式与特 点
梁式结构的特点与应用
结构特点
梁式结构主要由水平梁和垂直柱组成， 通过梁承受横向荷载并将其传递至柱， 再由柱传递至基础。这种结构形式简 单，传力路径明确。
力的分解
一个力可以按照一定的规则分解为两个或多个分力，这些分力的作用效果与原 来的力相同。
平衡方程及其应用
平衡方程
对于静力学问题，可以通过建立平衡方程来求解未知量。平 衡方程通常包括力矩平衡方程和力平衡方程。
建筑力学教学课件：绪论
建筑力学
第1章 绪 论
【学习目标】 通过本章的学习，了解建筑力学的研究对象、 任务；熟悉杆件变形的基本形式；理解建筑结构 的分类；认识建筑力学与建筑结构的关系。
【学习重点】 建筑力学的研究对象、任务；结构和构件的
强度、刚度和稳定性；杆件变形的基本形式。
【素养目标】 增强学生“四个自信”；培养其发现问题、分
板和壳
图1-2 薄壁结构
（3）实体结构 长、宽、高尺寸均接近的结构称为实体结构。
图1-3 实体结构
建筑力学的研究对象是杆件结构。
2.建筑力学的任务
具有足够的强度、刚度和稳定性。 （1）强度 强度是指结构和构件承受外力时抵抗破 坏的能力。
（2）刚度 刚度是指结构和构件承受外力时抵抗变 形的能力。
析问题、解决问题的能力。做到实事求是，具体 问题具体分析。
1.1 建筑力学的研究对象、任务
1.建筑力学的研究对象 研究对象——建筑工程结构和构件。
结构——在建筑物中承受并传递荷载而起骨 架作用的部分。
如：梁柱体系、板壳体系、网架体系、桥梁、挡
土墙等。
构件——组成结构的单个基本部件。
如：梁、板、柱、墙、基础等。
（3）稳定性 稳定性是指构件承受外力时保持原有 平衡状态的能力。
建筑力学的任务是研究构件或结构在荷载作 用下的平衡条件及承载力，为构件设计提供必要 的理论基础和计算方法，使所设计的构件既安全 可靠，又经济合理。
3.建筑力学的研究内容
（1）研究各种力系的简化及平衡，对结构及构件进 行受力分析。
（2）研究构件受力后的变形和破坏规律，以便建 立构件满足强度、刚度和稳定性要求所需的条件，为设 计既安全又经济的合理构件，提供科学的构
结构按几何特征可分为以下三类： （1）杆件结构 纵向长度远大于横截面上两个方向尺寸的构件称为
第1章 绪 论
【学习目标】 通过本章的学习，了解建筑力学的研究对象、 任务；熟悉杆件变形的基本形式；理解建筑结构 的分类；认识建筑力学与建筑结构的关系。
【学习重点】 建筑力学的研究对象、任务；结构和构件的
强度、刚度和稳定性；杆件变形的基本形式。
【素养目标】 增强学生“四个自信”；培养其发现问题、分
板和壳
图1-2 薄壁结构
（3）实体结构 长、宽、高尺寸均接近的结构称为实体结构。
图1-3 实体结构
建筑力学的研究对象是杆件结构。
2.建筑力学的任务
具有足够的强度、刚度和稳定性。 （1）强度 强度是指结构和构件承受外力时抵抗破 坏的能力。
（2）刚度 刚度是指结构和构件承受外力时抵抗变 形的能力。
析问题、解决问题的能力。做到实事求是，具体 问题具体分析。
1.1 建筑力学的研究对象、任务
1.建筑力学的研究对象 研究对象——建筑工程结构和构件。
结构——在建筑物中承受并传递荷载而起骨 架作用的部分。
如：梁柱体系、板壳体系、网架体系、桥梁、挡
土墙等。
构件——组成结构的单个基本部件。
如：梁、板、柱、墙、基础等。
（3）稳定性 稳定性是指构件承受外力时保持原有 平衡状态的能力。
建筑力学的任务是研究构件或结构在荷载作 用下的平衡条件及承载力，为构件设计提供必要 的理论基础和计算方法，使所设计的构件既安全 可靠，又经济合理。
3.建筑力学的研究内容
（1）研究各种力系的简化及平衡，对结构及构件进 行受力分析。
（2）研究构件受力后的变形和破坏规律，以便建 立构件满足强度、刚度和稳定性要求所需的条件，为设 计既安全又经济的合理构件，提供科学的构
结构按几何特征可分为以下三类： （1）杆件结构 纵向长度远大于横截面上两个方向尺寸的构件称为
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二、杆件的四种基本变形形式： ①轴向拉伸与压缩：在杆的轴线上作用一对平衡外力， 将引起杆沿轴线方向伸长或缩短的变形。
