建筑力学基础知识二

建筑力学基础知识需要掌握的基本内容1、力、力矩、力偶2、平衡；平面力系的平衡条件3、约束与约束反力4、物体的受力分析与受力图5、荷载；结构计算简图6、结构几何组成分析；静定结构与超静定结构7、杆件的基本受力：拉、压、弯、剪、扭；内力与内力图；应力、应变；压杆的稳定性力力是物体间相互的机械作用。

力对物体作用效应：

一是使物体的机械运动状态发生改变，叫做力的运动效应或外效应。二是使物体的形状发生改变，叫做力的变形效应或内效应。力的定义力的大小、力的方向、力的作用点。力的图示法：力的三要素：力具有大小和方向，所以说力是矢量(vector)。可以用一带箭头的直线段将力的三要素表示出来，物枕体蒜的平食衡是踩指翅物何体转相属对斗于势地忍面下保泪持器静证止理或威作痒匀穴速磨直中线爪运批动闹的互状纵态池。平衡力杯系绩的朱定坡义作用秘于同返一个摔物体性上的棍一组祝力。力系的分和类各法力秋的拔作绍用岭线芬都参在兼同汤一景平沈面趟内偿的则力陷系称辨为裹平纹面及力磨系位；各力篮的作条用线酬不在艇同一忠平面锈内的哄力系称准为泼空竭间摧力凉系铺。等食效螺力备系指刷两韵个普力(系)对物牢体的帝作用亿效果够完全劳相同宅。平年衡膊力古系力秩系彩作色用弯下浓使太物潜体宏平着衡禽的降力讽系肢。合森力篮与宜分浇力若晌一尺个及力顺与歉一摸个水力还系宿等心效比。嫩则唉这隔个链力称为扬该力命系的初合力乞，而乡丰力系秆中的房诚各个绘力称为阅该楼合肉力脾的鉴一虹个搏分损力袋。平面虎力系并的分活类平抗面腿平冈行蔑力吨系：各力帅作用苦线平洪行的静力系恼。平面级一般鄙力系：各力怀作用每线既旷不汇寸交又泰不平苗行的贿平面漠力系哈。静耐力知学芳公翼理作用垃于刚别体上叶的两俱个力闪，如麻果大桶小相滴等、很方向忧相反旬、且各沿同讯一作光用线洽，则秃它们塌的合枯力为般零，劳此时提，刚冲体处钉于静检止或枯作匀呜速直棵线运生动。公怖理炉一骂二工力询平训衡哈公绢理只有刑两个款力作违用下锻处于头平衡衡的物客体束其大吧小相港等、委方向腥相反辟、作闯用于同勺一忌直雨线上。二冬力盛构围件受置二锐力衔作宵用炊而乐处扫于谈平籍衡青的朵杆蹈件穴或惩构他件欢称烦为悟二治力框杆纳件丑（胜简既称跌为赴二锋力绕杆活）并或锯二融力搅构左件孤。公理渣二弯力的散平行脂四边粉形法迈则作惯用腾在浆物砖体群上旁同柏一仆点扎的玩两亡个抹力问，尤可某以脉合腐成牲为绢仍躬作先用本于姨该量点回的瘦一己个客合递力阵，贫合斧力粮的浆大史小臭和早方兆向盖由段以虎原小来老的企两配个万力赖为呼邻脂边猜所虹构沫成寇的战平形行推四画边惰形环的薪对脂角境线兔矢蛮量鼻来脑表该示误。推苗论屑：三题力毙平羽衡酬汇位交际定喇理刚体渗受到稠不平批行的兔三个芹力作母用而孤平衡净时，肢这三盼个力摊的作评用线躺一定屋交于质同一絮点且私位于批同一流平面铸内。公理化三润作像用与糊反作至用定辞律两个镜相互缠作用袭物体薄之间挨的作妈用力驼与反奴作用铸力大脉小相获等，导方向爽相反鉴，沿醉同一神直线绢且分败别作稀用在承这两舌个物蚕体上圣。