【土木建筑】建筑力學1

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1、緒緒 論論一、建筑力學的研究對象一、建筑力學的研究對象 建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)是在建筑物或構(gòu)筑物中起骨架是在建筑物或構(gòu)筑物中起骨架( (承受和傳遞荷載承受和傳遞荷載) )作用的主要物體。作用的主要物體。變形固體變形固體是在外力作用下，會產(chǎn)生變形的固體是在外力作用下，會產(chǎn)生變形的固體。 變形固體在外力作用下會產(chǎn)生兩種性質(zhì)的變形：變形固體在外力作用下會產(chǎn)生兩種性質(zhì)的變形：彈性變形彈性變形當外力消除時，變形隨著消失的變形；當外力消除時，變形隨著消失的變形；塑性變形塑性變形當外力消除后，不能消失的變形。當外力消除后，不能消失的變形。當塑性變形很小，忽略不計，認為只有彈性變形，當塑性變形很小，忽略不計，認為只

2、有彈性變形，這種只有彈性變形的變形固體稱為這種只有彈性變形的變形固體稱為完全彈性體完全彈性體。 組成建筑結(jié)構(gòu)的基本部件稱為組成建筑結(jié)構(gòu)的基本部件稱為構(gòu)件構(gòu)件 (Structural elements )(Structural elements )。0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響

3、線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 二、變形固體的基本假設(shè)二、變形固體的基本假設(shè)1 1均勻連續(xù)假設(shè)均勻連續(xù)假設(shè)假設(shè)變形固體在其整個體積內(nèi)用同種介質(zhì)假設(shè)變形固體在其整個體積內(nèi)用同種介質(zhì)毫無空隙的充滿了物體。毫無空隙的充滿了物體。2 2各向同性各向同性( (IsotropyIsotropy ) )假設(shè)假設(shè)假設(shè)變形固體沿各個方向的力學性能均相假設(shè)變形固體沿各個方向的力學性能均相同。同。3 3小變形假設(shè)小變形假設(shè)在實際工程中，構(gòu)件在荷載作用下，構(gòu)件在荷載作用下，其變形與構(gòu)件的原尺寸相比通常很小，其變形與構(gòu)件的原尺寸相比通常很小，可以忽略不計，稱這一類變形為可以忽略不計，稱這一類變形為小變形小變形。

4、 緒緒 論論0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 三、桿件及桿系結(jié)構(gòu)三、桿件及桿系結(jié)構(gòu)桿桿( (BarBar ) ) 它的幾何特征是細而長，它的幾何特征是細而長，即即lhlh，lblb。桿又可分為直桿和曲桿。桿又可分為直桿和曲桿。 緒緒 論論0

5、0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 板和殼板和殼( (PlatePlate and and ShellShell) ) 它的幾何特征是寬它的幾何特征是寬而薄，即而薄，即atat，btbt。平面形狀的稱為平面形狀的稱為板板，曲面形狀稱為，曲面形狀稱為

6、殼殼。 緒緒 論論0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 塊體塊體(BoxBox) 它的幾何特征是三個方向的尺寸都是它的幾何特征是三個方向的尺寸都是同量級的。同量級的。緒緒 論論0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3

7、 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 薄壁桿薄壁桿它的幾何特征是長、寬、厚三個它的幾何特征是長、寬、厚三個尺寸都相差很懸殊，即尺寸都相差很懸殊，即lbtlbt。緒緒 論論建筑力學的對象建筑力學的對象是是均勻連續(xù)的、各向均勻連續(xù)的、各向同性的、彈性變形同性的、彈性變形的固體，且限于小的固體，且限于小變形范圍的桿件和變

8、形范圍的桿件和桿件組成的桿系結(jié)桿件組成的桿系結(jié)構(gòu)。構(gòu)。桿系結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)是由是由桿件組成的結(jié)構(gòu)桿件組成的結(jié)構(gòu)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 2 2 建筑力學的任務(wù)建筑力學的任務(wù)平衡平衡( (EquilibriumEquilibrium ) )

