、、、
、
、、、
、
力在图示坐标系
（和
和
和
和
，水平支承面对物块的约束反力为
和
（ R=2(1+)kN R=2kN
（
（A）
（
、、、
该力系的合力
该力系的合力
该力系的合力
12.图示体系为几何瞬变。（
第五章轴向拉压杆件
为（
杆的轴力为（
（压力）
（拉力）
（压力）
（拉力）
4.
杆的截面直径为，则
杆的轴力为（
6.
杆的轴力为（
（压力）（拉力）（压力）（拉力）
杆的轴力为（
10.
杆的轴力为（
（压力）
（拉力）
（压力）
（拉力）
11.
杆的超限时的许可荷载
杆的超限时的许可荷载为（13.
为（
14.
杆的轴力为（
（压力）
（拉力）
（压力）
（拉力）15.
建筑力学基础知识
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第1章建筑力学基础 1.1力的性质、力在坐标轴上的投影 1.1.1 力的定义 力，是人们生产和生活中很熟悉的概念,是力学的基本概念。人们对于力的认识，最初是与推、拉、举、掷时肌肉的紧张和疲劳的主观感觉相联系的。后来在长期的生产和生活中，通过反复的观察、实验和分析,逐步认识到,无论在自然界或工程实际中,物体机械运动状态的改变或变形,都是物体间相互机械作用的结果。例如,机床、汽车等在刹车后，速度很快减小,最后静止下来;吊车梁在跑车起吊重物时产生弯曲，等等。这样,人们通过科学的抽象,得出了力的定义:力是物体间相互的机械作用，这种作用的结果是使物体的机械运动状态发生改变,或使物体变形。 物体间机械作用的形式是多种多样的,大体上可以分为两类:一类是通过物质的一种形式而起作用的，如重力、万有引力、电磁力等;另一类是由两个物体直接接触而发生的,如两物体间的压力、摩擦力等。这些力的物理本质各不相同。在力学中，我们不研究力的物理本质，而只研究力对物体的效应。一个力对物体作用的效应,一般可以分为两个方面：一是使物体的机械运动状态发生改变，二是使物体的形状发生改变,前者叫做力的运动效应或外效应。后者叫做力的变形效应或内效应。 就力对物体的外效应来说，又可以分为两种情况。例如，人沿直线轨道推
小车使小车产生移动,这是力的移动效应；人作用于绞车手柄上的力使鼓轮转动,这是力的转动效应。而在一般情况下，一个力对物体作用时，既有移动效应,又有转动效应。如打乒乓球时，如果球拍作用于乒乓球的力恰好通过球心，只有移动效应;如果此力不通过球心，则不仅有移动效应,还有绕球心的转动效应。 1.1.2 力的三要素 实践证明,力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。这三者称为力的三要素。即： 1.力的大小力的大小表示物体间机械作用的强弱 程度,它可通过力的运动效应或变形效应来度量,在静力 学中常用测力器和弹性变形来测量。为了度量力的大 小，必须确定力的单位。本教材采用国际单位制，力的 单位是牛顿(N)或千牛顿(kN)，N kN3 1 。 10 2.力的方向力的方向表示物体间的机械作用具有方向性。它包含方位和指向两层涵义。如重力“铅直向下”’“铅直”是指力的作用线在空间的方位，“向下”是指力沿作用线的指向。 3.力的作用点力的作用点是力作用在物体上的位置。实际上，当两个物体直接接触时，力总是分布地作用在一定的面积上。如手推车时，力作用在手与车相接触的面积上。当力作用的面积很小以至可以忽略其大小时,就可以近似地将力看成作用在一个点上。作用于一点上的力称为集中力。 如果力作用的面积很大,这种力称为分布力。例如,作用在墙上的风压力或压
建筑力学基础知识-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
第1章建筑力学基础 1.1力的性质、力在坐标轴上的投影 1.1.1力的定义 力，是人们生产和生活中很熟悉的概念，是力学的基本概念。人们对于力的认识，最初是与推、拉、举、掷时肌肉的紧张和疲劳的主观感觉相联系的。 后来在长期的生产和生活中，通过反复的观察、实验和分析，逐步认识到，无论在自然界或工程实际中，物体机械运动状态的改变或变形，都是物体间相互机械作用的结果。例如，机床、汽车等在刹车后，速度很快减小，最后静止下来；吊车梁在跑车起吊重物时产生弯曲，等等。这样，人们通过科学的抽象，得出了力的定义：力是物体间相互的机械作用，这种作用的结果是使物体的机械运动状态发生改变，或使物体变形。 物体间机械作用的形式是多种多样的，大体上可以分为两类：一类是通过物质的一种形式而起作用的，如重力、万有引力、电磁力等；另一类是由两个物体直接接触而发生的，如两物体间的压力、摩擦力等。这些力的物理本质各不相同。在力学中，我们不研究力的物理本质，而只研究力对物体的效应。一个力对物体作用的效应，一般可以分为两个方面：一是使物体的机械运动状态发生改变，二是使物体的形状发生改变，前者叫做力的运动效应或外效应。后者叫做力的变形效应或内效应。 就力对物体的外效应来说，又可以分为两种情况。例如，人沿直线轨道推
