1-1建筑力学的任务.ppt

1、,绪 论,土木工程(包括建筑工程)：用建筑材料(土、石、砖、木、混凝土、钢、铝、聚合物、钢筋混凝土、复合材料等)建筑房屋、道路、铁路、桥梁、河、港、市政卫生等建筑物或构筑物的生产活动和工程技术。 力学是研究宏观机械运动规律及其应用的学科。机械运动指物体之间或物体内部各部分之间相对位置的变动，包括物体相对于地球的运动、物体的变形、流体的流动等。,绪 论,土木工程是力学最重要的发展源泉和应用园地之一，力学是土木工程重要的理论基础。人类早就会建造房屋了，直到掌握了丰富的力学知识以后，各种各样的摩天大楼、跨海大桥、特大跨度的公共建筑、地铁、水下隧道、高速公路、高速铁路等才得以建成。,绪 论,绪 论,白

2、云山上眺望广州天际线,绪 论,上海陆家嘴，已成为中国乃至世界级的摩天群,绪 论,北京东三环CBD夜景，套用最近流行的话，很“高端大气上档次”,绪 论,中国已建和在建的标志性摩天大楼。,绪 论,绪 论,力学的各分支学：理论力学、材料力学、结构力学、板壳力学、弹性力学、弹塑性力学、塑性力学、断裂力学、流体力学、复合材料力学、实验力学、计算力学、量子力学等。作为高等教育的一门课程。 “建筑力学”的内容只是力学中最基本的应用广泛的部分。它将静力学、材料力学、结构力学三门课程的主要内容贯通融合成为一体。,绪 论,计算工程实际问题的过程,实际对象 力学模型 数学模型 计算,房屋结构,体育馆,桥梁,绪 论,

3、计算工程实际问题的过程,实际对象 力学模型 数学模型 计算,力学模型的合理性直接决定计算结果的正确性，因此模型的概念和建立力学模型的思想是建筑力学学习的一个重点。 我们将通过物体间的接触与联接方式的简化以及物体受力和传力的关系来体会建模思想和建模过程。,一、建筑力学的研究对象 建筑力学是建筑工程专业一门重要的技术基础课程，它为建筑工程的结构设计及施工现场受力问题的解决提供基本的力学知识和计算方法，有较强的理论性和实用性。 建筑力学的研究对象是：建筑物的结构。,结构与构件,建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称结构。组成结构的各独立部分称构件。,结构与构件,建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称结构

4、。组成结构的各独立部分称构件。 结构一般按几何特征分三类：杆件结构、薄壁结构、实体结构。,结构与构件,建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称结构。组成结构的各独立部分称构件。 结构一般按几何特征分三类：杆件结构、薄壁结构、实体结构。,结构与构件,建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称结构。组成结构的各独立部分称构件。 结构一般按几何特征分三类：杆件结构、薄壁结构、实体结构。,建筑力学以杆系结构作为研究对象。,结构与构件,建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称结构。组成结构的各独立部分称构件。 结构一般按几何特征分三类：杆件结构、薄壁结构、实体结构。,杆系结构：由若干根杆件按照一定的方式联合到一起的结

5、构叫做杆系结构。建筑中主要是杆系结构。,建筑力学以杆系结构作为研究对象。,二、建筑力学的主要任务 为了保证结构能安全工作，每一个杆件都必须有足够的承载能力，即 要有足够的强度； 要有足够的刚度； 要有足够的稳定性。 强度：结构和构件抵抗破坏的能力称为强度。即在使用期内，务必使结构和构件安全可靠,不发生破坏，具有足够的承载能力。,二、建筑力学的主要任务 为了保证结构能安全工作，每一个杆件都必须有足够的承载能力，即 要有足够的强度； 要有足够的刚度； 要有足够的稳定性。 刚度：结构或构件抵抗变形的能力称为刚度。即在使用期内，务必使结构和构件不发生影响正常使用的变形。,二、建筑力学的主要任务 为了保

6、证结构能安全工作，每一个杆件都必须有足够的承载能力，即 要有足够的强度； 要有足够的刚度； 要有足够的稳定性。 稳定性：结构或构件保持原有平衡形态的能力。即在使用期内，务必使结构和构件平衡形态保持稳定。,二、建筑力学的主要任务 为了保证结构能安全工作，每一个杆件都必须有足够的承载能力，即 要有足够的强度； 要有足够的刚度； 要有足够的稳定性。 建筑力学的主要任务是：在保证结构既安全又经济的前提下，为构件选择合适的材料，确定合理的截面形状和尺寸，为构件设计提供必要的理论基础和计算方法；同时还要研究结构的组成规律和合理形式。,三、建筑力学课程的特点及学习方法 特点：与其他学科的联系非常密切。要求有

7、较好的数学基础。 请务必记住：各部分联系非常密切，前面的内容均为后面知识的基础，前面没学好，理解后面的内容就会很困难。 学习方法：细心、认真；计算结果必须准确无误，必须做足够量的练习。,第一章 静力学基础,1.1 刚体、变形体及其假设,建筑力学中将物体抽象化为两种计算模型： 刚体：在外力作用下不发生变形的物体。 当物体变形因素与所研究的问题无关，或对所研究的问题影响甚微时，可不考虑物体变形，而将物体视为刚体。 变形体：受外界条件作用而发生变形的物体。 当变形因素在所研究的问题中成为不容忽视的因素时，必须将物体视为变形体。,理想变形体假设： 连续性材料是密实无隙的连续分布（宏观上的）； 均匀性物

8、体上任一部分材料的力学性质相同； 各向同性材料沿不同方向具有相同的力学性质； 分析刚体或变形体时所遵循的原则：针对所研究问题的性质，略去一些次要因素，保留对问题起决定作用的主要因素，而将实际结构抽象化为理想结构。,变形体的分类： 弹性变形：撤去荷载随之消失的变形; 塑性变形：撤去荷载仍有残留变形。 （我们主要研究弹性变形）, 构件变形的基本形式：,按轴线曲直可分为：直杆、曲杆和折杆。,杆件受力变形的基本形式： 轴向拉压：一对方向相反的外力沿轴线作用于杆件，杆件的变形主要表现为长度发生伸长或缩短的改变。,杆件受力变形的基本形式： 横向剪切：一对相距很近的、方向相反的平行外力沿杆件横向作用于杆件，杆件的变形主要表现为横截面沿力作用方向发生错动。,剪床剪钢板,铆钉连接,杆件受力变形的基本形式： 轴向扭转：一对方向相反的力偶作用天杆件的两个横截面上，杆件的两个相邻横截面绕轴线发生相对转动。,杆件受力变形的基本形式： 平面弯曲：一对方向相反的力偶作用于杆件的纵向平面内，杆件的轴线变为曲线。,杆件受力变形的基本形式： 平面弯曲：一对方向相反的力偶作用于杆件的纵向平面内，杆件的轴