9、 是結(jié)構(gòu)相對于地球保持靜止狀是結(jié)構(gòu)相對于地球保持靜止狀態(tài)或勻速直線平移。態(tài)或勻速直線平移。 強度強度( (StrengthStrength ) )是結(jié)構(gòu)抵抗破壞的能力是結(jié)構(gòu)抵抗破壞的能力 剛度剛度( (StiffnessStiffness ) )是結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力是結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力 穩(wěn)定性穩(wěn)定性( (StabilityStability ) )是結(jié)構(gòu)保持原有平衡形態(tài)的能力是結(jié)構(gòu)保持原有平衡形態(tài)的能力 建筑力學的任務(wù)：建筑力學的任務(wù)：是通過研究結(jié)構(gòu)的強度、剛是通過研究結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性；材料的力學性能；結(jié)構(gòu)的幾何組度、穩(wěn)定性；材料的力學性能；結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)則，在保證結(jié)構(gòu)既安全可靠又經(jīng)

10、濟節(jié)約的成規(guī)則，在保證結(jié)構(gòu)既安全可靠又經(jīng)濟節(jié)約的前提下，為構(gòu)件選擇合適的材料、確定合理的前提下，為構(gòu)件選擇合適的材料、確定合理的截面形狀和尺寸提供計算理論及計算方法。截面形狀和尺寸提供計算理論及計算方法。緒緒 論論0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回

11、返回 3 3 建筑力學的分析方法建筑力學的分析方法建筑結(jié)構(gòu)分析方法：建筑結(jié)構(gòu)分析方法：包括理論分析、包括理論分析、實驗分析和數(shù)值分析三個方面。實驗分析和數(shù)值分析三個方面。理論分析理論分析實驗分析實驗分析計算結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)實際結(jié)構(gòu)實際結(jié)構(gòu)計算模型計算模型實驗模型實驗模型建筑力學是一門力學的分支課程，在學習是要建筑力學是一門力學的分支課程，在學習是要注重對基本概念的理解，同時要學習力學的基注重對基本概念的理解，同時要學習力學的基本研究方法，提高分析問題和解決問題的能力。本研究方法，提高分析問題和解決問題的能力。 重視力學分析和工程實際相聯(lián)系；重視分析能重視力學分析和工程實際相聯(lián)系；重視分析能力、計算

12、能力、自學能力、表達能力、創(chuàng)新能力、計算能力、自學能力、表達能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。力的培養(yǎng)。緒緒 論論0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)1.1 1.1 力的性質(zhì)、力在坐標軸上的投影力的性質(zhì)、力在坐標軸上

13、的投影力力( (ForceForce) )是物體間相互的是物體間相互的機械作用機械作用 力對物體力對物體作用效應(yīng)作用效應(yīng)( (Effect of an actionEffect of an action ) )： 一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，叫做力的運動效應(yīng)或外效應(yīng)。叫做力的運動效應(yīng)或外效應(yīng)。 二是使物體的形狀發(fā)生改變，二是使物體的形狀發(fā)生改變，叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。1.1.1 1.1.1 力的定義力的定義0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5

14、5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 力的大小力的大小 、力的方向力的方向 、力的作用點力的作用點 。1.1.3 1.1.3 力的圖示法力的圖示法1.1.2 1.1.2 力的三要素：力的三要素：力具有大小和方向，力具有大小和方向，所以說力是矢量所以說力是矢量( (vectorvector ) )。可以用一帶箭頭的直可以用一帶箭頭的直線段將力的三要素線段將力的三要素

15、表示出來，表示出來，如圖如圖1.11.1所示。所示。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 力的定義力的定義 力是物體間相互間的機械作用。力是物體間相互間的機械作用。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)

16、力的效應(yīng)力的效應(yīng) 使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，叫做力使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，叫做力的運動效應(yīng)或外效應(yīng)。使物體的形狀發(fā)生改變，的運動效應(yīng)或外效應(yīng)。使物體的形狀發(fā)生改變，叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。力的三要素力的三要素 力的大小、方向、作用點稱為力的三要素。力的大小、方向、作用點稱為力的三要素。力的表示法力的表示法 力是一個矢量，用力是一個矢量，用帶箭頭的直線段來表示，如右圖所帶箭頭的直線段來表示，如右圖所示（虛線為力的作用線）。示（虛線為力的作用線）。0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉

17、壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 力的單位力的單位 力的國際單位是牛頓力的國際單位是牛頓(N)(N)或千牛頓（或千牛頓（kNkN）。）。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)力系的定義力系的定義 作用于同一個物體上的一組力。作用于同一個物體上的一組力。 力系力系(System of forces )的分類的分類 各力的作用線都在同一平面內(nèi)的力系各力的