小车使小车产生移动，这是力的移动效应；人作用于绞车手柄上的力使鼓轮转动，这是力的转动效应。而在一般情况下，一个力对物体作用时，既有移动效应，又有转动效应。如打乒乓球时，如果球拍作用于乒乓球的力恰好通过球心，只有移动效应；如果此力不通过球心，则不仅有移动效应，还有绕球心的转动效应。 1.1.2力的三要素 实践证明，力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。这三者称为力的三要素。即： 1.力的大小力的大小表示物体间机械作用的强 弱程度，它可通过力的运动效应或变形效应来度量，在 静力学中常用测力器和弹性变形来测量。为了度量力的 大小，必须确定力的单位。本教材采用国际单位制，力 的单位是牛顿(N)或千牛顿(kN)，N 1 。 10 kN3 2.力的方向力的方向表示物体间的机械作用具有方向性。它包含方 位和指向两层涵义。如重力“铅直向下”’“铅直”是指力的作用线在空间的方位，“向下”是指力沿作用线的指向。 3.力的作用点力的作用点是力作用在物体上的位置。实际上，当两 个物体直接接触时，力总是分布地作用在一定的面积上。如手推车时，力作用在手与车相接触的面积上。当力作用的面积很小以至可以忽略其大小时，就可以近似地将力看成作用在一个点上。作用于一点上的力称为集中力。
建筑力学基础 课程性质 《建筑力学》，主要介绍力学的基本公理与概念，平面杆件的变形和内力计算以及结构内力计算及结构受力分析等方面的知识。 建筑力学 第一章静力学 第一节静力学基本概念及公理 第二节约束和约束反作用力 第三节汇交力系 第四节力偶及力偶矩 第五节平面一般力系 第二章材料力学 第一节材料力学主要研究对象的几何特征 第二节杆件变形的基本形式 第三节变形的内力 第三章结构力学 第一节杆件结构力学的研究对象和任务 第二节杆件结构的计算简图 第三节平面杆件结构的分类 第四节体系的几何组成分析 第五节几何组成分析的步骤和举例第六节静定结构和超静定结构
第一章静力学 教学目标： 掌握静力学基本概念；了解约束和约束反作用力 第一节静力学基本概念及公理 静力学（statics ）研究物体在力系作用下处于平衡的规律。 一、平衡的概念：平衡是指物体相对于地球静止或作匀速直线运动。 二、刚体的概念：刚体是在任何情况下保持其大小和形状不变的物体。 三、力的概念：力对物体的效应表现在物体运动状态的改变和变形。 力对物体的效应取决于以下三个要素：（1）力的作用点；（2）力的方向; （3）力的大小 在国际单位制中：力的大小的单位为牛顿（N）o目前工程实际中采用的工 程单位制，其力的单位为公斤（kgf）o 1 kgf=9.80665 N 四、静力学公理 （一）公理一（二力平衡公理） 作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要与充分条件是：此两力大小相等、指向相反且沿同一作用线。 （二）公理二（加减平衡力系公理） 在作用于刚体上的任意一个力系中，加上或去掉任何一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。此公理只适用于刚体，而不适用于变形体。 （三）公理三（力的平行四边形法则） 作用于物体上同一点的两个力，可以合成为作用于该点的一个合力，它的大小和方向由这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示（见下左图）。亦可用右下图所示的力三角形表示，并将其称为力三角形法则。合力R与分力F1、F2的矢量表达式为 R=F1+F2 （四）公理四（作用和反作用定律） 两物体间的相互作用力，总是大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。力总是成对出现的。作用力与反作用力并非是作用在同一物体之上的，而是
