土木工程(专业)概论（第4版）课件：土木工程中的力学和结构概念.pptx

1土木工程专业大学生：掌握三大力学(理论力学、材料力学、结构力学)掌握三大结构(混凝土结构、钢结构、砌体结构)力学一级学科包括：一般普通力学、固体力学、流体力学、工程力学与土木工程专业关系最紧的有：理论力学、材料力学、结构力学、土力学、流体力学等，土木工程教学计划已作为必修课安排道路工程概述土木工程中的力学和结构概念

2弹性力学、塑性力学、岩石力学、高等流体力学、非线性力学、振动分析计算力学、断裂力学、空气动力学、冻土力学（低温力学）、结构矩阵分析、结构优化分析设计、结构软件设计理论等也被根据实际情况设为任意选修课，有的纳入研究生教学课程。道路工程概述土木工程中的力学和结构概念

道路工程概述土木工程中的力学和结构概念道路工程概述1力、力矩和平衡力(Force)是一种物体间有方向的相互作用，这种相互作用有使物体改变原来形状或改变运动方向，或二者俱有的效应。3

道路工程概述土木工程中的力学和结构概念图道路工程概述1可以说明力矩和平衡的概念。在这个处于静止状态的装置中，任何一个支杆都有一组重力作用在上面，每个重力围绕悬挂点的转动效应都可量化为该重力值和悬挂点到重力作用线的垂直距离的乘积Fi×di表示，这个转动效应称为力矩（Moment，在土木工程中习称弯矩）。力矩既可按顺时针方向转动，也可按逆时针方向转动，当两个方向转动效应之和为零时（∑M=0），称处于转动平衡(RotationEquilibrium)状态。4

5道路工程概述土木工程中的力学和结构概念图道路工程概述1基本平衡图

道路工程概述土木工程中的力学和结构概念道路工程概述2外力、内力和反力在多个物体组成的系统中，由系统之外的物体对这个系统的作用力称为外力，包括风化作用、侵蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用。物体因荷载等作用而引起的内部产生抵抗变形的力称为内力。6

道路工程概述土木工程中的力学和结构概念土木工程结构中的基本内力特征如图道路工程概述3：7图道路工程概述3

道路工程概述土木工程中的力学和结构概念（1）产生拉伸变形的是拉力（Tension），一般以+N表示；（2）产生压缩变形的是压力（Compression），一般以-N表示；（3）产生弯曲变形的是弯矩（Moment），一般以M表示；（4）产生剪切变形的是剪力(Shear)，一般以V表示；（5）产生扭曲变形的是扭矩（Torsion），一般以MT表示。8

道路工程概述土木工程中的力学和结构概念9荷载永久荷载可变荷载偶然荷载

10道路工程概述土木工程中的力学和结构概念作用约束变形作用外加变形作用惯性作用

11道路工程概述土木工程中的力学和结构概念图道路工程概述8荷载和作用分类

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道路工程概述4结构和结构失效结构的构件有以下几种：（1）板（2）梁（3）柱（4）墙（7）壳（5）杆（8）索（6）拱（9）膜12

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13图道路工程概述9结构的基本构件

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14图道路工程概述10建筑工程中房屋结构的各种形式示意

15力学在工程中的应用示例分析大型桥梁建筑结构工程事故上海南浦大桥道路工程概述土木工程中的力学和结构概念

16想一想：立柱越高越好吗？缆索越粗越好吗？斜拉索桥缆索与立柱

17【想一想】

1.民用建筑物的主要组成部分的受力特征是什么？

2.民用建筑中基础所承受的荷载有哪些？【提示】

从梁、板、柱三个方向着想！道路工程概述土木工程中的力学和结构概念

182010年1月3日，云南建工集团市政公司承建的昆明新机场配套引桥工程，浇筑混凝土过程中突然发生支架垮塌事故，垮塌长度约38.5米，宽为13.2米，支撑高度约为8米，事发时，作业面下有40多人。支架垮塌事故共造成7人死亡，26人轻伤，8人重伤。事故原因——浇灌混凝土过程中支架中的支撑体系失稳。工程事故道路工程概述土木工程中的力学和结构概念

19地基强度不足，导致塔的上部倾斜道路工程概述土木工程中的力学和结构概念

20纪录片：TacomaNarrowsBridge（高清）【案例】美国塔科马大桥因风荷载作用小引起的共振而倒塌道路工程概述土木