建筑力学基础.ppt

1、a，1，建筑力学知识，李燕，a，2，课程介绍，建筑力学，a，3，第一章介绍，a，4，11建筑力学的课题，12变形固体的基本假设，13构件变形的基本形式，第一章介绍，目录，目录组件的分类(按长宽比测量)、建筑力学研究对象的几何特性、构件：一个方向的大型板和壳：两个方向的大型实体：三个方向的大小大而相似。 两个组件几何属性，垂直于每个横截面的中心连接轴的截面横截面，可以根据轴的形状分为：a、7、直线：曲线杆：拱；折叠杆：刚架；a、8、3；结构的几何特性；平面杆件结构和空间杆件结构；构成结构的所有杆件的轴都在平面内，且载荷称为平面杆件结构的平面杆件结构。否则，称为空间结构。a，9，1-1-2建筑力学

2、研究内容，一个或几个基本概念组件：构成机械或结构的最小单位强度：组件或结构抗破坏的能力刚度：组件抗变形的能力稳定性：组件保持原始平衡的能力，a，10，2，建筑力学工作，a，11，刚体是在任何外力作用下大小和形状始终保持不变的对象。例如，在车辆、人口等负荷下，桥梁的最大垂直变形通常不超过桥梁跨度的1/7001/900。物体的微小变形对研究物体的平衡几乎没有影响，因此可以认为是不变形物体的理想物体的刚体，省略1-2变形固体的基本假设，a，12，二次特性，将主要特性抽象成理想模型，提出了一些基本假设。完全弹性假设：认为材料由外力变形与外力成正比；如果外力移除，构件的变形完全消失连续均匀假设：认为材料

3、各处的特性相同时，所希望的一些研究、区域和整个研究的统一等向性假设：木材波纹和横纹是基于各向异性的具有不同断裂阻力的钢材各个方向的机械特性相同的小变形假设：在外力变形的相对构件大小较小的情况下，可以简化计算。 剪切、弯曲、a、14、概要、概念：零部件、强度、刚度、稳定性操作：为研究零部件的强度、刚度、稳定性、工程设计提供了理论基础和计算方法。 可变形固体和刚体：四个基本假设：对象：弹性范围内均匀、连续、各向同性、小变形等直线杆的四个基本变形：拉力压力、剪切、扭转、弯曲、a、15、第二章静态基本概念、第二-1力的概念2-2力矩包括力分析、力系统的简化、平衡条件等。物体的静态平衡是指物体相对于地面

4、保持静止状态或以一定速度直线运动的状态。，力的概念，a，17，2-1力和力系统，力是物体之间的相互作用，其效果是改变物体的运动状态或物体变形，静态力学，力的单位，采用国际单位时：或牛顿(n)，a，18，力对物体的影响取决于力的大小，方向和作用点。我们有力的三个因素，1 .力的基本概念，力的三个元素，(1)力的三个元素，(2)力的三个元素，物体上力的各种作用，聚合力系统，平面力系统：各力的工作线都在同一平面上，根据各力的线的关系，平面随机力系统，平面平行力系统和平面相交力系统，a a，20，(3)静态公理，作用于刚体的两个力，大小相同，方向相反，并且沿同一直线，它们的合力为零。 刚体可以是静止或

5、均匀的直线运动。公理1，2力的平衡公理，空间力计：力的工作线分布在三维空间中，空间的随机力系统，空间平行力系统，空间吸收力系统，a，21，、2力分量、以外的2力分量、a、22，注意：上述2力平衡公理对于刚体是足够的或必需的，对于变形体是不够的，是必需的。图中绳子的两端可以通过大小相同、方向相反的一对拉动作用来平衡，但压力无法平衡。a，23，力可以沿着刚体的工作线移动到任意点，而不改变对刚体的影响，公理2加减平衡力系统公理在作用于刚体的任意力系统中添加或减去任意平衡力系统时，不会改变原始力对刚体的影响。推论：力的可传播性，a，24，相同点作用两个力的效果可以使用它们的合力均等。此合力作用于平行四

6、边形的对角方向和大小确定的同一点。(几何合成法)，公理3力的平行四边形法则，a，25，两个物体之间相互作用的力总是大小相同，方向相反的同时分别作用于两个物体。公理4作用和反作用定理，推论：三力平衡交叉定理，刚体通过三个不平行的力作用来平衡，这三个力的工作线必须与同一点共面。a、26，相反，如果已知投影Fx，Fy，则可以查找输出f的大小和方向。21-6力的投影。力沿轴的分解，一个，力在轴上的投影：结论：力在一个轴上的投影等于力乘以力与正轴之间角度的馀弦的模。a，27，思维：尝试各力对图1.3的轴的投影，根据规定判断投影的符号。a，28，注意：力投影的要点：1，力平移力均匀投影到坐标轴上。2，力垂