本课程的主要任务 学习本课程，使学生掌握物体的受力分析、平衡条件及熟练掌握平衡方程的应用；掌握基本构件的强度、刚度和稳定性问题的分析和计算；掌握平面杆件结构内力和位移的计算方法。 终结性考核的要求 （1）答题时间：期末考试时间为90分钟。 （2）其它：学员考试时可带钢笔，铅笔，尺子，橡皮和计算器。 试题类型及分数 一、单项选择题（每小题3分，共计30分） 二、判断题（每小题2分，共计30分。将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误） 三、计算题（共40分）静定桁架指定杆的内力计算（10分）；单跨梁内力图（10分）；三跨连续梁的力矩分配法（20分） 考核目的 通过本章的考核，旨在检验学生对静力学基本概念的掌握程度，以及对简单结构进行受力分析的熟练程度；检验学生对平面汇交力系掌握程度，了解其平衡问题；检验学生对平面一般力系的简化与平衡的掌握程度，了解有关摩擦的平衡问题。 考核知识点 （1）力、刚体和平衡的概念；约束、约束反力；隔离体与受力图。 （2）力矩，合力矩定理；力偶，力偶的性质；平面力偶系的合成与平衡。 （3）力在直角坐标上的投影；合力投影定理；平面汇交力系的合成与平衡。 （4）力的平移定理；平面一般力系的简化，主矢和主矩；（固定端约束与相应的约束反力）。 （5）平面一般力系的平衡；简单物体系统的平衡问题。 （6）▲滑动摩擦的概念；▲摩擦角；▲摩擦的平衡问题。 考核要求 （1）了解力、刚体和平衡的概念；掌握常见典型约束的性质及约束反力的确定；掌握物体和简单物体系统受力图的画法。
（2）理解力矩和力偶的基本概念及其性质；掌握平面问题中力对点之矩的计算；了解平面力偶系的合成与平衡； （3）掌握力在直角坐标轴上的投影；了解平面汇交力系的合成与平衡。 （4）理解平面一般力系的简化原理；了解平面一般力系向一点简化的方法；了解计算平面一般力系的主矢和主矩； （5）掌握求解单个物体的平衡问题；掌握求解简单物体系统的平衡问题。 （6）了解滑动摩擦的概念；了解摩擦角的概念；了解有摩擦的平衡问题。 考核要点 1、对于作用在物体上的力，力的三要素是大小、方向和作用点吗？ 2、力对矩心的矩，是力使物体绕矩心转动效应的度量吗？ 3、如果有n个物体组成的系统，每个物体都受平面一般力系的作用，则共可以建立2n个独立的平衡方程吗？ 4、计算简图是经过简化后可以用于对实际结构进行受力分析的图形吗？ 5、力系简化所得的合力的投影是否和简化中心位置有关，而合力偶矩和简化中心位置无关。 6、约束是阻碍物体运动的限制物吗？ 7、力偶的作用面是指组成力偶的两个力所在的平面吗？ 8、物体系统是否是指由若干个物体通过约束按一定方式连接而成的系统。 9、若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必大小相等，方向相反，作用在同一直线。 10、力偶可以在它的作用平面内任意移动和转动，而不改变它对物体的作用。 11、平面一般力系可以分解为一个平面汇交力系和一个平面力偶系。 12、由两个物体组成的物体系统，共具有6独立的平衡方程。 13、力偶对物体的转动效应，是否是用力偶矩度量而与矩心的位置无关。 2 静定结构基本知识 考核目的
第二章静力学基础 本次练习有12题，你已做12题，已提交12题，其中答对12题。 当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对10题。 1. 作用力和反作用力，等值、反向、共线，因此这两个力_________。 （A）平衡； （B）分别作用在两个不同的物体上； （C）作用在同一个物体上； （D）合力为零。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 2. 固定端支座的约束反力是____________。 （A）、、 （B）、 （C）、 （D） 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 3. 定向支座的约束反力是____________。 （A）、、 （B）、 （C）、 （D） 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 4. 固定铰支座的约束反力是____________。 （A）、、 （B）、 （C）、 （D） 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：C 问题解析： 5. 下列结论中，哪些不正确？___________
（A）力偶的合力不为零； （B）力偶是一对力； （C）力偶矩与矩心的位置无关； （D）力偶作用的效果是使物体产生转动。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 6. 光滑面对物体的约束力，作用在接触点处，方向沿接触面的公法线，且（） （A）指向受力物体，恒为拉力 （B）指向受力物体，恒为压力 （C）背离受力物体，恒为拉力 （D）背离受力物体，恒为压力 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 7. 