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②剪切变形：杆件受到一对大小相等、方向相反、作 用线互相平行且相距很近的横向外力作用时，将引起 其横截面沿力的方向发生相对错动的变形称为剪切变 形。
建筑力学 绪论
建筑力学
绪论
根据经典力学基础理论结合建筑结构力学特征建立的 建筑力学，有机地综合了理论力学中的静力学部分、材料 力学和结构力学的基本内容而自成一体，形成一门应用性 较强的技术基础学科。
建筑力学的主要 任务是研究构件及结 构在荷载及其它因素 作用下的工作状况。
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建筑力学
一、建筑力学的任务：研究并解决建筑工程中构件或结 构的强度、刚度和稳定性问题。 ①强度：构件（或结构）抵抗破坏的能力。 ②刚度；构件（或结构）抵抗变形的能力。 ③稳定性：构件（或结构）保持原有平衡形态的能力。
无空隙地充满了物质，且物体内物质的力学性质各 处相同。
各向同性假设：认为材料沿不同方向具有相同 的力学性质。
小变形假设：认为构件的变形是微小的或其变 形量相对构件原几何尺寸是微小的。
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③扭转变形：杆件受一对力偶（或力偶系）的作用，且力 偶作用面垂直于杆轴线，则杆的各横截面绕轴线发生相对 转动，称为扭转变形。
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④弯曲变形：在杆的横向方向上作用外力（集中力、集中 力偶、分布力等），杆的轴线由原来的直线变形为曲线。
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三、构件材料的基本假设： 均匀、连续性假设：认为物体在其整个体积内
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二、杆件的四种基本变形形式： ①轴向拉伸与压缩：在杆的轴线上作用一对平衡外力， 将引起杆沿轴线方向伸长或缩短的变形。
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②剪切变形：杆件受到一对大小相等、方向相反、作 用线互相平行且相距很近的横向外力作用时，将引起 其横截面沿力的方向发生相对错动的变形称为剪切变 形。
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绪论
根据经典力学基础理论结合建筑结构力学特征建立的 建筑力学，有机地综合了理论力学中的静力学部分、材料 力学和结构力学的基本内容而自成一体，形成一门应用性 较强的技术基础学科。
建筑力学的主要 任务是研究构件及结 构在荷载及其它因素 作用下的工作状况。
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一、建筑力学的任务：研究并解决建筑工程中构件或结 构的强度、刚度和稳定性问题。 ①强度：构件（或结构）抵抗破坏的能力。 ②刚度；构件（或结构）抵抗变形的能力。 ③稳定性：构件（或结构）保持原有平衡形态的能力。
无空隙地充满了物质，且物体内物质的力学性质各 处相同。
各向同性假设：认为材料沿不同方向具有相同 的力学性质。
小变形假设：认为构件的变形是微小的或其变 形量相对构件原几何尺寸是微小的。
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③扭转变形：杆件受一对力偶（或力偶系）的作用，且力 偶作用面垂直于杆轴线，则杆的各横截面绕轴线发生相对 转动，称为扭转变形。
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④弯曲变形：在杆的横向方向上作用外力（集中力、集中 力偶、分布力等），杆的轴线由原来的直线变形为曲线。
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三、构件材料的基本假设： 均匀、连续性假设：认为物体在其整个体积内