建筑力学 作者 石立安 第03单元 1.ppt

（2）、计算机各段的正应力 AB段： BC段： CD段： DE段： 例3 石砌桥墩的墩身高 其横截面尺寸如图所 示。如果载荷 材料的重度 求墩身底部横截面 上的压应力。 墩身横截面面积： 墩身底面应力： （压） 三、 应力集中的概念 应力集中的程度用最大局部应力 与该截面上的名义应力 的比值表示 比值K称为应力集中因数。 在设计时，从以下三方面考虑应力集中对构件 强度的影响。 1.在设计脆性材料构件时，应考虑应力 集中的影响。 2.在设计塑性材料的静强度问题时，通常可以 不考虑应力集中的影响。 3.设计在交变应力作用下的构件时， 制造构件的材料无论是塑性材料或脆性材料， 都必须考虑应力集中的影响。 思 考 题 两根不同材料的拉杆，其杆长l，横截面面 积A均相同，并受相同的轴向拉力F。 试问它们横截面上的正应力及杆件的伸长 量是否相同? 两根圆截面拉杆，一根为铜杆，一根为钢 杆，两杆的拉压刚度EA相同，并受相同的 轴向拉力F。试问它们的伸长量和横截面上 的正应力是否相同? 习 题 3.1 试作图示各杆的轴力图。 3.2 图示等截面混凝土的吊柱和立柱，已知横 截面面积A和长度 ，材料的重度 ，受力如 轴力图，并求各段横截面上的应力， ⑴不考虑柱的自重； ⑵考虑柱的自重。 图示，其中 。试按两种情况作 3.3 一起重架由100×100mm2 的木杆BC 和直 径为30mm的钢拉杆AB 组成，如图所示。现起吊 =40kN。求杆AB 和BC 中的正应力。 一重物 * * * 第3单元  构件的内力、应力及强度计算 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 了解杆件的受力、变形特点；了解内力、应力的概念；熟练绘制杆的轴力图；掌握杆件横截面上的内力、应力、强度计算;了解剪切和挤压的概念；掌握连接件的强度计算。 了解圆轴扭转时受力、变形特点；掌握外力偶矩、扭矩的计算和扭矩图的绘制；正确理解和应用圆轴扭转时横截面上的剪应力公式；掌握圆轴扭转的强度条件。 了解工程上常见梁的受力、变形特点，熟练绘制单跨梁的剪力、弯矩图；掌握梁横截面上的内力、应力、强度计算。 3.1.1 轴向拉伸与压缩的概念 在工程中以拉伸或压缩为主要变形的杆件， 称为：拉、压杆 拉压变形的实例 塔 吊 中 钢 绳 受 力 及 塔 身 的 受 力 江阴长江大桥 桥面 承力柱 缆索 拉杆 江阴长江大桥 缆索 长度可调的拉杆 防掸护栏 上海南浦大桥 三角桁架屋盖结构 桁架结构拉压杆件 08年春冰冻灾害 轴向拉伸与压缩 杆件在其两端沿轴线受到拉力而伸长、 受到压力而缩短 1、外力合力的作用线与轴线重合 2、杆件变形主要是沿轴线方向的伸长或缩短 横向变形量数值相对纵向较小 F F F F 杆件的内力：杆件在外力作用下发生变形，内部相邻两部分间发生相互作用。 杆件破坏：杆件所受内力超过材料所能承受的限度。 求解横截面内力的基本方法：截面法 FP FP 轴线 3.1.2 轴向拉(压)杆的内力与轴力图 横截面 截面法基本步骤 平衡求解 截开 代替 m m FN FP FP FP FP FN 轴力以拉为正，以压为负 （解题时，均应假设正的内力） FN FN FN FN 轴力正负号规定： 例：求图示杆件各横截面的轴力 解：1.求支座反力 FR= + 35kN +35kN-20kN=50kN 2.求杆件各横截面的轴力 FR FN1 FN1=FR =50kN 35kN 1 1 2 2 3 3 35kN 20kN FR FR FN2 35kN FN2=FR - 35kN=15kN 35kN FR FN3 35kN FN3=FR - 35kN -35kN=-20kN 35kN 1 1 2 2 3 3 35kN 20kN 轴力图 用平行于轴线的坐标表示横截面的位置，垂直于杆轴线的坐标表示横截面上轴力的数值，以此表示轴力与横截面位置关系的几何图形，称为轴力图。 作轴力图时应注意以下几点： 1、轴力图的位置应和杆件的位置相对应。轴力的大小，按比例画在坐标上，并在图上标出代表点数值。 2、习惯上将正值（拉力）的轴力图画在坐标的正向；负值（压力）的轴力图画在坐标的负向。 例题1 一等直杆及受力情况如图（a）所示， 试作杆的轴力图。如何调整外力，使杆上轴力 分布得比较合理。 解： 1）求AB段轴力 1–1截面： 2–2截面： 3–3截面： （4）、按作轴力图的规则，作出轴力图， （5）、轴力的合理分布：