关于力的概念是人们在生活和生产实践中，通过长期的观察和分析而逐步形成的。当人们推动小车时，由于手臂肌肉的紧张和收缩而感受到了力的作用。这种作用不仅存在于人与物体之间，而且广泛地存在于物体与物体之间，例如机车牵引车辆加速前进时或者制动时，机车与车辆之间、车辆与车辆之间都有力的作用。大量事实说明，力是物体（指广义上的物体，其中包括人）之间的相互机械作用，离开了物体，力就不可能存在。力虽然看不见，但它的作用效应完全可以直接观察，或用仪器测量出来。实际上，人们正是从力的作用效应来认识力本身的。
一、力的定义
力是两物体之间的相互机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化，同时使物体的形状或尺寸发生改变。前者称为力的运动效应或外效应，后者称为力的变形效应或内效应。
二、力的三要素
力对物体作用的效应，决定于力的大小，方向（包括方位和指向）和作用点，这三个因素称为力的三要素。在这三个要素中，如果改变其中任何一个，也就改变了力对物体的作用效应。例如沿水平地面推一个木箱（图1-1），当推力 F →较小时，木箱不动，当推力 F →增大到某一数值时，木箱开始滑动。如果推力 F →的指向改变了，变为拉力，则木箱将沿相反方向滑动。如果推力 F →不作用在A点而移到B点，则木箱的运动趋势就不仅是滑动，而且可能绕C点转动（倾覆）。所以要确定一个力，必须说明它的大小、方向和作用点，缺一不可。
图1-1 图1-2
(1) 力是矢量。力是一个既有大小又有方向的量，力的合成与分解需要运用矢量的运算法则，因此它是矢量（或称向量）（vector）。
(2) 力的矢量表示。力矢量可用一具有方向的线段来表示，如图1-2所示。用线段的长度（按一定的比例尺）表示力的大小，用线段的方位和箭头指向表示力的方向，用线段的起点或终点表示力的作用点。通过力的作用点沿力的方向的直线称为力的作用线。本教材中以白体字母上加一箭头，如 F →、 AB →等来表示矢量，用同文的白体字母（如F，AB）代表该矢量的模（大小）。
(3) 力的单位。力的单位是N（牛顿）或kN（千牛顿）。
三、等效力系
(1) 力系（system of forces）。作用在物体上的若干个力总称为力系，以（ F → 1 ，
F → 2 ，…， F → n ）表示（图1-3a）。
(2) 等效力系（equivalent system of forces）。如果作用于物体上的一个力系可用另一个力系来代替，而不改变原力系对物体作用的外效应，则这两个力系称为等效力系或互等力系，以（ F → 1 ， F → 2 ，…， F → n ）=（ F ′→ 1 ， F ′→ 2 ，…， F ′→ m ）表示（图1-3b）。
需要强调的是，这种等效力系只是不改变对于物体作用的外效应，至于内效应显然将随力的作用点等等的改变而有所不同。
图1-3
(1) 合力（resultant force）。如果一个力（ F → R ）与一个力系（ F → 1 ， F →
2 ，…， F → n ）等效，则力 F → R 称为此力系的合力，而力系中的各力则称为合力 F → R 的分力（图1-3c）。
任何物体在力的作用下，或多或少总要产生变形。但是，工程实际中构件的变形通常是非常微小的，当研究力对物体的运动效应时，可以忽略不计。
所谓刚体（rigid body）就是指在受力情况下保持其几何形状和尺寸不变的物体，亦即受力后任意两点之间的距离保持不变的物体。显然，这只是一个理想化了的模型，实际上并不存在这样的物体。这种抽象简化的方法，虽然在研究许多问题时是必要的，而且也是许可的，但它是有条件的。以后我们将会看到，当研究物体在受力情况下的变形或破坏时，即使变形很小，也必须考虑物体的变形情况，即把物体视为变形体而不能再看作刚体。