力波可暑以晚在悼刚惩体变上截沿贿其属作含用岔线缩慧移粪至蛇任磨意卧一顷点乱而嘉不距改蒸变记它搂对孟刚尤体返的废作软用震效助应公理跌四愧加减斑平衡膝力系法公理在勤作减用狠于歼刚日体亿的敌任策意柜力惧系渐上享，侧加钻上抓或贡减唉去嫁任销一顶平份衡谱力樱系张，沸并碧不廊改溉变拌原饰力北系逃对资刚射体殿的杨作解用课效虫应钩。推论鞭：力焦的俊可交传崖性力矩一污个蛇力浇作脊用外在剪具写有蔽固日定爆的磁物效体离上蝇，碧若小力渗的牲作缴用恒线阵不岩通逝过博固禽定家轴挺时怕，薪物眼体止就烟会林产办生经转摸动解效臂果筹。如秋图妙所氧示悠，存力F使扳燃手绕阁螺母帐中心O转动锡的效或应，凝不仅晋与力F的大彼小有诱关招；立而捷且判还段与听该太力F的晌作晌用积线开到渡螺春母担中骨心O的垂估直柱距货离d有关怀。可惧用两语者的惹乘积柱来量峰度力F对扳勉手的识转动私效应罩。转寨动中迫心O称为吹力矩伙中心耽，简竟称矩心。矩齿心到渴力作罗用线粉的垂猎直距慰离d，称么为力臂。F.MdO显然落，力F对布物沸体的绕O点转党动的寒效应川，由障下列与因素呈决定葱：(1做)力F的大脏小与走力臂鼓的乘庙积。(2宋)力F使栽物冲体双绕O点的艇转动前方向铺。力矩页公式波：MO(F)滥=宗±Fd力债矩弹符窃号口规奸定疯：使鄙物容体向绕咸矩公心却产缸生兼逆懒时炕针妇方翁向神转疗动秧的祸力玩矩为母正葛，蔑反教之格为疤负冤。单位:是侍力巴与郊长航度看的顷单唉位肥的谱乘眠积剂。常堤用(榜N织·逐m灾)或(k裕N·容m)。力偶由稳两圈个炭大假小锻相叶等木、馅方驻向命相急反龄、昼不廊共恒线乒的瘦平助行底力奴组邮成政的彼力秃系惭，冤称洒为澡力务偶明。用符丹号（F、F'）表亿示基，湖如并图糖所方示F’FdFdF’力双偶尽的漏两热个遗力倾之蒙间猴的抗距胆离d称为力偶蒜臂力偶标所在且的平授面称挠为力帝偶仔的右作婶用叛面,力偶绘不能旷再简画化成右更简纯单的影形式致，所婆以力把偶与力都是故组成栽力系胳的两尖个基箱本元迁素。力偶惹三要雄素：配即力偶凑矩的冒大小、力偶乒的转夺向和力竹偶库作锣用丝式平哗面适；力浇与棕力抵偶末臂棍的妇乘魂积码称帅为力球偶毫矩，弄用骂符射号M(F、F’)来表鄙示，苗可简臣记为M；力偶忌在平韵面内副的转串向不瞎同，盼作用的效应详也不墓相同。符霜号弃规竹定肠：亲力嫂偶邻使币物费体呈作逆时针那转动穴时，盲力偶惭矩为正号博；崖反采之嚼为圣负牵。怜在奔平预面丧力京系踩中希，堪力蚂偶祝矩氏为铃代绕数击量纯。茶表矮达跑式膊为壮：M=±Fd“力”须与讨“力矩”会咐产生序什么跑作用忍？力有以自下两川个作造用：(致1丘)改变物体罢的运动状态；(2振)使物满体产券生变形伟。力矩矩也有驳两个户作用赌：（1）督改驳变偷物跨体狮的旋佳转状态鸦；（2)使物规体产角生扭转或弯曲雾变形帮。平嫁面笛力网系沿的返平胃衡肥条怨件平割面迫一赏般锯力震系略平克衡烤的狭必绳要敬与菜充恋分瓣条辆件贡是:力自系硬的渠主卫矢劳和鬼力踩系董对羞平敌面橡内樱任援一工点按的遭主右矩非都所等圣于羊零彩。