第一章 绪论1 工程力学.ppt

《建筑力学》介绍 一、课程的性质和任务 《建筑力学》是工程管理类专业学生必修的技术基础课。 学习方法 建筑力学是建筑专业必修的技术基础课。课堂只能讲解重点内容，并布置一些重点习题。同学们应在系统学习教材的基础上尽可能作较多习题，才能熟练掌握本课程的知识。 第一章 绪论 1.1 结构与构件 1.2 刚体、变形固体及其基本假设 1.3 杆件变形的基本形式 1.4 建筑力学的任务和内容 1.5 荷载的分类 第一章 绪论 本章讨论了建筑力学的主要任务、内容和一些基本概念。 一、结构与构件 建筑物中承受荷 载而起骨架作用 的部分称为结构。 组成结构的各单 独部分称为构件。 结构类型 1．杆系结构 建筑物中的骨架主要由杆件组成，建筑力学主要研究平面杆件结构，在计算简图中用其轴线表示； 2．薄壁结构 3．实体结构 （3）结构稳定性要求； （4）研究单个杆件在基本变形形式下的受力情况，及其相应的变形以及受力与变形之间关系（变形体）； （5）静定结构在荷载作用下的变形与位移； （6）超静定结构的内力计算方法； （7）直杆受压的稳定问题。 基本任务 强度要求： 刚度要求： 稳定性要求 ： 2、变形固体及其基本假设 基本假设 杆件变形的基本形式 轴向拉伸和压缩 在一对方向相反、作用线与杆轴重合的外力作用下，杆件将发生长度的改变。 扭转 在一对方向相反、位于垂直杆轴线的两平面内的力偶作用下，杆的任意两横截面发生相对转动。 补充：静力学的基本概念和公理 一、静力学的基本概念 1、刚体：是指受力时不变形的物体。 2、力：力是物体间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态和形状发生改变。 力的外效应：力使物体运动状态发生改变的效应。 力的内效应：力使物体的形状发生改变的效应。 力的作用形式：分布力，如重力，压力等；集中力，是一种理想化。分布力可通过某种等效原理转化为集中力。 3、力的三要素：力的大小、方向、作用点。 4、力系：作用在物体上的一组力，或作为特定研究对象的一组力。 公理三，力平行四边形定律：作用在物体上同一点的两个力可以合成一个力，合力也作用在该点，合力的大小和方向由原两个力的力矢为邻边组成的平行四边形的对角线矢量来表示。即，合力矢等于原两力的矢量和。 适用条件：适用于刚体、变形体和刚体系统，是普遍原理。 推论2，平面三力平衡时的汇交定理 当刚体受到同平面内作用线不平行的三个力作用而平衡时，这三个力的作用点必定汇交于同一点。简称三力汇交定理。 公理四，作用力和反作用力定律 任何两个物体间相互作用的一对力总是大小相等，作用线相同，而指向相反，同时并分别作用在这两个物体上。这两个力互为作用力和反作用力。公理四是普遍适用原理。 变 形 体 对于塔吊和组成塔吊的每一根杆件 三. 杆件变形基本形式 变形体是物体变形不可忽略时的讨论，但也要有连续、均匀及各向同性的假设。 包括拉压、剪切、扭转、弯曲，这四种基本的变形形式是日常生活中常见的，在本课程的学习中，应注意产生变形的力和力偶与相应的变形的对应关系。 剪切 在一对相距很近、方向相反 的横向外力作用下，杆 件的 横截面将沿外力方向发生错动。 弯曲 在一对方向相反、位于杆的纵向平面内的力偶作用下，杆将在纵向平面内发生弯曲。 四、荷载分类 荷载：结构工作时所承受的外力。 荷载分类： 1、按荷载作用的范围可分为分布荷载和集中荷载； 2、按荷载作用时间的久暂可分为恒荷载和活荷载； 3、按荷载作用的性质可分为静荷载和动荷载。 主要讨论集中荷载、均布荷载问题。 荷载的概念 集 中 荷 载 汽车通过轮胎作用在桥面上的力 分 布 荷 载 桥面板作用在钢梁的力 均布荷载 力的单位： 国际单位制：牛顿(N) 千牛(kN) 静力学基本概念 一、力的概念 1．定义：力是物体间的相互机械作用，这种作用可以改变物 体的运动状态。 2. 力的效应： ①运动效应(外效应) ②变形效应(内效应)。 3. 力的三要素：大小，方向，作用点 A F 力 系：是指作用在物体上的一群力。 平衡力系：物体在力系作用下处于平衡， 我们称这个力系为平衡力系。 A F 等效力系：如果一力系能用另一力系代替，而对物体产生同样的作用，则这两个力系互为等效；或者说，其中一个力系是另一个力系的等效力系。 合力，分力：如果一个力和一个力系等效，则称这个力是该力系的合力；而力系中的各个力都是其合力的分力。 力系的合成：把各个分力换成合力的过程，称为力系的合成。 力系的分解：把合力换