所谓物体的平衡（equilibrium），工程上一般是指物体相对于地面保持静止或作匀速直线运动的状态。
要使物体处于平衡状态，作用于物体上的力系必须满足一定的条件，这些条件称为力系的平衡条件；作用于物体上正好使之保持平衡的力系则称为平衡力系。静力学研究物体的平衡问题，实际上就是研究作用于物体上的力系的平衡条件，并利用这些条件解决工程中的实际问题。
静力学公理（axiom in static）是人类在长期的生活和生产实践中，经过反复观察和实验总结出来的客观规律，它正确地反映和概括了作用于物体上的力的一些基本性质。静力学的全部理论，即关于力系的简化和平衡条件的理论，都是以这些公理为依据而得出的。
公理1 二力平衡公理
作用于同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡状态的必要与充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且作用于同一直线上（简称等值、反向、共线）（图1-4）。
这个公理揭示了作用于物体上的最简单的力系在平衡时所必须满足的条件，它是静力学中最基本的平衡条件。对于刚体来说，这个条件既是必要的又是充分的，但对于变形体，这个条件是不充分的。例如，软绳受两个等值反向共线的拉力作用可以平衡，而受两个等值反向共线的压力作用就不能平衡（图1-5）。
图1-4 图1-5 图1-6 值得注意的是，两个力等值、反向、共线这三个条件对于使刚体处于平衡来说是缺一不可的。例如图1-6所示中的两个力 F → 1 ， F → 2 ，尽管 F → 1 =? F → 2 ，但不足以使刚体处于平衡。
公理2 加减平衡力系公理
在作用于刚体的力系中，加上或减去任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的效应。这是因为平衡力系对刚体作用的总效应等于零，它不会改变刚体的平衡或运动的状态。这个公理常被用来简化某一已知力系。
应用这个公理可以导出作用于刚体上的力的如下一个重要性质。
力的可传性原理作用于刚体上的力，可沿其作用线移动至该刚体上的任意点而不改变它对刚体的作用效应。例如，图1-7中在车后A点加一水平力 F →推车，与在车前B点加一水平力 F →拉车，对于车的运动而言，其效果是一样的。
这个原理可以利用上述公理推证如下（图1-8）：
(1) 设力 F →作用于刚体上的A点（图1-8a）；
(2) 在力的作用线上任取一点B，并在B点加一平衡力系（ F → 1 ， F → 2 ），使
F → 1 = - F → 2 = - F →（图1-8b）；由加减平衡力系公理知，这并不影响原力 F →对刚体的作用效应，即力系（ F →， F → 1 ， F → 2 ）= F →；
图1-7 图1-8
(3) 再从该力系中去掉平衡力系（ F →， F → 1 ），则剩下的力 F → 2 （图1-8c）与原力 F ˉ等效。这样就把原来作用在A点的力 F ˉ沿其作用线移到了B点。
根据力的可传性，力在刚体上的作用点已为它的作用线所代替，所以作用于刚体上的力的三要素又可以说是：力的大小、方向和作用线。这样的力矢量称为滑动矢量。力虽然是作用点一定的矢量即定位矢量，但研究力对刚体的运动效应时，可看作滑动矢量。
应当指出，加减平衡力系公理以及力的可传性原理，只适用于刚体，即只有在研究刚体的平衡或运动时才是正确的。对于需要考虑变形的物体，加减任何平衡力系，或将力沿其作用线作任何移动，都将改变物体的变形或物体内部的受力情况。例如，图1-9a所示的杆AB，在平衡力系（ F → 1 ， F → 2 ）作用下产生拉伸变形；如去掉该平衡力系，则杆就没有变形；如根据力的可传性，将这两个力沿作用线分别移到杆的另一端，如图1-9b所示，则该杆就要产生压缩变形。
图1-9