脊即平予面拦一妨般厦力系系薯平孩衡踩的便充栗分扫必婆要摔条属件帆也撞可趟以悼表比述清为度：力系炮中所棒有各泡力在坏两个速坐标伟轴上饱的投盏影的鸡代数叼和都抹等于对零，袍而且糊力系消中所伏有各膛力对厦任一赏点力厕矩的四代数塑和也丹等于鸭零。约束锈与约回束反考力约束挽反力倡位于若约束番与被兵约束冈物体盏的连宏接或魂接触岁处，到其方简向必雄与该茅约束欲所能监阻碍同物体遍的运贫动方格向相杂反。丛运用舱这个寒准则焦，可舰确定拦约束绣反力倍的方灿向和篇作用析点的显位置魂。限膝制勿物世体犯运纽奉动羊的评物质体士称倍为昼约帖束兽物赢体尚，字简袭称折约鹅束当。沉约独束疤必翻然沿对关被点约滑束血物害体插有盼力剪的豆作渠用寒，哭以眨阻愚碍尊被老约绞束隔物矩体及的诞运欲动梅或鞭运场动场趋个势形。扣这民种柄力炸称东为基约再束甜反柿力走，卖简登称目反倡力脉。常见筑的几封种类叫型的龙约束用记柔什软胖的绍皮倘带岗、剧绳舟索臂、揉链哑条旅阻要碍肺物倦体帖运姜动教而纸构羽成标的滋约豪束兔叫河柔装体由约云束许。区这屑种棉约减束鹊作悬用放是挽将离物垒体喊拉很住洲，绞且奇柔苦体许约见束数只蒜能仙受祖拉描力线，销不关能犹受礼压寺力历，雅所创以烛约赠束躺反头力据一璃定晌通球过把接棚触辞点机，急沿桶着遭柔言体辱中书心赤线辈背汗离后被半约响束鞭物易体锻的能方帮向灾，柳且积恒搭为脆拉鼓力绘，党如时图资中这的帮力抛。1．柔蛋体约撑束A柔绳掠约束当两董物体将在接兼触处秩的摩宿擦力迎很小岩而略宴不计还时，著其中苹一个晓物体汽就是鸣另一劫个物屯体的裹光滑剑接触鞭面约咳束。才这种嗓约束佳不论西接触次面的族形状旬如何酒，都污只能曾在接袋触面撒的公红法线魂方向哑上将梨被约敬束物鉴体顶碑住或毫支撑幸住，愁所以鼻光滑摊接触至面的子约束搜反力堂过接锣触点毫，沿绪着接么触面摊的公雨法线冻指向煌被约同束的迹物体珍，只子能是汇压力累，如贵图1.姐15中的懂力。2．歪光只滑哈接待触织面复约归束光滑挠接触探面约万束实告例光滑启齿面光润滑劫圆仅柱筋铰姓链吴约倒束唤的刺约裁束压性沃质上是亭限彻制状物道体挨平莫面谊移关动泛（储不畏限株制北转锐动天）唤，笔其庸约蹦束川反纵力考是连互穴相枝垂恼直豆的娱两吓个衣力返（温本堡质蜘上僚是色一讨个州力怒）悼，垒指独向季任泄意匪假杨设贤。3、素光渐滑诸圆游柱毁铰苦链看约壁束特（恋简擦称别铰拨约站束任）链绸杆碎就证是破两利端段铰踏接尖而饼中样间砌不清受含力查的亏刚赠性县直密杆错，歪由般此饱所常形欠成系的悬约氧束交称兽为揭链趁杆猜约淘束卵。叛这晶种振约订束顶只边能素限裕制脸物梅体着沿驳链调杆用轴访线叼方聋向稀上冻的情移闹动例。似链呀杆拔可既以愁受敬拉育或淹者集是麻受躁压蹲，疑但约不泪能宅限奏制趋物新体棒沿诸其川他纲方膝向毛的亭运藏动悔和左转题动药，嚼所睬以竹，留链拌杆商约揪束芦的棚约垫束避反跪力山沿玩着陷链伙杆辫的绢轴贸线彼，胞其填指倾向晚假伍设竭。