力的可传性原理是指作用于刚体上的力可在不改变其对刚体的作用效果下（）（A）平行其作用线移到刚体上任一点 （B）沿其作用线移到刚体上任一点 （C）垂直其作用线移到刚体上任一点 （D）任意移动到刚体上任一点 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 8. 力在图示坐标系Oxy的y轴上的分力大小和投影分别为（）。 （A）和 （B）和 （C）和 （D）和 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 9. 如图所示，一重物放在光滑支承面上，其重量为G，对水平支承面的压力为FN，水平支承面对物块的约束反力为，则构成平衡力的两个力应为（）。 （A）G与FN （B）G与 （C）FN与
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第一章静力学 教学目标： 掌握静力学基本概念；了解约束和约束反作用力 第一节静力学基本概念及公理 静力学（statics）研究物体在力系作用下处于平衡的规律。 一、平衡的概念：平衡是指物体相对于地球静止或作匀速直线运动。 二、刚体的概念：刚体是在任何情况下保持其大小和形状不变的物体。 三、力的概念：力对物体的效应表现在物体运动状态的改变和变形。 力对物体的效应取决于以下三个要素：（1）力的作用点；（2）力的方向；（3）力的大小 在国际单位制中：力的大小的单位为牛顿（N）。目前工程实际中采用的工程单位制，其力的单位为公斤（kgf）。 1 kgf=9.80665 N 四、静力学公理 （一）公理一（二力平衡公理） 作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要与充分条件是：此两力大小相等、指向相反且沿同一作用线。 （二）公理二（加减平衡力系公理） 在作用于刚体上的任意一个力系中，加上或去掉任何一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。此公理只适用于刚体，而不适用于变形体。 （三）公理三（力的平行四边形法则） 作用于物体上同一点的两个力，可以合成为作用于该点的一个合力，它的大小和方向由这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示(见下左图)。亦可用右下图所示的力三角形表示，并将其称为力三角形法则。合力R与分力F1、F2的矢量表达式为 R=F1+F2 （四）公理四（作用和反作用定律）
第1章建筑力学基础 1.1力的性质、力在坐标轴上的投影 1.1.1 力的定义 力，是人们生产和生活中很熟悉的概念，是力学的基本概念。人们对于力的认识，最初是与推、拉、举、掷时肌肉的紧张和疲劳的主观感觉相联系的。后来在长期的生产和生活中，通过反复的观察、实验和分析，逐步认识到，无论在自然界或工程实际中，物体机械运动状态的改变或变形，都是物体间相互机械作用的结果。例如，机床、汽车等在刹车后，速度很快减小，最后静止下来；吊车梁在跑车起吊重物时产生弯曲，等等。这样，人们通过科学的抽象，得出了力的定义：力是物体间相互的机械作用，这种作用的结果是使物体的机械运动状态发生改变，或使物体变形。 物体间机械作用的形式是多种多样的，大体上可以分为两类：一类是通过物质的一种形式而起作用的，如重力、万有引力、电磁力等；另一类是由两个物体直接接触而发生的，如两物体间的压力、摩擦力等。这些力的物理本质各不相同。 在力学中，我们不研究力的物理本质，而只研究力对物体的效应。一个力对物体作用的效应，一般可以分为两个方面：一是使物体的机械运动状态发生改变，二是使物体的形状发生改变，前者叫做力的运动效应或外效应。后者叫做力的变形效应或内效应。 就力对物体的外效应来说，又可以分为两种情况。例如，人沿直线轨道推小
车使小车产生移动，这是力的移动效应；人作用于绞车手柄上的力使鼓轮转动，这是力的转动效应。而在一般情况下，一个力对物体作用时，既有移动效应，又有转动效应。如打乒乓球时，如果球拍作用于乒乓球的力恰好通过球心，只有移动效应；如果此力不通过球心，则不仅有移动效应，还有绕球心的转动效应。1.1.2 力的三要素 实践证明，力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。这三者称为力的三要素。即： 1.力的大小力的大小表示物体间机械作用的强弱程 度，它可通过力的运动效应或变形效应来度量，在静力 学中常用测力器和弹性变形来测量。为了度量力的大小， 必须确定力的单位。本教材采用国际单位制，力的单位 是牛顿(N)或千牛顿(kN)，N kN3 1 。 10 2.力的方向力的方向表示物体间的机械作用具有方向性。它包含方位和 指向两层涵义。如重力“铅直向下”’“铅直”是指力的作用线在空间的方位，“向下”是指力沿作用线的指向。 3.力的作用点力的作用点是力作用在物体上的位置。实际上，当两个物 体直接接触时，力总是分布地作用在一定的面积上。如手推车时，力作用在手与车相接触的面积上。当力作用的面积很小以至可以忽略其大小时，就可以近似地将力看成作用在一个点上。作用于一点上的力称为集中力。 如果力作用的面积很大，这种力称为分布力。例如，作用在墙上的风压力或
