建筑力学 李前程 第一章 绪 论

建筑力学主讲单位：力学教研室

（一）1第一章绪论第一节建筑力学的任务和内容第二节刚体、变形固体及其基本假设第四节荷载的分类第三节杆件变形的基本形式2一、结构与构件构件——组成结构的各单独部分。第一节建筑力学的任务和内容结构——建筑物中用以承受荷载而起骨架作用的部分。缆索与立柱桥墩桥面结构3第一节建筑力学的任务和内容结构的分类（一般按其几何特征分三种类型）：

1.杆系结构杆件——长度远大于横截面的宽度和高度2.薄壁结构薄板或薄壳——厚度远小于另外两个方向的尺寸3.实体结构——几何特征为其三个方向的尺寸基本是同量级板壳实体杆4——研究能使建筑结构安全、正常地工作且符合经济要求的理论和计算方法。第一节建筑力学的任务和内容二、建筑力学的任务三、建筑力学的内容

1.静力学基础

2.内力分析

3.强度、刚度和稳定性问题

4.超静定结构问题——研究物体的受力分析、力系简化与平衡的理论及杆系结构的组成规律等。——研究静定结构和构件的内力的计算方法及其分布规律。强度——抵抗破坏的能力。刚度——抵抗变形的能力。稳定性——结构或构件保持原有平衡形状状态的能力。建筑结构要求能安全正常工作，一般须满足强度、刚度和稳定性三方面要求！建筑结构或构件须具备足够的强度、刚度和稳定性！5第一节建筑力学的任务和内容强度问题强度问题——是研究构件满足强度要求的计算理论和方法。6第一节建筑力学的任务和内容刚度问题——是研究结构或构件满足刚度要求的计算理论和方法。7第一节建筑力学的任务和内容稳定性问题——着重介绍压杆稳定的概念。8——受力作用而不变形的物体。第二节刚体、变形固体及其基本假设内容物体——结构和构件的统称物体的两种计算模型——刚体模型、理想变形固体模型一、刚体变形固体——受力作用而变形的物体。二、理想变形固体1.连续性假设——物体的材料结构是密实的，物体内材料是毫无空隙地连续分布。——材料各点处的力学性质是完全相同的。2.均匀性假设变形固体的几种基本假设：——材料沿不同方向具有相同的力学性质。3.各向同性假设9第二节刚体、变形固体及其基本假设内容二、理想变形固体——连续、均匀、各向同性的变形固体。二、理想变形固体变形的两种情况：la+b1.弹性变形：撤去荷载后能完全消失的那一部分变形。2.塑性变形：撤去荷载后残留下来的那部分变形。l+a+b:

加载后的杆长l+a:

卸载后的杆长bab：弹性变形a：

塑性变形本教材只讨论弹性变形,且为小变形问题!10第二节刚体、变形固体及其基本假设内容(a)变形后两部分相互重叠(b)变形后两部分相互分离(c)变形后两部分协调一致变形前按照均匀性假设，分析变形后的正确情况：（c）11第二节刚体、变形固体及其基本假设内容CAB变形体与刚体的区别ABAB杆产生变形只有AC段产生变形答：不能12第三节杆件变形的基本形式等截面杆——横截面相同的杆件一、杆件分类变截面杆——横截面不同的杆件直杆曲杆折杆阶梯变截面杆连续变截面杆13第三节杆件变形的基本形式二、杆件变形的四种基本形式1.轴向拉伸或压缩2.剪切3.扭转4.弯曲组合变形——两种或两种以上基本变形形式的组合14第三节杆件变形的基本形式二、杆件变形的四种基本形式1.轴向拉伸或压缩受力特点:一对方向相反的外力沿轴线作用于杆件。变形特点:长度发生伸长或缩短的改变。15第三节杆件变形的基本形式二、杆件变形的四种基本形式2.剪切受力特点:一对相距很近方向相反的平行力沿横向(垂直于轴线)作用于杆件。变形特点:横截面沿力作用方向发生错动。16第三节杆件变形的基本形式二、杆件变形的四种基本形式3.扭转受力特点:一对方向相反的力偶作用于杆件的两个横截面。变形特点:杆件的相邻横截面绕轴线发生相对转动。17第三节杆件变形的基本形式二、杆件变形的四种基本形式4.弯曲受力特点:一对方向相反的力偶作用于杆件的纵向平面(通过杆件轴线的平面)内。变形特点:杆件的杆件的轴线由直线变为曲线。18第四节荷载的分类荷载——结构工作时所承受的外力荷载的分类：1.按荷载作用的范围可分为分布荷载和集中荷载（1）分布荷载（2）集中荷载

——荷载集中作用于一点体荷载——分布作用在体积上的荷载面荷载——分布作用在面积上的荷载线荷载——分布作用在线段上的荷载F1F2q（荷载作用的范围与构件的尺寸相比十分微小）19第四节荷载的分类荷载的分类：2.按荷载作用时间的久暂可分为恒荷载和活荷载（1）恒荷载（2）活荷载

——暂时作用在结构上的荷载

——永久作用在结构上的荷载3.按荷载作用的性质可分为静荷载和动荷载（1）静荷载

——由零逐渐增加到最后值的荷载（2）动荷载

——大小或方向随时间而改变的荷载20第四节荷载的分类常见的荷载FM1q(x)qM2集中力F——单位用牛顿

N或

千kN

表示。集中力偶

M——

单位用牛.米

N.m

或

千牛.米kN.m

表示。分布荷载

q(x)

——单位用牛顿/米

N/m或

千牛

kN/m

表示。均布荷载

q——是常量。21非均布荷载——

荷载连续作用,大小各处不相同.如水池壁受水的压力。三角形荷载第四节荷载的分类22例1:

截面为20cm50cm的钢筋混凝土梁,总长为6m,已知钢筋混凝土的密度

=2450kg/m3，求梁的重力。密度,构件材料单位体积的质量,kg/m3V

构件的体积,m3g

重力加速度

(g=9.8m/s2)第四节荷载的分类解：梁的重力总重力除以长度就得该梁每米长