18、作用線都在同一平面內(nèi)的力系 稱為平面力系；稱為平面力系； 各力的作用線不在同一平面內(nèi)的力系各力的作用線不在同一平面內(nèi)的力系 稱為空間力系。稱為空間力系。0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 平面力偶系平面力偶系： 若干個若干個力偶力偶( (Cou

19、pleCouple) )（一對大小相等、指向相反、作用（一對大小相等、指向相反、作用線平行的兩個力稱為一個力偶）組成的力系。線平行的兩個力稱為一個力偶）組成的力系。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)平面力系的分類平面力系的分類平面匯交力系平面匯交力系： 各力作用線都匯交于同一點的力系。各力作用線都匯交于同一點的力系。0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移

20、計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 平面力系的分類平面力系的分類平面平行力系平面平行力系： 各力作用線平行的力系。各力作用線平行的力系。平面一般力系平面一般力系： 各力作用線既不匯交又不平行的平面力系。各力作用線既不匯交又不平行的平面力系。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010

21、壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 等效力系等效力系 ( (Equivalent force systemEquivalent force system ) ) 指兩個力指兩個力( (系系) )對物體的作用效果完全相同。對物體的作用效果完全相同。平衡力系平衡力系( (Equilibrium force system Equilibrium force system ) ) 力系作用下使物體平衡的力系。力系作用下使物體平衡的力系。合力與分力合力與分力若一個力與一個力系等效。則這個力

22、若一個力與一個力系等效。則這個力稱為該力系的合力，而力系中的各個力稱稱為該力系的合力，而力系中的各個力稱為該合力的一個分力。為該合力的一個分力。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 剛體剛體( (Rigid

23、 bodyRigid body ) ) 在任何外力的作用下，大小和形狀始在任何外力的作用下，大小和形狀始終保持不變的物體。終保持不變的物體。例如例如: : 橋梁在車輛、人群等荷載作用下的最大橋梁在車輛、人群等荷載作用下的最大豎直變形一般不超過橋梁跨度的豎直變形一般不超過橋梁跨度的1/7001/7001/9001/900。物體的微小變形對于研究物體的平衡。物體的微小變形對于研究物體的平衡問題影響很小，因而可以將物體視為不變形問題影響很小，因而可以將物體視為不變形的理想物體的理想物體剛體剛體第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶

24、3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 cosXPFF sinYPFF 力在坐標軸上的投影 22PXYFFFtanYXFF已知合力求分力公式：已知分力求合力公式：第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉

25、壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 例1.1 試求圖1.3中各力在軸上的投影，投影的正負號按規(guī)定觀察判定。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9

26、9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 11cos45100 0.70770.7XFFN11sin45100 0.70770.7YFFN22cos60100 0.550XFFN 22sin60100 0.86686.6YFFN33cos30100 0.86686.6XFFN 33sin30100 0.550YFFN 例1.1題解：第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面

27、力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 55sin90100 1100YFFN 55cos90100 00XFF 66sin0100 00YFF66cos0100 1100XFFN 44sin60100 0.86686.6YFFN 44cos60100 0.550XFFN第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)例1.1題解：0 0 緒

28、論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 12RXXXXnXiFFFFF12RYYYYnYiFFFFF力投影的要點：力投影的要點： 力平移力在坐標軸上投影不變；力平移力在坐標軸上投影不變； 力垂直于某軸，力在該軸上投影為零；力垂直于某軸，力在該軸上投影為零；

29、力平行于某軸，力在該軸上投影的絕對力平行于某軸，力在該軸上投影的絕對 值為力的大小。值為力的大小。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)合力投影定理：合力投影定理： 平面匯交力系的合力在任一軸上的投影，平面匯交力系的合力在任一軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。即：等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。即：0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算12

30、12力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 二力平衡公理二力平衡公理 作用在同一剛體上的兩個力，使剛體作用在同一剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要和充分條件是，這兩個力大小平衡的必要和充分條件是，這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。相等，方向相反，作用在同一條直線上。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9

31、組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 上述的二力平衡公理對于剛體是充分的也是必要的，而對于變形體只是必要的，而不是充分的。如圖1.5所示的繩索的兩端若受到一對大小相等、方向相反的拉力作用可以平衡，但若是壓力就不能平衡。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎

32、曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 受二力作用而處于平衡的桿件或構(gòu)件稱為二力桿件（簡稱為二力桿）或二力構(gòu)件。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法