公理3 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力也作用在该点上，合力的大小和方向则由以这两个分力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示（图1-10a)。
这种合成力的方法称为矢量加法，而合力矢量就是分力的矢量和（或几何和）。图1-10中按同一比例尺作出了以作用于A点的两个力为邻边构成的平行四边形，其对角线代表合力的大小和方向，三个力的关系可用矢量式表示为
F → R = F → 1 + F → 2 （1-1)
应该指出，式(1-1)是矢量等式，它与代数等式F R = F1 +F2的意义完全不同，不能混淆。
应用平行四边形法则求得的作用在物体上同一点的两个力的合力，不仅在运动效应上，而且在变形效应上，都与原来的两个力等效。
图1-10
从图1-10a容易看出，在用矢量加法求合力矢量时，只要作出力的平行四边形的一半，即一个三角形就可以了。为了使图形清晰起见，常把这个三角形画在力所作用的物体之外。如图1-10b，从 A ′点作一个与力 F → 1 大小相等、方向相同的矢量 A ′ B ′→，过 B ′点作一个与力 F → 2 大小相等、方向相同的矢量 B ′ C ′→，则 A ′ C ′→表示力 F → 1 、 F → 2 的合力 F → R 的大小和方向。三角形 A ′ B ′ C ′称为力三角形，而这种求合力矢量的方法称为力三角形法则。作力三角形时，必须遵循：①分力矢量首尾相接，但次序可变；②合力矢量的箭头与最后分力矢量的箭头相联。还应注意，力三角形只表明力的大小和方向，它不表示力的作用点或作用线。根据力三角形，可用三角公式来表达合力的大小和方向。
力的平行四边形法则是力系合成的主要依据。力的分解是力的合成的逆运算，因此也是按平行四边形法则来进行的，通常是将力沿互相垂直方向分解为两个分力。
【思考题1-1】
"分力一定小于合力"这种说法对不对？为什么？试举例说明。
公理4 作用与反作用定律
两物体间相互作用的力，总是大小相等，方向相反，且沿同一直线。
这个公理概括了自然界中物体间相互机械作用的关系，表明作用力和反作用力总是成对出现的。
图1-11
如图1-11a所示情况下，重物作用于绳索下端的力 F → N 必与绳索下端反作用于重物的力 F ′→ N （图1-11b）等值，它们作用在同一直线上，只是指向相反。同样地，绳索上端作用于吊钩上的力 F → N1 与吊钩反作用于绳索上端的力 F →′ N1 （图1-11c）等值。同理可知，重物的重力 P →既然是地球对于重物的作用力，那么重物对于地球必作用有大小亦为P但指向向上的力（图中未示出）。
必须强调指出，大小相等、方向相反、沿同一直线的作用力与反作用力，它们分别作用在两个不同的物体上，因此，绝不可认为这两个力互相平衡。这与二力平衡公理中所说的两个力是有区别的。后者是作用在同一刚体上的，且只有当这一刚体处于平衡时，它们才等值、反向、共线。例如图1-11b中作用于重物上的力 F →′ N 和才是一对平衡力。至于作用力与反作用力，它们的等值、反向、共线是无条件的，即使运动状态处于改变中的两个物体之间也是这样。
公理5 刚化原理
变形体在已知力系作用下处于平衡，如设想将此变形体刚化为刚体，则其平衡状态不会改变。
例如图1-5中的绳子在力（ F → 1 、 F → 2 ）作用下，处于平衡，将绳换为刚体，则平衡状态不变，但是反过来不成立。如图1-4b中的刚体在力 F → 1 、 F → 2 作用下平衡，如将该刚体软化为绳子，就不能平衡了。
由此可见，刚体的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而不是充分条件。
