《结构力学静力学》课件.ppt

*******************《结构力学静力学》课件本课件将介绍结构力学静力学的基本概念和原理。内容涵盖力学基础、结构分析方法、静力学计算等。课程简介课程名称《结构力学静力学》课程时间每周X节课，共计Y周授课教师Z老师适用专业土木工程、建筑学等课程目标和学习重点理解结构力学基本原理掌握力学平衡方程的应用。学习不同结构内力的分析方法。掌握结构力学分析方法运用各种分析方法解决工程实际问题。培养解决实际问题的综合能力和创新思维。基本概念和符号物体结构力学研究的对象，指具有明确形状、大小、材料的刚性物体。在受力分析中，物体可视为刚体，忽略其变形的影响。力物体之间的相互作用，具有大小、方向和作用点三个要素，可表示为矢量。力的单位为牛顿（N）。力矩力使物体产生转动趋势的度量，等于力的大小乘以力臂。力臂是指力作用点到转轴的垂直距离，力矩的单位为牛顿米（Nm）。力偶大小相等、方向相反、作用线平行的两个力组成的力系，可使物体产生转动，但不会产生平动。力偶的合力为零，但力矩不为零。力和力系的分类力的分类根据力的性质和作用方式可以分为外力、内力和约束力等。外力是作用在物体外部的力，内力是物体内部各部分之间的相互作用力，约束力是物体受到外界约束而产生的反作用力。力系的分类根据力的作用线和作用点的关系可以分为平面力系和空间力系。平面力系是指所有力都作用在同一个平面内，空间力系则是指力作用在空间的不同位置。力的基本性质力具有大小和方向，力的作用效果与力的方向、大小和作用点有关。力的单位是牛顿（N），力的方向可以用力的作用线和力的作用点确定。力的合成与分解1平行四边形法则两个力的合力可以用平行四边形的对角线表示2三角形法则两个力的合力可以用三角形的第三边表示3多力合成将多个力逐一合成，得到最终合力4力的分解将一个力分解为多个力的合力力的合成是指将多个力合成一个等效力的过程。力的分解是指将一个力分解为多个力的合力，以便于计算和分析结构的受力情况。力偶的概念与性质11.力偶定义力偶是由大小相等、方向相反、作用线平行但不重合的两个力组成。22.力偶矩力偶矩是力偶对某点的转动效应，它的大小等于力偶中任一力的大小乘以力偶臂。33.力偶性质力偶不能用一个力来平衡，只能用另一个力偶来平衡。44.力偶应用力偶在工程中被广泛应用，例如拧螺钉、转动轴承等。静力学基本原理力的平衡物体处于静止状态或匀速直线运动时，物体所受的合力为零。力矩平衡物体绕某一点的合力矩为零，物体将保持静止或匀速转动。力的叠加原理多个力作用于物体，其合力等于各个力的向量和。力的分解原理一个力可以分解为多个力的向量和，各个力的方向可以不同。静力学平衡方程静力学平衡方程是描述静止物体受力状态的数学表达式。它基于牛顿第一定律，即静止的物体将保持静止状态，除非受到外力的作用。这些方程用来确定物体在受力状态下是否处于平衡状态。它们也是计算结构内力的基础。平面力系的平衡条件静力学平衡物体处于静止或匀速直线运动状态合力为零，合力矩为零平面力系平衡所有外力作用在同一平面内平衡条件可简化为三个方程水平方向合力为零，竖直方向合力为零，绕任意点合力矩为零空间力系的平衡条件力平衡所有外力在三个坐标轴上的投影之和均为零。力矩平衡所有外力对空间任一点的力矩之和均为零。向量和空间力系平衡，所有外力向量之和为零。结构内力的概念剪力剪力是结构内部沿着横截面的力的分量，会导致结构的变形和断裂。弯矩弯矩是结构内部沿着横截面的力矩，会导致结构的弯曲变形。轴力轴力是结构内部沿着横截面的力的分量，会导致结构的拉伸或压缩变形。扭矩扭矩是结构内部沿着横截面的力矩，会导致结构的扭转变形。内力的求解方法截面法截面法是求解结构内力的基本方法，主要通过将结构想象成被切开。平衡方程利用静力学平衡方程，将截面两侧的内力与其外力建立关系。求解未知力通过联立方程，解出截面上各个未知的内力，包括轴力、剪力和弯矩。筒架结构的内力分析1定义筒架结构是一种由多个杆件组成的空间结构，常用于建筑、桥梁和塔架等工程中。2类型常见类型包括单层筒架、多层筒架和空间桁架等，每种类型都有其独特的特点和应用场景。3计算筒架结构的内力分析是结构力学中的重要内容，主要采用节点法、截面法或矩阵法等方法来进行计算。4应用筒架结构的内力分析结果可以用于评估结构的安全性、稳定性和可靠性。桁架结构的内力分析1节点法节点法是基于静力学平衡方程，通过分析每个节点的受力情况来求解桁架杆件内力。2截面法截面法是通过对