33、1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 加減平衡力系公理加減平衡力系公理 在作用于剛體上的任意力系中，加上在作用于剛體上的任意力系中，加上或去掉任何平衡力系，并不改變原力系對或去掉任何平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用效果。剛體的作用效果。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)力的可傳性原理力的可傳性原理 作用于剛體上的力可沿其作用線移動作用于剛體上的力可沿其作用線移動到剛體內(nèi)任意一點，而不會改變該力對剛到剛體內(nèi)任意一點，而不會改變該力對剛體的作用效應(yīng)。體的作用效應(yīng)。0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶

34、3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形10

35、10壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 力的平行四邊形法則力的平行四邊形法則 ( (Parallelogram of forcesParallelogram of forces ) ) 作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為仍作用于該點的一個合力，合力的大小和方向由仍作用于該點的一個合力，合力的大小和方向由以原來的兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對以原來的兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線矢量來表示。角線矢量來表示。 第第1 1章章 建筑

36、力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 三力平衡匯交定理三力平衡匯交定理 一剛體受共面不平行的三力作用而平一剛體受共面不平行的三力作用而平衡時，此三力的作用線必匯交于一點。衡時，此三力的作用線必匯交于一點。第第1 1章章 建筑力

37、學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)作用與反作用定律作用與反作用定律 兩個相互作用物體之間的作用力與反兩個相互作用物體之間的作用力與反作用力大小相等，方向相反，沿同一直線作用力大小相等，方向相反，沿同一直線且分別作用在這兩個物體上。且分別作用在這兩個物體上。0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線

38、 練習練習 思考思考 返回返回 任何建筑物在施工過程中以及建成后的使用過程中，都要受到各種各樣的作用，這種作用造成建筑物整體或局部發(fā)生變形、位移甚至破壞。例如，建筑物各部分的自重、人和設(shè)備的重力、風力、地震，溫度變化等等。其中建筑物的自重、人和設(shè)備的重力、風力等作用稱為直接作用直接作用，在工程上稱為荷載荷載( (LoadLoad ) )；而地震，溫度變化等作用稱為間接作用間接作用。工程中，有時不嚴格區(qū)分直接作用或間接作用，對引起建筑物變形、位移甚至破壞的作用一概稱之為荷載荷載。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平

39、面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 在工程中，作用在結(jié)構(gòu)上的荷載是多在工程中，作用在結(jié)構(gòu)上的荷載是多種多樣的。為了便于力學分析，需要從不種多樣的。為了便于力學分析，需要從不同的角度，將它們進行分類。同的角度，將它們進行分類。1 1、荷載按其作用時間的長短分為、荷載按其作用時間的長短分為 永久荷載永久荷載( (Dead l

40、oadDead load ) )、可變荷載、可變荷載( (Imposed loadImposed load) ) 和偶然荷載。和偶然荷載。3 3、荷載按作用位置是否變化分為、荷載按作用位置是否變化分為 移動荷載和固定荷載。移動荷載和固定荷載。2 2、荷載按作用在結(jié)構(gòu)上的性質(zhì)分為、荷載按作用在結(jié)構(gòu)上的性質(zhì)分為 靜力荷載靜力荷載( (Steady loadSteady load) )和動力荷載和動力荷載( (Dynamic loadDynamic load) ) 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)荷載的分類荷載的分類0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3

41、平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 4 4、荷載按其作用在結(jié)構(gòu)上的分布情況分為、荷載按其作用在結(jié)構(gòu)上的分布情況分為 分布荷載分布荷載( (Uniform loadUniform load ) )和和 集中荷載集中荷載( (Concentrated loadConcentrated load ) )。集中荷載集中荷載 分

42、布范圍很小，可近似認為作用在一點的荷載；分布范圍很小，可近似認為作用在一點的荷載；線分布荷載線分布荷載 沿直線或曲線分布的荷載（單位：沿直線或曲線分布的荷載（單位：KN/mKN/m）；）；面分布荷載面分布荷載 沿平面或曲面分布的荷載（單位：沿平面或曲面分布的荷載（單位：KN/mKN/m2 2）；）；體分布荷載體分布荷載 沿物體內(nèi)各點分布的荷載（單位：沿物體內(nèi)各點分布的荷載（單位：KN/mKN/m3 3）。）。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成