4．链著杆约冲束ABNANBACB物体苹的受替力分宣析及票受力茄图研究甚力学匙问题影，首骂先要闻了解照物体哑的受坝力状亚态，僵即对腿物体对进行跪受力悦分析掀，反络映物吊体受它力状来态的介图称姿为受升力图撑。受力波图画豆受些力怜图笑的守方幕法失与定步污骤稿：1、取材分离占体（遵研究雪对象乏）2、阿画涉出要研剑究若对摔象没所长受纺的劣全源部桥主裂动碎力凤（料使饺物削体缠产钟生运磁动龄或耳运元动愤趋确势短的饶力程）3、在犯存在岂约束愤的地刮方，获按约况束类摧型逐哨一画配出约罩束反力猾（研脂究对习象与用周围词物体载的连帐接关挡系）APNFTECGBEPAFD解：(维1针)物箱体B受序两耗个趴力属作华用伍：(2筐)球A受驳三丘个视力痕作心用乏：(3弓)作用叛于滑载轮C的罗力蜻：CNGTGTGTDQB例题在图减示的纽奉平面北系统合中，蛇匀质炕球A重深为P，借猴本膨身助重剖量蔽和垒摩名擦品不紧计险的姑理失想贯滑雨轮C和曾柔智绳狸维僵持纺在性仰听角允是的扁光执滑杜斜共面络上榜，铲绳叫的减一塑端馆挂陆着米重乓为Q的物存体B。试分搅析物堵体B、球A和滑傍轮C的受苍力情挺况，领并分寻别画延出平借衡时摩各物野体的术受力编图。ECABFDBCNBNC解灭：1、杆BC所讽受奸的堂力缠：2、杆AB所阻受民的陡力舱：表示葱法一仙：表傲示樱法稠二蜜：BDAFNAxNAyNBBAFDNAHNB例题等关腰判三堂角个形甘构颜架AB筛C的姓顶园点A、B、C都用恶铰链腊连接到，底谅边AC固定晕，而AB边剖的耽中罩点D作单用把有洗平疯行抢于雄固逼定及边AC的力F，如图1半–灭1炭3箩(腥a瓜)所脆示晚。瞧不山计准各到杆轧自贞重轻，醋试恰画统出A摔B和BC的受除力图常。任何除建筑炮物在菊施工身过程虏中以娃及建锯成后壁的使兄用过其程中引，都核要受振到各摊种各疼样的邮作用年，这誓种作讯用造竿成建教筑物偷整体耍或局棚部发乱生变亚形、挎位移玩甚至拒破坏氏。例补如，守建筑房诚物各窗部分暖的自牺重、归人和硬设备羽的重则力、辆风力逆、地奴震，留温度大变化研等等步。其卸中建穷筑物欲的自消重、但人和练设备俘的重伶力、尊风力巧等作辟用称勺为直漏接哪作魔用，侵在货工挥程随上鼻称写为荷载；季而艳地葱震绑，晚温锈度眉变介化票等黄作士用胃称梨为间接脑作用。工放程中排，有廊时不合严格植区分协直接玩作用起或间缎接作陶用，优对引惑起建出筑物煌变形乐、位防移甚壤至破啄坏的拴作用氧一概圆称之掘为荷参载。荷载在工秩程中请，作漆用在变结构焰上的届荷载椅是多种多雀样的项。为妥了便拆于力转学分尝析，赢需要倚从不同荡的遵角耀度滑，绕将鞋它赶们氏进刺行辰分瞒类素。1、荷缴载按呈其作地用时起间的级长短谣分为永久孙荷载、第可匹变穿荷探载泽和公偶梅然嚷荷见载恳。3、装荷创载滑按产作母用消位送置处是芽否枪变泄化每分盏为移动躁荷载宫和固敌定荷臂载。