一、自由体与非自由体（unrestrained body and restrained body）
在空间能向一切方向自由运动的物体，称为自由体。如空中的飞鸟等。当物体受到了其他物体的限制，因而不能沿某些方向运动时，这种物体就成为非自由体。如悬挂在绳索上的重球，支承于墙上的梁，沿钢轨行驶的列车等都是非自由体。
二、约束（constraint）
在各种机器及工程结构中，每一构件都根据工作要求以一定方式与周围的其他构件相联系着，因而前者的运动都受到后者的某些限制。这种对非自由体的运动起限制作用的物体便是该非自由体的约束。例如图1-12中，绳索就是重球的约束；而钢轨就是列车的约束等等。
三、约束力（constraint force）
图1-12
约束既然限制了物体的某些运动，它就必然承受物体对它的作用力，与此同时，它也给予该物体以反作用力。例如绳索既然阻止重球下落，它就受到重球对它的向下的作用力，同时它也给重球以向上的反作用力。这种约束施加于被约束物体上的力称为约束力。图1-12 b 中的力 F → N 就是绳索对重球的约束力。
约束力以外的力，即主动地引起物体运动或使物体有运动趋势的力称为主动力。例如图1-12中重力 P →。一般情况下，有主动力作用才会引起约束力，因而约束力也称为被动力。主动力往往给出，静力学中大量的问题是在已知主动力下求约束力。
一、柔体约束（柔索）
工程上常用的绳索（包括钢丝绳）、胶带和链条等所形成的约束，称为柔体约束。这类约束的物理性质决定了它们只能承受拉力而不能抵抗压力，也不能抵抗弯曲。当物体受到柔体约束时，柔索只能限制物体沿柔索伸长方向的运动，因此柔索的约束力方向总是沿着柔索而指向约束（即只能是拉力）。图1-12a中的绳索只能阻止重物向下（即沿绳索伸长的方向）的运动，因此它所产生的约束力 F → N 竖直向上，其指向背离接触点，如图1-12b所示。
二、光滑面约束
当两物体接触面上的摩擦力很小，且对所研究问题不起主要作用而可略去不计时，可以认为接触面是"光滑"的。当物体被光滑面约束时，不论接触面形状如何，都不能限制物体沿接触面切线方向运动，而只能限制物体沿接触面的公法线方向且指向接触面的运动，因此，光滑面的约束力通过接触处，方向沿接触面的公法线并指向被约束物体（即只能是压力），如图1-13所示。这种约束力也称法向约束力。
图1-14a示一梁其一端直接搁在平板支座A上的情况，若略去摩擦力，则支座A对梁的约束力 F → NA 沿接触面的公法线，指向梁体（图1-14b）。图中所画的力 F → NA 实际上表示约束力的合力。
图1-13 图1-14
如两物体沿一条线或在一个点相接触，且摩擦力可以忽略不计，则称为光滑线（或点）接触。
图1-15
图1-15a示一弧形支座，上面一块钢板的底面是平面，底座的顶面是圆柱面，常用于小跨度桥梁上。约束力 F → NA 通过接触点A并沿接触面的公法线指向梁体（图1-15b）。
图1-16 图1-17
图1-18 图1-19
图1-16至图1-19，也是光滑面约束的例子，读者要注意图中所示约束力的方向。
三、光滑圆柱形铰链约束
铰链是工程中常见的一种约束。它是由两个钻有直径相同的圆孔的构件采用圆柱定位销钉所形成的连接，如图1-20 a、b所示。门窗用的活页就是铰链。
如销钉与圆孔接触是光滑的，则这种约束只能限制物体A在垂直于销钉轴线的平面内任何方向的移动，而不能限制物体A绕销钉转动。因此，当外力作用在垂直于销钉轴线的平面内时，铰链的约束力作用在圆孔与销钉的接触点上，垂直于销钉轴线，并通过销钉的中心，如图1-20c中所示的 F → K ；不过，由于接触点K的位置未知，故该约束力的方向不定。这种约束力通常用两个互相垂直且过铰链中心的分力 F → Kx 和 F → Ky 来表示（图
1-20d）。两分力的指向可以任意假设，其正确性要根据计算结果来判定。