建筑力学 引言 1、建筑力学包括：理论力学、材料力学、结构力学 建筑力学研究对象：杆件、杆件结构 结构：建筑中指出承和传递荷载而起骨架作用的部分（梁、板、柱、墙、基础、屋架等） 构件：组成建筑结构的各个部分 2、建筑结构按几何特征分类：杆件结构、薄壁结构、实体结构 杆件：长度远大于其横向尺寸的构件 杆件结构：若干根杆件组成的结构 板件：厚度远小于其长度和宽度的构件 薄壁结构：若干块板件组成的结构（楼板、壳（qiao）等） 实体结构：几何特征是长宽高三方向的尺寸约为数量级（很大的基础、大坝、挡土墙等） 3、杆件结构的类型 梁：轴线是直线 拱：轴线是曲线 桁架：若干杆件构成，结点是铰接 钢架：杆件和杆件是钢性结点 组合结构：两件以上的组合结构 4、荷载及其分类 荷载：主动作用在建筑结构上的外力（自重、人员、设备自重、风压、雪压等） 按作用时间分： 横载（永久荷载）：自重、固定设备
活载（可动荷载）：机具、人群、风、雪、吊车等 按作用范围分： 集中荷载：P（KN） 集中力偶：m(KN﹒m) 均布荷载：q(KN/m) 按作用性质分： 静荷载：（加速度为0） 动荷载：振动（有惯性，加速度不等于0）冲击（位置发生改变） 5、结构计算简化原则 正确反映结构的实际受力情况；略去次要因素，便于分析计算 简化内容：杆件、支座、荷载、结点 6、课程内容 静力学：基本概念受力分析受力图研究物体平衡条件平衡方程及应用 材料力学：杆件在外力作用下的强度（破坏的程度）、刚度（变形）、稳定性（针对细长压杆问题） 结构力学：研究静定结构的内力、位移计算、超静定结构的内力分析 7、 8、 9、 第一章静力学 1、静力学是研究物体平衡问题，物体变形对其研究结果影响不大所以看作是刚体 力：力是物体间相互机械作用，由两个及两个以上物体间相互作用才会产生。 力系：作用在物体上的一群力。 （对物体而言）
《建筑力学》教案 第一章绪论 【目的要求】 1. 掌握：刚体的概念，杆件变形的基本形式。 2．熟悉：平面杆系结构的类型，建筑力学的任务，刚体、变形体及其基本假设。 3．了解：薄壁结构、实体结构的概念，载荷的分类。 【重点、难点】 1．教学重点：杆件变形的基本形式。 2．教学难点：刚体、变形体及其基本假设。 【教学方法与教学手段】 讲授式、讨论式、案例式。 【教学时数】 4学时 【本章知识点】 1．杆系结构 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，在计算简同中用其轴线表示； 2．计算模型：刚体、变形体 计算模型－刚体、变形体——其中刚体是受力不变形的物体，当我们讨论的问题与变形无关或影响很小时可以使问题简化； 3．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。 4．建筑力学的内容和任务 （1）结构由杆件组成，如何组成才能成为一个结构是我们首先要研究的问题；
（2）结构是要承受荷载的，这里讨论最简单的结构（静定结构）在荷载作用下的内力计算（杆件视为刚体） （3）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） （4）静定结构在荷载作用下的变形与位移 （5）超定结构的内力（位移）三个经典方法 （6）直杆受压的稳定问题 5．集中荷载、均布荷载 主要讨论集中荷载、均布荷载问题，其它荷载在其他课程讨论。 【基本内容及要求】 1．结构与构件 （1）理解结构的概念； （2）了解结构按其几何特征的三种分类。 2．刚体、变形体及其基本假设 （1）了解建筑力学中物体的概念； （2）掌握在建筑力学中将物体抽象化为两种计算模型，以及刚体、理想变形固体的概念及其主要区别。 （3）掌握弹性变形与塑性变形的概念。 3．杆件变形的基本形式 （1）掌握轴向变形或压缩、剪切、扭转、弯曲四种基本变形的变形特点。 4．建筑力学的任务和内容 （1）了解建筑力学的任务、目的，结构正常工作必须满足的要求； （2）掌握强度、刚度、稳定性的概念； （3）了解建筑力学的内容。 5．荷载的分类 （1）掌握荷载的概念； （2）了解按荷载作用范围的分类及分布荷载、集中荷载的概念； （3）了解按荷载作用时间的分类及恒荷载、活荷载的概念； （4）了解按荷载作用性质的分类及静荷载、动荷载的概念及动荷载作用的基本特点。