2、荷蒙载按帽作用广在结忠构上倒的性虫质分闸为静力知荷载纽奉和动力荷庸载荷载势的分槽类4、家荷件载册按煮其胖作鸭用助在党结眯构构上誓的畅分件布喝情披况暂分耀为分厌布兼荷伯载和挨集喂中晶荷孤载。集中灾荷载分布示范围斧很小钩，可阳近似艰认为扎作用钻在一留点的可荷载饲；线斤分布位荷载沿刮直输线欠或锁曲痒线宁分绩布教的仆荷立载衡（辈单愉位煎：k豪N府/听m）倍；面县分末布坐荷碗载沿岗平忍面屿或劲曲币面涂分仿布羊的李荷溜载跳（蜡单蒜位慰：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内容种类

外力特点

变形特点拉伸和压缩

剪切扭转平面弯曲基本受力形式外力别、内淋力和骆应力一午、镇外循力外力好：来计自果构粉件掉外路部菊的幼力怕，晚包哀括押约脚束则反钟力租、辽自越重弦和悦惯特性牢力玻等庙。研倘究蝴某童一伯构螺件锋时冻，科可义设股想蛛把超它喊从恶周虫围蛛其状他恭物颈体烈中驼单往独爷取竭出英，虹并伞用利力F1，F2……代索替妙周轰围荒各售物冈体通对挖构秤件双的欺作慨用锈。内力是涨构锤件旷各撕部叹分异之丈间赶相死互晕作迁用席力让因夹外体力既而乳引梯起强的附加易值。二刚、唤内奴力物努体尚受链到存外瓶力要作观用骂时束，敏构高件葱内向部伶各减质超点污间恩的相扫对跪位蕉置脉将帖发标生修变弯化，告从乱而没引培起更各克质撕点墨间他的相冷互弓作痛用妨力头的驳改甩变，其厅改变起量称册为内须力。内顾力系与腹构悉件记的交强诞度失密蔑切关相盆关内力随外力的而，到达某一限度时，引起构件的破坏。内力腥：横截宜面上拨所有势点应认力的编总和鲁。IIFN轴力FN表鞠示新截族面融上毛所私有械点炸正框应间力σ在盏轴线（锻或法日线）系方向闯上作乏用的塑总和丸。剪移力FQ表示饼截面梁上所纷有点形剪应巡寿力τ在切慕线颂方围向熟上伯作扮用破的趁总乏和狡。ППFQ当挺同冲一估横妥截拐面泪上鼓正弦应桃力疮有摇正改有电负廊时风，弯寇矩M表示富截面租上所粗有点糠正应钟力σ对正负塑应壮力喘分职界布轴x芦-祥x的力魄偶作驰用。ШШMxx扭外矩FT表浸示泄截际面过上隐所碰有客点翁剪贵应轰力τ对截面中客心点O点的止力偶害作用伴。ⅣⅣOτ内乔力索图杆件愈的轴阻力图膜：轴烛力沿杆件红轴线芬的变受化图飘。例：已锅知F1=1怒0k浓N；F2=味2悬0虏k吓N；F3=3我5k系N；F4=2雪5k念N;试买画赤出狱图胜示派杆刑件竖的拐轴屈力痕图律。11FN1F1解项：1、计出算各厉段的锦轴力兼。F1F3F2F4ABCDA巡寿B段BC段2233FN3F4FN2F1F2CD段2、绘瘦制轴节力图盆。例1简支清梁受镰均布查荷载歼作用执，如爹图示导，作此矮梁的炭剪力怠图和消弯矩塞图。解：1、求胃约束尚反力由对粒称关奸系，兄可得惭：2、注建绞立塑内静力蚀方扶程3、依板方程该作剪笼力图降和弯侮矩图梁的拆内力币图例2简支朋梁受博集中劫荷载凡作用茂，如供图示犯，作吩此份梁洞的聪剪视力烘图贺和趴弯及矩艇图桑。1.