(1) 二力构件
只在两点受力而处于平衡的构件称为二力构件。如果二力构件是直杆，称为二力杆或链杆。如图1-21中，B、C为光滑铰链连接，一般其约束力的方向不能确定，但当BC杆自重不计时，它只在B、C两点受力而平衡，根据二力平衡公理可知， F → B 与 F → C 必沿B、C的连线，它们大小相等，方向相反，指向可假定（图中设为受压），根据计算结果再判断其假定是否符合实际。链杆常常可视为一种约束。
应用二力构件的概念，可以很方便地判定结构中某些构件的受力方位。如图1-22a所示三铰刚架，当不计自重时，其CDE部分只能通过铰C和铰E两点受力，是一个二力构件，故C、E两点处的作用力必沿CE连线的方向（图1-22b）。
【思考题1-2】
如图1-22a所示的三铰刚架，自重不计，其A点处的作用力是否在铰A和C的连线上？
图1-20
图1-21 图1-22
图1-23
工程上常使用有铰链的支座，它们分为固定铰链支座与活动铰链支座。
(2) 固定铰链支座
固定铰链支座简称固定铰支座，它的一个部件固定于地面或机架。图1-23a为桥梁上所用一种固定铰支座的构造示意图，图1-23b、c都是这种支座当梁在垂直于销钉轴线平面内工作时的简图。这种支座的约束力如图1-23d所示。
(3) 活动铰链支座
活动铰链支座简称活动铰支座，它是一种搁在几个滚子上的铰链支座。这种支座也称辊轴支座，其构造示意图如图1-24a所示。由于辊轴的作用，被支承的梁可沿支承面的切线方向运动，故当作用力作用在垂直于销钉轴线的平面内时，活动铰支座的约束力必通过铰链中心，垂直于支承面，指向待定。在此情况下这种支座的简图如图1-24b、c或d；其约束力如图1-24e所示。
图1-24
图1-25
在实际的桥梁上使用的固定铰支座和活动铰支座也限制梁沿销钉轴线方向的移动，所以会产生沿销钉轴线方向的约束力，也就是说在此情况下固定铰支座可以产生三个相互垂直的约束力，活动铰支座可以产生两个相互垂直的约束力。因此为全面反映支座对梁的约束，固定铰支座有时如图1-25a中A1或A2处所示，用三根相互垂直的链杆表示，活动铰支座如图1-25a中B1或B2处所示，用两根相互垂直的链杆表示。值得注意的是实际桥梁由于宽度较大，梁的每端沿横向设置有两个甚至两个以上铰支座（图1-25a），因而固定铰支座所在的截面处（图1-25a中的A1- A2处）梁是不能绕竖直轴（图中的y轴）转动的。在力学计算中当作用在梁上的力位于其纵向对称平面内（xy平面内）而可以简化成平面问题时，这种梁才可以按图1-25b所示图式表示。
有的结构其一端用固定铰支座约束，另一端用活动铰支座约束。这样的支承方式称为简支。简支的结构因温度变化而引起伸长或缩短时，支座的间距可相应地随之变化，从而可避免产生温度应力。
四、轴承约束
(1) 滑动轴承
图1-26a是滑动轴承的示意图。如略去摩擦，轴颈与轴承是两个光滑圆柱面的接触。因为滑动轴承不能限制轴沿轴线方向运动，所以它的约束力在垂直于轴线的平面内并通过轴心，通常用互相垂直的两个分力表示。图1-26b表示滑动轴承的约束力。
图1-26
图1-27 图1-28
(2) 滚动轴承
滚动轴承有两种最常见的形式，其示意图分别如图1-27a和图1-28a所示。前者称为径向轴承（或向心滚子轴承），后者称为止推轴承（或向心推力轴承）。向心滚子轴承也只能限制轴沿径向向外的运动，因此它的约束力也用横向平面内互相垂直的两个分力表示（图
1-27b）。至于向心推力轴承（止推轴承），它除了限制轴沿径向移动外，还能单方向地阻止轴沿轴线方向移动，所以它的约束力除了有横向平面内互相垂直的两个分力外，还有沿轴线方向的一个分力（图1-28b）。
上面研究的是工程中几种典型的约束，而实际问题中约束形式是多样的，后面在适当的章节里将介绍其它类型的约束。