43、幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 工程中，荷載的分布情況往往比較復雜，工程中，荷載的分布情況往往比較復雜，在很多情況下，都可簡化為沿直線和平面在很多情況下，都可簡化為沿直線和平面均勻分布的荷載進行分析計算。均勻分布的荷載進行分析計算。分布荷載分布荷載 (Uniform load ) 的合力計算的合力計算 分布荷載的合力作用在分布區(qū)域的中心，分布荷載的合力作用在分布區(qū)域的中心，指向不變，其

44、大小等于分布集度指向不變，其大小等于分布集度 的大小的大小q q乘以分布范圍。乘以分布范圍。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 約束反力位于約束與被約束物體的連接或接觸約束反力位于約束與被約束物體的連接或

45、接觸處，其方向必與該約束所能阻礙物體的運動方處，其方向必與該約束所能阻礙物體的運動方向相反。運用這個準則，可確定約束反力的方向相反。運用這個準則，可確定約束反力的方向和作用點的位置。向和作用點的位置。 約束與約束反力第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ) 限制物體運動的物體稱為約束物體，簡稱限制物體運動的物體稱為約束物體，簡稱約束約束(Support )。約束必然對被約束物體有力的。約束必然對被約束物體有力的作用，以阻礙被約束物體的運動或運動趨勢。作用，以阻礙被約束物體的運動或運動趨勢。這種力稱為這種力稱為約束反力約束反力(Reaction )，簡稱反力。，簡稱反力。0 0 緒論緒論1 1

46、力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 用柔軟的皮帶、繩索、鏈條阻礙用柔軟的皮帶、繩索、鏈條阻礙物體運動而構(gòu)成的約束叫柔體約束。物體運動而構(gòu)成的約束叫柔體約束。這種約束作用是將物體拉住，且柔體這種約束作用是將物體拉住，且柔體約束只能受拉力，不能受壓力，所以約束只能受拉力，

47、不能受壓力，所以約束反力一定通過接觸點，沿著柔體約束反力一定通過接觸點，沿著柔體中心線背離被約束物體的方向，且恒中心線背離被約束物體的方向，且恒為拉力，如圖為拉力，如圖1.141.14中的力。中的力。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)1 1柔體約束柔體約束0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分

48、配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 當兩物體在接觸處的摩擦力很小而略不計時，其當兩物體在接觸處的摩擦力很小而略不計時，其中一個物體就是另一個物體的光滑接觸面約束。這種中一個物體就是另一個物體的光滑接觸面約束。這種約束不論接觸面的形狀如何，都只能在接觸面的公法約束不論接觸面的形狀如何，都只能在接觸面的公法線方向上將被約束物體頂住或支撐住，所以光滑接觸線方向上將被約束物體頂住或支撐住，所以光滑接觸面的約束反力過接觸點，沿著接觸面的公法線指向被面的約束反力過接觸點，沿著接觸面的公法線指向被約束的物體，只能是壓力，如圖約束的物體，只能是壓力，如圖1.151.15中的力。中的力。 第

49、第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)2 2光滑接觸面約束光滑接觸面約束0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 光滑圓柱鉸鏈約束的約束性質(zhì)是限制物體平光滑圓柱鉸鏈約束的約束性質(zhì)是限制物體平面移動（不限制轉(zhuǎn)動），其約束反力是互相垂直面移動（不限制轉(zhuǎn)動

50、），其約束反力是互相垂直的兩個力（本質(zhì)上是一個力），指向任意假設(shè)。的兩個力（本質(zhì)上是一個力），指向任意假設(shè)。 XYR第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)3 3、光滑圓柱鉸鏈約束（簡稱鉸約束）、光滑圓柱鉸鏈約束（簡稱鉸約束）0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思

51、考思考 返回返回 鏈桿就是兩端鉸接而中間不受力的剛性直桿，由此鏈桿就是兩端鉸接而中間不受力的剛性直桿，由此所形成的約束稱為鏈桿約束。這種約束只能限制物體沿所形成的約束稱為鏈桿約束。這種約束只能限制物體沿鏈桿軸線方向上的移動。鏈桿可以受拉或者是受壓，但鏈桿軸線方向上的移動。鏈桿可以受拉或者是受壓，但不能限制物體沿其他方向的運動和轉(zhuǎn)動，所以，鏈桿約不能限制物體沿其他方向的運動和轉(zhuǎn)動，所以，鏈桿約束的約束反力沿著鏈桿的軸線，其指向假設(shè)。束的約束反力沿著鏈桿的軸線，其指向假設(shè)。第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)4 4鏈桿約束鏈桿約束0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與

