建筑力学(邵军平)精要.ppt

绪 论 一:建筑力学的任务 构件:组成结构的各个部件称为构件(如屋架.梁.板.柱.墙和基础等)。 结构:建筑物中支承和传递载荷而起骨架作用的部分称为结构。 建筑力学的任务：研究作用在结构（或构件）上的力的平衡关系，构件的承载能力及材料的力学性能,为保证结构（或构件）既安全可靠又经济合理而提供计算原理和方法 二 :建筑力学的研究对象 杆件构件:凡是长度方向的尺寸比截面尺寸大的多得构件. 杆件结构:由杆件组成的结构称为杆件结构 三:建筑力学研究的内容 静力学.材料力学和结构力学. “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成为一体. 四:建筑力学的重要性 第一章 静力学基础 §1-1 力的概念 力的定义: 力(Force)是物体与物体间的相互机械作用 力对物体作用效应: 一是使物体的机械运动状态发生改变，叫做力的运动效应或外效应。 二是使物体的形状发生改变，叫做力的变形效应或内效应。 刚体: 在任何外力的作用下，大小和形状始终保持不变的物体。 力是矢量 力的三要素： 力的大小 、力的方向 、力的作用点 力的单位： 国际单位制:牛顿(N）或千牛（kN）； 工程单位制：千克力（kgf)或吨力（tf) 换算关系： 1kgf=9.80665N 1tf=9.80665KN 力系的定义  作用于同一个物体上的一组力。 等效力系 两个力(系)对物体的作用效果完全相同。 力系的等效替换： 一个力系用其等效力系来替换。 。 力系的简化 将一个复杂力系简化为一个简单力系或一个力的过程，称为力系的简化。 合力与分力 若一个力与一个力系等效。则这个力 称为该力系的合力，而力系中的各个力称为该合力的一个分力。 平衡：指物体处于静止或匀速直线运动状态。 力系的平衡条件：物体处于平衡时，作用于其上的力系所应满足的条件。 平衡力系：满足平衡条件的力系称为平衡力系 §1-2：静力学基本公理 一：二力平衡公理 作用在同一刚体上的两个力，使刚体平衡的必要充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 上述的二力平衡公理对于刚体是充分的也是必要的，而对于变形体只是必要的，而不是充分的。如图1.5所示的绳索的两端若受到一对大小相等、方向相反的拉力作用可以平衡，但若是压力就不能平衡。 受二力作用而处于平衡的杆件或构件称为二力杆件（简称为二力杆）或二力构件。 二：加减平衡力系公理 在一个刚体上加上或减去一个平衡力系，而不改变原力系对刚体的作用效果。 力的可传性原理 作用于刚体的力可以沿其作用线滑移至刚体的任意点，不改变原力对该刚体的作用效应 三：力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为仍作用于该点的一个合力，合力的大小和方向由以原来的两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线矢量来表示。 合力与分力的关系： 两个已知力的合力是唯一的，而将一个已知力分解为两个分力却有无穷多种结果。 -- 三力平衡汇交定理 一刚体受共面不平行的三力 作用而平衡时，此三力的作用 线必汇交于一点。 四：作用力与反作用力公理 两个相互作用物体之间的作用力与反 作用力大小相等，方向相反，沿同一直线 且分别作用在这两个物体上。 §1-3：力的投影及合力投影定理 一：力在坐标轴上的投影 二：合力投影定理 例3-1：有四个力作用于一点，其大小方向如图所示，求四个力的合力。 §1-4：力矩的概念及合力矩定理 一:力矩的概念 二:合力矩定理 例1-2:圆柱齿轮如图，受到啮合力Fn的作用，设Fn=1400N，齿轮的压力角α=200，节圆半径，r=60mm，试计算力Fn对轴心O的力矩。 §1-5：力偶的概念及其性质 一:力偶的概念 定义：两个大小相等，方向相反，且不共线的 平行力组成的力系称为力偶。 力偶的表示法 书面表示（F，F’） 图示 力偶矩 大小 正负规定：逆时针为正、顺时针为负 单位量纲：牛米[N.m]或千牛米[kN.m] 二