在分析力学问题时，必须根据已知条件和待求量，从与问题有关的许多物体中选择确定某一物体（或物体系）作为研究对象。我们把这种从周围物体的约束中分离出来的研究对象称为分离体（free body）；同时把画有分离体及其所受外力（包括主动力和约束力）的图称为受力图（或分离体图）（free body diagram）。
画受力图是解平衡问题的第一步，不能有任何错误，否则以后的计算将无从着手或是得出错误的结论。如果没有特殊说明，则物体的重力一般不计，并认为一切接触面都是光滑的。画受力图时，首先应明确哪个物体是研究对象，哪个物体是约束；在受力图上只画出研究对象和它所受的力，不画约束，约束的作用用约束力代替，尤其不能画上研究对象给约束的力。
图1-29
图1-30
例1-1
将重量为 P →的圆球放在光滑的斜面上，并用绳索AC与铅直墙面连接，如图1-29a 所示。画出此圆球的受力图。
解：
取圆球为研究对象。作用在球上的主动力为重力 P →，作用在球上的约束力为绳的拉力 F → C （沿绳的中心线）和光滑斜面的约束力 F → B （垂直于斜面）。球的受力图如图1-29b所示。
例1-2
简支刚架如图1-30a所示。在B点受一水平力 F →作用，刚架的重量略去不计，试画出该刚架的受力图。
解：
取刚架为研究对象。作用于刚架的主动力为水平力 F →。D点处为活动铰支座，故约束力 F → D 通过铰链中心D，垂直于支承面，指向假设向上。A点处为固定铰支座，故约束力以互相垂直的两个分力 F → Ax 和 F → Ay 表示，它们的指向习惯上均按x、y轴的正向假定。刚架的受力图如图1-30b所示。
图1-32
例1-3
图1-31a所示为带中间铰的双跨静定梁，C为铰链，荷载为 F →。试画梁AC、CD和全梁的受力图。
解：
(1) 先取CD梁为研究对象。主动力为 F →，约束力有 F → D 、 F → Cx 和 F →Cy 。受力图如图1-31b所示。
(2) 再取AC梁为研究对象，其受力图如图1-31c所示。其中 F ′→ Cx 、 F ′→ Cy 分别是 F → Cx 、 F → Cy 的反作用力。
图1-31
(3) 取全梁为研究对象，其受力图如图1-31d所示。作用在全梁上的主动力为 F →，约束力为 F → Ax 、 F → Ay 、 F → B 、 F → D 。铰链C处因两梁接触而互相作用的力是作用与反作用的关系，对全梁整体来说，它们是研究对象内部相互作用的力——内力，故不应画出。
例1-4
曲柄冲压机如图1-32a所示。设带轮A的重量为 P →，其他构件的重量及冲头C的摩擦略去不计，冲头C受工件阻力 F →作用。试画出带轮A、连杆BC和冲头C的受力图。
解：
(1) 注意到不计自重时，连杆BC是二力杆，先取连杆BC为研究对象。力 F → B 、 F → C 分别作用于B、C两点，且沿这两点的连线，指向相反。受力图如图1-32c所示。
(2) 再以冲头C为研究对象。作用于冲头C上的力有工件对它的阻力 F →，连杆对冲头的作用力 F ′→ C （ F ′→ C 与 F ? C 是作用力与反作用力）和滑道对冲头的约束力 F → NC （因滑道是光滑面，故约束力 F → NC 垂直于滑道；在连杆处于图示位置时，该约束力向左）。冲头的受力图如图1-32d所示。
(3) 最后取带轮A为研究对象。重力 P →作用于轮心并铅直向下，胶带的约束力 F →1 、 F → 2 分别沿两根胶带而背离带轮，在B点有连杆对带轮的反作用力 F ′→ B （ F → B 与 F ′→ B 是作用力与反作用力），轴承A的约束力为 F Ax 、 F Ay ，如图1-32b 所示。
【思考题1-3】
图1-33所示作用于三角架的AB杆中点处的铅垂力 F →如果沿其作用线移到BC杆的中点，那么A、C处支座的约束力的方向是否不变？
【思考题1-4】