52、力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ) 工程上將結(jié)構(gòu)或構(gòu)件連接在支承物上的裝置，工程上將結(jié)構(gòu)或構(gòu)件連接在支承物上的裝置，稱為稱為支座支座。在工程上常常通過支座將構(gòu)件支承在。在工程上常常通過支座將構(gòu)件支承在基礎(chǔ)或另一靜止的構(gòu)件上。支座對構(gòu)件就是一種基礎(chǔ)或另一靜止的構(gòu)件上。

53、支座對構(gòu)件就是一種約束。支座對它所支承的構(gòu)件的約束反力也叫約束。支座對它所支承的構(gòu)件的約束反力也叫支支座反力座反力。支座的構(gòu)造是多種多樣的，其具體情況。支座的構(gòu)造是多種多樣的，其具體情況也是比較復雜的，只有加以簡化，歸納成幾個類也是比較復雜的，只有加以簡化，歸納成幾個類型，才便于分析計算。型，才便于分析計算。 建筑結(jié)構(gòu)的支座通常分為建筑結(jié)構(gòu)的支座通常分為固定鉸支座固定鉸支座，可可動鉸支座動鉸支座，和，和固定固定( (端端) )支座支座三類。三類。 0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成

54、幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 圖圖1.18(a)1.18(a)是是固定鉸支座的示意圖固定鉸支座的示意圖。構(gòu)件與支座用光滑。構(gòu)件與支座用光滑的圓柱鉸鏈聯(lián)接，構(gòu)件不能產(chǎn)生沿任何方向的移動，但可的圓柱鉸鏈聯(lián)接，構(gòu)件不能產(chǎn)生沿任何方向的移動，但可以繞銷釘轉(zhuǎn)動，可見固定鉸支座的約束反力與圓柱鉸鏈約以繞銷釘轉(zhuǎn)動，可見固定鉸支座的約束反力與圓柱鉸鏈約束相同，即約束反力一定作用于接觸點，通過銷釘中心

55、，束相同，即約束反力一定作用于接觸點，通過銷釘中心，方向未定。方向未定。固定鉸支座的簡圖固定鉸支座的簡圖如圖如圖1.18(b)1.18(b)所示。所示。約束反力約束反力如圖如圖1.18(c)1.18(c)所示，可以用所示，可以用F FRARA和一未知方向角和一未知方向角 表示，也可表示，也可以用一個水平力以用一個水平力F FXAXA和垂直力和垂直力F FYAYA表示。表示。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)1 1固定鉸支座固定鉸支座0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成

56、7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 圖圖l.20(a)l.20(a)是是可動鉸支座的示意圖可動鉸支座的示意圖。構(gòu)件與支。構(gòu)件與支座用銷釘連接，而支座可沿支承面移動，這種約座用銷釘連接，而支座可沿支承面移動，這種約束，只能約束構(gòu)件沿垂直于支承面方向的移動，束，只能約束構(gòu)件沿垂直于支承面方向的移動，而不能阻止構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動和沿支承面方向的而不能阻止構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動和沿支承面方向的移動。所以，它的約束

57、反力的作用點就是約束與移動。所以，它的約束反力的作用點就是約束與被約束物體的接觸點、約束反力通過銷釘?shù)闹行模患s束物體的接觸點、約束反力通過銷釘?shù)闹行模怪庇谥С忻?，方向可能指向?gòu)件，也可能背離垂直于支承面，方向可能指向構(gòu)件，也可能背離構(gòu)件，視主動力情況而定。這種構(gòu)件，視主動力情況而定。這種支座的簡圖支座的簡圖如如1.20(b)1.20(b)所示，所示，約束反力約束反力如圖如圖1.20(c)1.20(c)所示。所示。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)2 2可動鉸支座可動鉸支座0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向

58、拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算

59、1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 整澆鋼筋混凝土的雨篷，它的一端完全嵌固整澆鋼筋混凝土的雨篷，它的一端完全嵌固在墻中，一端懸空如圖在墻中，一端懸空如圖1.22(a)1.22(a)，這樣的支座叫，這樣的支座叫固定端支座固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向移動，。在嵌固端，既不能沿任何方向移動，也不能轉(zhuǎn)動，所以固定端支座除產(chǎn)生水平和豎直也不能轉(zhuǎn)動，所以固定端支座除產(chǎn)生水平和豎直方向的約束反力外，還有一個約束反力偶方向的約束反力外，還有一個約束反力偶( (力偶力偶將在第三章討論將在第三章討論) )。這種。這種支座簡圖支座

