建筑力学与结构 第5版 课件 项目2 分析结构上的荷载

项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务1分析荷载CONTENTS目录荷载的概念01荷载的表达02荷载的分类03教学目标1.培养通过力学思想和方法分析问题和解决问题的能力。2.培养学生工匠精神、爱国主义精神、职业荣誉感。

1.能分析结构上的荷载。2.能识别荷载的类型。

1.理解荷载的概念。2.掌握荷载的分类。知识目标能力目标素质目标PART01荷载的概念1.荷载的概念荷载：建筑物的结构或构件在施工和使用过程中受到各种力的作用，其中，主动使物体产生运动或运动趋势的力称为主动力。通常把作用于结构上的主动力称为荷载，如结构的自重，土压力，风、雪荷载等。PART02荷载的表达1.思考力是物体间的相互作用。2.荷载的表达改变物体的运动状态。使物体发生变形。

力的三要素及表示法：力的大小、方向、作用点。AFPART03荷载的分类1.按作用形式分分集中荷载单位：KN分布荷载单位：KN/m、KN/m2

、KN/m31.按作用形式分分集中荷载：KN1.按作用形式分分均布线荷载KN/m1.按作用形式分分均布体荷载KN/m32.按作用性质分分加载过程中结构构件无速度的变化。静荷载加载过程中结构构件有速度的变化。动荷载荷载是否会引起结构的加速度改变。2.按作用性质分分静荷载2.按作用性质分分动荷载3.按荷载随时间变异分分永久荷载：3.按荷载随时间变异分分楼面可变荷载吊车荷载可变荷载：3.按荷载随时间变异分分偶然荷载：山东日照石大科技石化有限公司发生液化烃球罐火灾爆炸事故

THANKS感谢聆听项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务2力的基本公理CONTENTS目录公理一01公理二02公理三03公理四04教学目标1.培养通过力学思维和方法分析问题和解决问题的能力。2.培养职业荣誉感和家国情怀。

1.能应用平行四边形公理画出合力。2.能应用二力平衡公理确定力的方向。3.能应用三力平衡汇交定理解决实际工程问题。

1.理解四个基本公理。2.理解三个重要推论。3.应用基本公理解决问题。知识目标能力目标素质目标PART01

公理一力的平行四边形公理1.公理一A

公理一：力的平行四边形公理

作用于物体上任一点的两个力可合成为作用于同一点的一个力，

即合力。合力的矢由原两力的矢为邻边而作出的力平行四边形

的对角矢来表示。F1F2R矢量表达式：R=F1+F2即，合力为原两力的矢量和。2.思考FRAF2F1A(b)ABDF1Rα1(a)F3F4(a)F3DF1F1OF4F2

对作用于O点的多个力怎么合成呢？任选一点A，将力系中的各力依次首尾相连，最后从起点指向终点的有向线段就是该力系的合力。PART02

公理二二力平衡公理1.公理二ABFF

公理二：二力平衡公理：

作用在刚体上的两个力使刚体平衡的充要条件是这两个力的大小相等，方向相反，作用在同一直线上。

2.工程实例液压杆3.二力构件FAAFBB（a）ABFBFA（b）FBFAAB（c）FAFBBA（e）FAFB（d）BA

受两个力作用平衡的构件称为二力构件。PART03

公理三加减平衡力系公理1.思考分(b)(a)(c)FBABFFABFAF2.公理三分公理三：加减平衡力系公理

在作用于刚体的已知力系中，加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。3.推论1分推论1：力的可传性原理

作用于刚体上某点的力，可以沿其作用线移动至刚体的任意点，不改变原力对该力对刚体的作用效应。==FAF2F1FABF1AB4.推论2分

当刚体在三个力作用下平衡时，设其中两力的作用线相交于某点，则第三力的作用线必定也通过这个点。F1F3R1F2A=证明：A3F1F2F3A3AA2A1推论2：三力平衡汇交定理PART04

公理四作用与反作用公理1.公理四公理四：作用和反作用公理

作用力和反作用力总是同时存在，两力的大小相等、方向相反、沿着同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。2.思考神州十三号载人飞船

外太空拔河THANKS感谢聆听项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务3力的投影及合力投影定理CONTENTS目录力在坐标轴上的投影01合力投影定理02教学目标1.养成通过力学思想和方法分析问题和解决问题的能力。2.提高学习能力和沟通能力。