7、直于轴，力投影到轴上0。力平行于轴，力投影在该轴上的绝对值是力的大小。a，29，共点力合成和平衡几何方法，1，合成几何方法：表达式：F1，F2，F3，F4是平面共点力系统：a，30，每个力矢量(称为力链)。添加闭合边将创建称为力多边形的多边形。2，力的多边形规则：注：平移分割力向量的绘制顺序合力向量保持不变。a，31，合力的每个力等于投影在同一轴上的数字之和。证明：以三种力的公共点力为例。图3个公共点力F1、F2和F3。合力投影定理：a，32，合力r投影到x轴上：f1，F2，r，F3，x，a，b，c，d，(b)，任意多力F1力和力是静态力学的基本要素。，偶数特性2:力被偶数代替(即与其他力相等

8、)，因此只能与力成对地平衡。力特性1:力对的两个力不均衡，不能用力合成。a，36，2，力和臀部两个力的工作线之间的距离。3，在力对中，将适当的正号与任意力的大小和力臂d的乘积相加。正负力矩：如果倾向于逆时针旋转，则力对力矩使用正号。相反，使用负号。尺寸：力长度，牛顿米(nm).a，37，4，力对的等效条件，共面力对的等效条件：因此以后可以使用力对的旋转箭头代替力对。刚才作用在身体同一平面上的两个力和对彼此等价的充要条件是两个力的双力矩代值相等。a、38、=、已知：可选距离d、5。平面力对的合成和平衡条件，=、=、=、=、=、a、39、=、=、a、40表示平面力对可以合成为合力对。耦合力矩等于每

9、个力力矩的对数和a，41，力的平移定理意味着刚体的力可以均等移动到刚体内的任意点，但必须施加一个力的情况除外。2-3力的平移，a，42，24约束和约束反作用力，1，自由主体：2，非自由主体：3，约束：4，约束反作用力：5，活动力：随机运动(，不可能在特定方向生成位移。以约束受约束本体的反作用力。由限制非自由主体位移的周围物件构成的条件。约束力以外的力量。基本概念：a，43，1，软绳，链，磁带构成的约束：一些常用约束类型，13约束和约束反作用力，a，44，软绳约束，a，45，2，理想的平滑接触面a，51，25画物体的力分析和力，力的方法和步骤：1，分隔(研究对象)2，画研究对象受到的所有活动力(

10、引起物体移动或移动趋势的力)3，按约束类型画一个约束反作用力(研究对象与周围物体的连接关系)，a，52 没有固有重量和摩擦的理想滑轮c和柔软的绳子，高角度保持在光滑的斜坡上，绳子的一端用q吊着沉重的物体b。 分析物体b、球a、滑轮c的力，画出要平衡的各物体的力。a，53，解决方案：1，杆BC的力：2，杆AB的力：表示1:表示2:示例1-2等边三角形框架ABC的顶点a，b，c用铰链连接，底部AC无论每个条形的自重如何，请绘制AB和BC的强度。a，54，案例1-3图所示，在挤压机中，杆AB和BC的长度相同，忽略自重。a、b、c和e是转轴连接。已知气缸内的总压力为活塞d中的F=3kN、h=200mm

11、、l=1500mm。请画出杆AB、活塞和连杆、蜂窝煤c的强度。a，55，解决方案：1。杆AB的力。活塞和连杆的力。3 .块c的力。a，56，讨论问题，a，57，任何建筑物都要在施工过程或建设后使用过程中发挥各种作用，这种作用会使整个或部分建筑物变形、位移或破坏。例如，建筑物各部分的自重、人和设备的重力、风、地震、温度变化等。其中建筑物的自重、人和设备的重力、风力等的作用称为直接作用，在工程中称为负荷；地震、温度变化等作用称为间接效应。工程有时不严格区分直接作用或直接间接作用，导致建筑物变形、位移或破坏的作用都称为荷载。，2-6结构计算图，a，58，工程中作用于结构的载荷各不相同。为了便于机械分析，必须从不同的角度对它们进行分类。1，载荷根据运行时间的长度分为永久载荷、可变载荷和偶然载荷。3，负载根据工作位置是否发生变更分为移动负载和固定负载。2，载荷取决于作用在结构上的特性，包括“静态载荷”(Steadyload)和“动态载荷”(Dynamicload)、载荷的分类、a，59，4、载荷作用在结构上的方式，集中载荷分布范围很小，可以通过作用于一点的载荷近似；沿直线或曲线的线性荷载分布荷载(单位：kn/m)；沿平面或表面分布的面荷载(单位：kn/m2)；主体分布负载沿物件内每个点