60、簡圖如圖如圖1. 22(b)1. 22(b)所所示，其示，其支座反力支座反力表示如圖表示如圖1.22(c)1.22(c)所示。所示。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)3 3固定端支座固定端支座0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 第第1

61、1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)研究力學問題，首先研究力學問題，首先要了解物體的受要了解物體的受力狀態(tài)，即對物體進力狀態(tài)，即對物體進行受力分析，反映物行受力分析，反映物體受力狀態(tài)的圖稱為體受力狀態(tài)的圖稱為受力圖。受力圖。受力圖受力圖繪制步驟：繪制步驟：1. 1. 取分離體；取分離體； 2. 2. 畫已知力；畫已知力； 3. 3. 畫約束反力。畫約束反力。0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿

62、穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 例例1.21.2 重量為的小球，按圖重量為的小球，按圖1.23(a)1.23(a)所示放置，所示放置，試畫出小球的受力圖。試畫出小球的受力圖。解解 (1) (1) 根據(jù)題意取小球為根據(jù)題意取小球為研究對象。研究對象。(2) (2) 畫出主動力：主動力畫出主動力：主動力為小球所受重力。為小球所受重力。(3) (3) 畫出約束反力：約束畫出約束反力：約束反力為繩子的約束反力以反力為繩子的約束反力以及光滑面的約束反力。及光滑面的約束反力。小球的受力圖如圖

63、小球的受力圖如圖1.23(b)1.23(b)所示。所示。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 例例 1.31.3 畫圖（畫圖（a a）所示結(jié)構(gòu)）所示結(jié)構(gòu)ACDBACDB的受力圖。的受力圖。解：解：(1)

64、(1) 取結(jié)構(gòu)取結(jié)構(gòu)ACDBACDB為研究對象。為研究對象。(2) (2) 畫出主動力：主動力為畫出主動力：主動力為F FP P。(3) (3) 畫出約束反力：約束為固定鉸支座和可畫出約束反力：約束為固定鉸支座和可動鉸支座，畫出它們的約束反力，如動鉸支座，畫出它們的約束反力，如圖（圖（b b）所示。）所示。 第第1 1章章 建筑力學基礎(chǔ)建筑力學基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓

65、桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 第第2 2章章 力矩與力偶力矩與力偶 在力的作用下，物體將發(fā)生移動和轉(zhuǎn)動。在力的作用下，物體將發(fā)生移動和轉(zhuǎn)動。力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)用力矩來衡量，即力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)用力矩來衡量，即力矩力矩( (moment moment ) )是衡量力轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量是衡量力轉(zhuǎn)動效應(yīng)的物理量。 討論力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)時，討論力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)時，主要關(guān)心力矩的大小與轉(zhuǎn)主要關(guān)心力矩的大小與轉(zhuǎn)動方向，而這些與動方向，而這些與力的大力的大小、轉(zhuǎn)動中心（矩心）小、轉(zhuǎn)動中心（矩心）的的位置、動中心到力作用

66、線位置、動中心到力作用線的垂直距離（的垂直距離（力臂力臂）有關(guān)。）有關(guān)。0 0 緒論緒論1 1 力學基礎(chǔ)力學基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習練習 思考思考 返回返回 力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)力的轉(zhuǎn)動效應(yīng)力矩力矩 M M 可由下式計算：可由下式計算：M = FP d式中：式中：F FP P 是力的數(shù)值大小，是力的數(shù)值大小，d d 是是力臂，逆時針轉(zhuǎn)取正號，常用單力臂，逆時針轉(zhuǎn)取正號，常用單位是位是 KN-mKN-m 。力矩用帶箭頭的弧。力矩用帶箭頭的弧線段表示。線段表示。集中力引起的力矩直接套用公式進行計算；集中力引起的力矩直接套用公式進行計算；對于均布線荷載引起的力矩，先計算其合對于均布線荷載引起的力矩，先計算其合力，再套用公式進行計算。力，再套用公式進行計算。第第2 2章章 力矩與力偶力矩與力偶0 0