求约喇束反居力2、炼分红段荣建国立墓方贿程AC段伙：CB段艇：3、依众方程态而作垫图k之Nk达N珠mk乘NkN岔m534FQ图M图Q图M图平遗均猫应喂力:某盲范潜围功内幼单辅位赤面酒积仰上逆内身力辱的坊平锦均神集杆度四校、叶应凉力围归绕K点取厨微小臂面积△A，为△A上跌分为布计内瞎力蛙的谢极散限谅状巩态积为评合程力△F，绍△F和△A的比全值为甘：当△A趋猪于呀零真时戏，Pm的大蚊小和早方向谦都将状趋于毛一定禾极限项，即应渡力营的掏国耀际喘单副位篇为Pa或MP扩a1P抹a蔑=亩1N拘/m21帆M巴P陕a稍=绢1肆06P站a嘴1蜓G幼P塑a即=批1冷09PaP——K点馒处证的豪全恩应翻力通墙常竿将验全竖应枯力p分解异为：垂层直乱于释截蚂面群的泽分捷量σ—隙—正应芳力平行倘于截理面的纵分量τ—跑—切疏应敏力应渴力四：踩单讯位碍面拴积松上哲的窑内弟力纳，疤表恰示饰某阻截果面珠处巾内肥力核的半密溉集湿程险度巾。变多形限和算应埋变一磁、茄变涨形冈：形潜状单的控改炮变。物蔽体的藏形状淘总可待用它曲各部瞒分的长禽度和角度来表龄示。划因此揉物体捧的形斯变总斗可以拆归结叹为长度僵的改计变和角掠度制的疯改欠变。二、蠢应变捷：应喷变种可广分成为正做应焦变堡（恩线垂应游变裹）和切应趣变（屈角凤应捧变纸）。每肤单苗位痒长裤度弊的浪伸减缩称为丹正应闲变（缸线应职变）磨，用休表示尝；各线殃段之野间的初直角灵的改皂变称为谋切应探变（茫角应尾变）鸟，用桂表学示。变霉形—革—指构佛件的蹄体积物或形倡状的蝴改变正计方离形正方局形体舌积漂改伏变形状婆改变正晋方牲形体丈积谈与明形售状骑改祸变应疯变—民—指构班件内受部某舟点的帜变形蹲程度线应卧变ε：一点腹在某罚方向米上尺愿寸改应变程籍度的慌描述餐。切沈应公变γ：过一峰点两转互相首垂直小截面顽的角袄度改学变量立。压杆士的稳摔定性压杆工顺程脏中锯把霜承龟受烦轴府向绣压被力抱的正直疗杆珍称垦为里压郑杆工廉程杯中原把趋承街受局轴漆向项压满力届的夸直掩杆宇称祥为膊压亏杆木结吵构中禽的压组杆稳定性是指构件保持其原有平衡状态的能力。承受压力作用的杆件，当压力超过一定限度时就会发生弯曲失稳现象。由于构件失稳后將丧失继续承受原设计载荷的能力，其后果往往是很严重的。因此在设计受压构件时，必须保证其有足够的稳定性。稳定疫性(S灰ta哨bi歌li刚ty)桁页架置稳机定朴性（S域t露a遍b锯i摆l敢i正t短y夸o利f方T捕r斥u窝s愤s雀e竖s）压帐杆瞧稳鸣定压杆壶稳定稳奔定淋平河衡薯与方不谋稳贩定就平扩衡枯：1、岭不匙稳牢定著平分衡夺：矛扰秤动捕作截用舍除庆去监后鼠不放能州回墓复倦的蓝平战衡偏：2、命稳舅定满平幼衡淹：园扰铁动产作茄用抵除扶去贴后皂能磨回警复遥的冲平留衡手：物台体料平懒衡目的烘稳恼定廊性稳定平衡随遇平衡不稳定平衡压力Fc冠r称为做压杆活的临吧界力西或称填为临负界屠荷辩载（爪C捧r算i颂t耳i旺c存a喂l类l西o密a宝d箱s龟）。压杆赛的失道稳现话象是奔在纵习向力住的作兆用下晚，使歪杆发即生突寸然弯露曲，绞所以堡称为鸟纵弯威曲。福这种