建筑力学PPT教学课件

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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4 约束与约束反力
1.4.1 约束与约束反力的概念 ➢ 自由度：衡量物体自由活动的程度 动点：可以上下左右移动的点。自由度为2 动体：可以上下左右并旋转的物体。自由度3 静止的物体自由度为0 ➢ 约束：限制物体某些运动的其它物体称为约束。 ➢ 约束反力：约束限制了物体的运动，因而约束 必然对物体有力的作用，这种力称为约束反力， 简称反力
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4.2 几种基本类型的约束及其约束反力 ➢ 柔性约束：约束反力T通过接触点，延柔索而背 离物体 ➢ 理想光滑面约束：约束反力作用于接触点，沿 接触点的法线且指向物体 ➢ 滚轴约束：约束反力作用于接触点，沿接触点 的法线且指向物体 ➢ 光滑铰链约束：有两个相互垂直到约束反力。 ➢ 链杆约束：两端用光滑铰链与 其它物体相联， 不计自重中间不受力作用的杆件。可视为二力杆 约束反力必定沿着两铰链中心的连线作用在物体 上
为一点，称为集中力 1.2.4. 作用的性质
➢ 静力作用：指作用的量值、方向、位置均不随时间 变化，或变化及其缓慢，不产生加速度。
➢ 动力作用 ：由施力物体运动而产生的荷载，其量 值、方向、位置随时间变化迅速，产生加速度。
1.2.5 作用的取值 根据《建筑结构荷载规范》
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.2.2 间接作用 ➢ 温差作用 ➢ 沉差作用 ➢ 地震作用
1.2.3 作用方式 A 分布力 ➢ 体分布力：力遍布于体积的各个部分 ➢ 面分布力：作用在面上的力 ➢ 线分布力：呈线形分布的力
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
B 集中力 力的作用范围比物体总尺寸小得多时，可抽象
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4.4 节点 杆件结构中，若干根杆件交汇，相互连接之点称
为节点。 节点类型： ➢ 刚接点： ➢ 铰节点： ➢ 组合节点：
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.5 物体的受力分析和受力图
受力分析的步骤 ➢ 明确研究对象 ➢ 画出研究对象的大概形体，标出力的作用点位置
及代表的字母 ➢ 如实画出全部作用在研究对象上的已知外力 ➢ 画出所有的约束反力 、 ➢ 检查有没有少画或多画的力
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第二章：力系及力系的平衡
建筑力学
平面力系：所有各力的作用线都位于同一平面 的力系称为平面力系。
空间力系：所有各力的作用线不在同一平面的 力系称为空间力系。
➢ 交汇力系：所有各力的作用线均交汇于一点的力系。 ➢ 平行力系：所有各力的作用线相互平行的力系。 ➢ 一般力系：所有各力的作用线既不交于一点，又
Βιβλιοθήκη Baidu 1.1 力的概念
➢ 什么是力：力是物体间的一种机械作用， ➢ 力的效应：运动、变形 ➢ 力的三要素：大小、方向、作用点 ➢ 作用力与反作用力定律 ： ➢ 力的合成：平行四边形法则、三角形法则 、 ➢ 力的分解 ：平行四边形法则
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.2 力在结构上的作用
I＝1
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第二章：力系及力系的平衡
建筑力学
2.1.2 平面交汇力系平衡的几何条件
平面交汇力系平衡的必要与充分条件是力系的合力 为零
R=∑F＝0
平面交汇力系平衡的几何条件是力的多边形自行 封闭
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第二章：力系及力系的平衡
建筑力学
2.1.3 平面交汇力系的解析法合成 ➢ 力在直角坐标系上的投影 一力在相互平行且同向的轴上的投影相等 将一力的力矢平行移动，此力在同一轴上的投影不变 ➢ 合力投影定律： 合力在某一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投 影的代数和。 ➢ 平面交汇力系的解析法合成
1.2.1 直接作用——荷载 A 竖载 ➢ 恒载：建筑中固定不变的荷载 特点：作用时间长久、位置固定、数值不变 ➢ 活载：建筑中可变的荷载 特点：作用时间短、位置不定、数值可变 包括：使用活载、施工检修荷载、雪载 积水荷载等
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
B 侧力 根据其产生的因由不同，可分为三种： ➢ 人群的侧推力：由于人的活动，对建筑的某些 部位（栏杆、扶手等部位）产生水平推力 ➢ 水、土侧压力：主要是地下室 ➢ 风载：由于风的作用对建筑产生的水平推力
建筑力学
静力学
建筑力学 静力学的研究对象：
刚体：就是在力的作用下不变形的物体，对刚体而言只 有运动效应。
静力学的研究内容：
力系的简化
力系：作用在刚体上的一群力，称为力系。 力系的简化：用一个简单的等效力系，来代替一个复杂
的力系。
刚体在力系作用下的平衡条件
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4.3 支座的简化和支座反力 支座：结构构件与支承物接触处的连接装置称为支
座。 支座的类型 ➢ 固定铰支座：支座反力通过铰心，大小和方向 因主动力而定。可以相互垂直的分力来表示。 ➢ 可动铰支座：支座反力与支承平面垂直，大小 和方向因主动力而定。 ➢ 固定支座：反力可用一水平、竖向的分力及一 力偶来表示，大小和方向因主动力而定。
不平 行的力系。
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第二章：力系及力系的平衡
建筑力学
2.1 平面交汇力系
2.1.1 平面交汇力系的几何法合成 平面交汇力系可合成为一个合力，此合力的作用线
通过力系中所有各力的交汇点，而合力的大小和方向 则由力多边形的封闭边所确定，它等于力系中所有力 的矢量和：
n
R=F1+F2+F3‥‥‥Fn ＝∑Fi
1.3 静力学的基本原理
➢ 二力平衡原理：刚体在两个力作用下保持平衡的必 要和充分条件是此二力等值、共线、反向 二力体：一个物体在两个力的作用下处于平衡则称 为该物体为二力体。若是杆就成为二力杆。
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
➢ 加减平衡力系原理：在作用于刚体上的任一力系中加 入或减去一个平衡力系，并不改变原来力系对刚体的 作用 • 力的可传性原理：作用于刚体上的力可以沿其作 用线移至刚体上任意一点，而不改变力对刚体的 效应 • 三力平衡原理：一个刚体在三个不平行的力的作 用下处于平衡，此三力必交于一点。