1.能分析结构中的各构件荷载的投影。2.能用合力的投影定理求合力。

1.理解力的投影的概念。2.掌握力的投影的计算。3.掌握投影的应用。知识目标能力目标素质目标PART01力在坐标轴上的投影1.投影的概念投影所在的平面叫做投影面照射光线叫做投影线投影面投影投影线

用光线照射物体，在某个平面（地面、墙壁等）上得到的影子叫做物体的投影我国古代的计时器日晷，就是根据日影来观测时间的．2.投影的正负投影的正负规定：xyFabFxFyαa1b1从起点垂足A到终点垂足B如果与轴同向，投影为正；反向为负。ABFxybaFxFyαb1a1BA3.投影的计算xyFabFxFyαa1b1ab=Fx=+Fcosαa1b1=Fy=FsinαAB投影的计算4.思考

思考：投影和分力有什么相同和不同之处？？xyFFyABFxFyαFxA1B1PART02合力投影定理1.合力投影定理力系的合力在任一轴上的投影，等于力系中各力在同一轴上投影的代数和。x2.思考已知合力求分力和已知分力求合力？THANKS感谢聆听项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务4计算力矩CONTENTS目录力矩的概念01力矩的性质02力矩的计算03教学目标1.通过力矩概念、性质的学习应用，培养学生的运用知识分析问题和解决问题的能力。2.提高协作能力，合作精神。

1.能判断已知力是否产生力矩效应。2.能计算力矩。3.能应用合力矩定理。

1.复述力矩的概念。2.解释力矩的性质。3.阐述力矩计算公式。4.解释合力矩定理。知识目标能力目标素质目标PART01力矩的概念1.力矩的概念定义：力使物体绕一点或一个轴发生转动或有转动趋势的效应，称为力矩。力矩的表达：力矩的大小：力矩的单位：，力臂：矩心到力的作用线的垂直距离矩心：转动中心或选定的力矩计算参考点2.力矩的正负力矩的正负规定：使物体绕矩心逆时针转动为正，顺时针为负。PART02力矩的性质1.性质（1）、（2）、（3）（1）力矩的值与矩心位置有关，同一力对不同矩心，其力矩不同。（2）力

沿其作用线移动时，力矩不变。（3）力的作用线通过矩心，力矩为零。2.性质(4)（4）合力对平面内任一点之矩等于各分力对同一点之矩的代数和，称为合力矩定理。PART03力矩的计算例题分例2-3：如图所示，刚架上作用力F，已知F=10kN，

°,试分别计算力对点A和点B的力矩。解：1）计算力对点A之矩，可直接按力矩的定义求得，即其中

，也可以根据合力矩定理，求得力F对点A的矩。由于

通过矩心A，故

，于是得2）计算力F对点B之矩，根据合力矩定理计算，即THANKS感谢聆听项目2分析结构上的荷载建筑力学与结构BuildingMechanicsandStructures任务5计算力偶CONTENTS目录力偶的概念01力偶的性质02力的等效平移03教学目标1.通过力矩概念、性质的学习应用，培养学生的运用知识分析问题和解决问题的能力。2.提高协作能力，合作精神。

1.能判断已知力是否产生力偶效应。2.能计算力偶。3.能对力进行等效平移。

1.复述力偶的概念。2.解释力偶的性质。3.阐述力偶计算公式。4.解释合力偶定理。5.理解力的等效平移。知识目标能力目标素质目标PART01力偶的概念1.力偶的概念定义：平面内一对等值、反向、且不共线的平行力，称为力偶。力偶的表达：力偶的作用效果：纯转动力偶的大小：用力偶矩度量，力偶矩的表达：

或m力偶矩的大小：力偶臂：二力作用线间垂直距离力偶的单位：2.力偶的正负力偶的正负规定：使物体逆时针转动为正，顺时针为负。PART02力偶的性质1.性质（1）（1）力偶没有合力。力偶在任一轴的投影为零力偶不能与一个力平衡力偶不能用一个力代替力偶可以与什么相平衡？思考：2.性质（2）（2）力偶对其所在平面内的矩恒等于力偶矩。力偶的作用效果决定于力偶中力的大小和力偶臂的长短，与矩心位置无关。3.性质（3）（3）同一平面内的两个力偶，只要其力偶矩（大小和方向）相等，则二者彼此等效。两个推论：（1）力偶可以在其平面内任意转动，而不改变它对刚体的作用效果。（2）只要力偶矩保