建筑力学课件_静定结构内力分析与弯曲应力.pptVIP

**************1.课程目标理解结构受力掌握静定结构的受力分析原理和方法，能够准确判断结构的受力状态和内力分布。掌握弯曲应力分析理解弯曲应力的概念，掌握弯曲应力计算方法，能够分析截面类型对弯曲应力的影响。进行结构设计结合所学知识，进行静定结构的设计，能够选择合适的材料和截面尺寸，满足结构的强度和稳定性要求。主要内容11.静定结构定义与基本概念包含基本概念、静定结构的基本定义、特征、静定结构的受力特点等内容。22.静定结构内力分析内力分析方法、平衡方程、支座反力、杆件内力求解步骤、典型结构分析实例等。33.弯曲应力分析弯曲应力的概念、弯曲应力的计算公式、截面类型对弯曲应力的影响、弯曲应力分析实例等。44.静定结构设计设计原则、设计步骤、截面尺寸确定、构件受力验算、常见结构设计实例等。3.学习重点及难点重点理解静定结构的概念，掌握其特点和分类。熟练掌握静定结构内力分析方法，并能应用其进行计算。理解弯曲应力的概念，并能分析其分布规律。难点静定结构内力分析方法的灵活运用，特别是复杂结构的内力计算。弯曲应力分析与材料力学知识的结合，如截面形状对弯曲应力的影响。二、静定结构概述静定结构是一种结构体系，其内部力和外力关系可以通过静力平衡方程直接求解，不需要考虑结构的变形和材料的力学性质。静定结构的设计和分析相对简单，应用广泛，如房屋建筑、桥梁工程等。1.静定结构的定义稳定性结构体可以维持自身形状，并且在荷载作用下不会发生破坏。可解性结构体的内力可以通过静力平衡方程直接求解。确定性结构体的内力只与荷载大小和位置有关。静定结构是指在不考虑材料弹性变形的情况下，其内力可以完全由静力平衡方程求解的结构。2.静定结构的特点结构稳定性静定结构具有明确的几何形状，不受温度变化或材料收缩的影响。计算简便静定结构的内力可以直接通过平衡方程求解，无需考虑变形。结构清晰静定结构的受力路径明确，易于理解和分析。安全可靠由于静定结构的内力可以直接计算，可以更准确地确定结构的承载能力。3.静定结构的分类按结构形式分类包括桁架、梁、刚架、拱和悬索等。每种结构形式都有其独特的受力特点和应用范围。按材料分类常见的静定结构材料包括钢材、混凝土、木材和钢筋混凝土等。不同的材料具有不同的强度、刚度和耐久性。按荷载分类静定结构可以承受集中荷载、分布荷载、移动荷载和温度荷载等。荷载类型会影响结构的内力和变形。三、静定结构内力分析静定结构内力分析是建筑力学的重要内容，是进行结构设计的基础。通过内力分析，可以了解结构在荷载作用下的受力状态，为结构设计提供依据。内力及其分类1轴力轴力是杆件截面上垂直于截面的内力，是杆件抵抗拉伸或压缩变形的能力。当杆件受到拉伸或压缩时，在杆件的截面上产生轴力。轴力可以是拉力，也可以是压力。拉力会使杆件伸长，压力会使杆件缩短。2剪力剪力是杆件截面上平行于截面的内力，是杆件抵抗剪切变形的能力。当杆件受到剪切力时，在杆件的截面上产生剪力。剪力通常作用在杆件的横截面上，导致杆件发生剪切变形。例如，螺钉或钉子在连接两个构件时，会受到剪切力的作用。3弯矩弯矩是杆件截面上绕截面形心旋转的内力，是杆件抵抗弯曲变形的能力。当杆件受到弯曲力时，在杆件的截面上产生弯矩。弯矩通常作用在杆件的横截面上，导致杆件发生弯曲变形。例如，梁承受房屋重量时，会受到弯矩的作用，导致梁发生弯曲变形。4扭矩扭矩是杆件截面上绕截面轴线的内力，是杆件抵抗扭转变形的能力。当杆件受到扭转力时，在杆件的截面上产生扭矩。扭矩通常作用在杆件的横截面上，导致杆件发生扭转变形。例如，轴承受到旋转力的作用时，会受到扭矩的作用，导致轴承发生扭转变形。2.静定结构内力分析方法11.力平衡法力平衡法是最基本的方法。通过对结构进行受力分析，列出平衡方程，从而求解结构的内力。22.截面法截面法是针对杆件进行分析的方法。通过对杆件进行截面切割，并考虑截面上的内力，利用平衡方程求解内力。33.虚拟功法虚拟功法基于能量原理，通过引入虚拟位移，利用功和能之间的关系，求解结构的内力。3.静定结构支reactions分析支reactions分析方法利用平衡方程求解未知支reactions。包括力矩平衡方程、水平力平衡方程、垂直力平衡方程。支reactions类型支reactions类型取决于支座的约束方式。常见支座类型包括固定支座、铰支座、滚动支座。支reactions影响支reactions大小影响着结构的内部力和变形。支reactions分布不合理会导致结构的局部应力集中。4.静定结构杆件内力分