建筑力学基础重点分析.ppt

建筑力学技能培训 轴向拉压杆的内力 轴力图 工程中有很多构件，除连接部分外都是等直杆，作用于杆上的外力（或合外力）的作用线重合。等直杆在这种受力情况下，其主要变形是纵向伸长或缩短。这种变形形式就是轴向拉伸或压缩。这类构件称为拉（压）杆。 轴向拉压杆的内力 轴力图 内力：物体在受到外力作用而变形时，其内部各质点间的相对位置将有变化。与此同时，各质点间相互作用的力也发生了改变。相互作用力由于物体受到外力作用而引起的改变量，就是附加内力，简称内力。 轴向拉压杆的内力 轴力图 轴向拉压杆的内力 轴力图 轴力方向规定：拉为正，压为负。 轴向拉压杆的内力 轴力图 轴向拉压杆的内力 轴力图 轴向拉压杆的内力 强度条件 轴向拉压杆的内力 强度条件 轴向拉压杆的内力 强度条件 静定梁：支座反力可以由静力平衡方程来求解的梁。 超静定梁：支座反力仅由静力平衡方程不能求解的梁。 一根细长直杆轴向拉伸时，直至被拉断，杆的轴线始终保持为直线状态。但是，当此细长杆轴向压缩时，情况就不相同。 细长压杆临界力计算公式（欧拉公式）为 物体受力分析 步骤： 3.根据力的平衡求出约束力的大小和方向。 物体受力分析 步骤： 4.画出约束力的大小和方向，约束力求出来为正直时与原假设方向一致，为负值时与原假设方向相反。 内力（材料力学） 任务：要求构件在外力作用下必须安全（正常工作）。 理论力学—研究刚体，研究力与运动的关系。 材料力学—研究变形体，研究力与变形的关系。 强度：在外力作用下不破坏。 刚度：在外力作用下不产生过大变形。 稳定性：在外力作用下保持其原有平衡形式。（细长杆） 内力（材料力学） 杆件变形 基本形式 拉 F F 压 F F 弯 M M FS FS 剪 扭 拉杆 压杆 F F F F 轴向拉压杆的内力称为轴力。其作用线与杆的轴线重合,用符号 ＦＮ 表示。 截面法求内力步骤： 拉力为正 压力为负 20kN 20kN 40kN 1 1 2 2 20kN 20kN 20kN 20kN 40kN 1 1 一直杆受力如图示,试求1-1和2-2截面上的轴力。 20kN 20kN 40kN 1 1 2 2 轴力图就是画出每个截面的轴力。 最大拉伸轴力为40kN。 最大压缩轴力为20kN。 50kN 50kN + 50kN 同样材料，同样的受力可能出现小截面破坏而大截面不破坏的情况。 构件是否破坏还与截面大小有关。 应力： 运用 1.校核强度2.设计截面3.确定许可荷载 轴向拉压杆的变形 纵向伸长量: 纵向线应变: 虎克定律: EA值愈大，变形愈小，因此，EA值反映了杆件抵抗拉伸(或压缩)变形的能力，称之为杆件的抗拉刚度。 梁的内力（受弯构件） 杆件承受垂直于其轴线方向的外力,或在其轴线平面内作用有外力偶时, 杆的轴线变为曲线.以轴线变弯为主要特征的变形称为弯曲。 梁的内力（受弯构件） 以弯曲为主要变形的杆件，通常称为梁。 1.上下不能移动 2.左右不能移动 3.不能转动 先求约束力 悬臂梁 简支梁 外伸梁 固定梁 连续梁 半固定梁 梁的内力（受弯构件） 梁的形式（按支撑方式分） F a A B FA FB FA Fs x M 梁的内力（受弯构件） 截面法 剪力Q 弯矩M ①剪力—平行于横截面的内力，符号：FS，正负号规定：使梁有左上右下错动趋势的剪力为正，反之为负(左截面上的剪力向上为正，右截面上的剪力向下为正)； M M M M FS FS FS FS ②弯矩—绕截面转动的内力，符号：M，正负号规定：使梁变形呈上凹下凸的弯矩为正，反之为负(梁上压下拉的弯矩为正)。 剪力为正 剪力为负 弯矩为正 弯矩为负 梁的内力（受弯构件） 正负规定 x FS F Fl M F l A B 剪力Q图正值画在横线上方；弯矩M图画在受拉一侧。 梁的内力（受弯构件） 内力图 梁弯曲时横截面上的正应力与切应力，分别称为弯曲正应力与弯曲切应力。 M FS FS M s t 梁的内力（受弯构件） 应力 梁的内力（受弯构件） 正应力 dA y z(中性轴) x z y O sdA M ②梁的上下边缘处，弯曲正应力取得最大值，分别为： —抗弯截面模量。 ①距中性层y处的应力 梁的内力（受弯构件） 正应力 1.矩形截面 三种典型截面对中性轴的惯性矩 2.实心圆截面 3.截面为外径D、内径d(a=d/D)的空心圆 强度条件 一、合理配置梁的荷载和支座 1、将荷载分散 2、合理设置支座位置 P l/2 A B l/2 C P l/4 A B l/4 l/4 l/4 D + Pl/4 M图 + Pl/8 M图 Pl/8 q l A B ql2/