如图1-34所示构架ABC中，力 F →作用在销钉C上，试问销钉C对杆AC的作用力与销钉C对杆BC的作用力是否等值、反向、共线？为什么？试画出销钉C的受力图。
图1-33 图1-34
【思考题1-5】
如图1-35各图中，各物体处于平衡，试判断各图中所画受力图是否正确，并将错误处改正（设杆重不计，接触处是光滑的）。
图1-35
州大学建筑科学与工程学院 建筑力学与结构 课程试卷（B ） 2008 ╱ 2009 学年 第一学期 一、概念题（6×4分）。 1， 如果F 1=F 2+F 3且F 2>F 3，则 是正确的。 A ，F 1>F 2>F 3； B ，F 2>F 3>F 1； C ，F 2>F 1>F 3； D ，F 2>F 3，但F 1与F 2、F 3的关系不能确定。 2， 某段梁（一根杆）上受集中力偶作用，当该集中力偶在该段梁上移动时， 该段的＿＿＿＿。 A ，弯矩图不变，剪力图改变； B ，弯矩图改变，剪力图不变； C ，弯矩图、剪力图全不变； D ，弯矩图、剪力图全改变。 3，梁弯曲时，横截面上 。 A ，m ax σ发生在离中性轴最远处，m ax τ发生在中性轴上； B ，m ax σ发生在中性轴上，m ax τ发生在离中性轴最远处； C ，m ax σ、m ax τ全发生在中性轴上； D ，m ax σ、m ax τ全发生在离中性轴最远处。 4，平面一般力系简化时，其主矢与简化中心位置 关；若主矢非零，则主矩 与简化中心位置 关。 5，力大小、方向、作用点如图所示，该力对坐标原点的矩为 ，
转向为时针。 6，在原来承受的荷载基础上加上新的荷载，则该杆件一定变得更危险了。 此说法是（对/错）的。 二、对图示体系作几何组成分析。（12分） 三、求图示结构支座的约束反力。（12分）
四、求图示平面图形的形心位置并求其形心主惯性矩。（12分） 五、画出图示梁的内力图。（12分）
六、图示结构CD为正方形截面木杆，其容许正应力为10Mpa，试选择 该杆的边长。（14分） 七、图示矩形截面梁，其容许正应力为170Mpa，容许剪应力为100Mpa，梁的 高宽比为2/1，试确定图示荷载下所需的横截面尺寸。（14分） 装订线
第一章静力学基础 一、填空题 1、力是物体之间的相互机械作用。 2、力是矢量，力的三要素分别为：大小、方向、作用点 3、刚体是在力的作用下不变形的物体 4、所谓平衡，就是指物体相对于地球处于静止状态或匀速直线运动状态 5、力对物体的作用效果一般分为内（变形）效应和外（运动）效应. 6、二力平衡条件是刚体上仅受两力作用而平衡的必要与充分条件是：此两力必须等值、反向、共线。 7、加减平衡力系原理是指对于作用在刚体上的任何一个力系，可以增加或去掉任一个平衡力系，并不改变原力系对于刚体的作用效应。 8、力的可传性是刚体上的力可沿其作用线移动到该刚体上的任一点而不改变此力对刚体的影响。 9、作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，该合力的大小和 方向由力的平行四边形法则确定。 10、平面汇交力系的合力矢量等于力系各分力的矢量和，合力在某轴上的投 影等于力系中各分力在同轴上投影的代数和 11、力矩的大小等于__力_____和__力臂_______的乘积。通常规定力使物体 绕矩心逆时针转时力矩为正，反之为负。? 12、当平面力系可以合成为一个合力时，则其合力对于作用面内任一点之矩，等于力系中各分力对同一点之矩的代数和 13、力偶是指一对等值、反向、不共线的平行力组成的特殊力系。力偶对刚
体的作用效应只有转动。 14、力偶对物体的转动效应取决于力偶矩的大小、__力偶的转向__、 ___力 偶作用面的方位_三要素。 15、只要保持力偶的三要素不变，可将力偶移至刚体上的任意位置而不改变 其作用效应. 16、平面力偶系的合成结果为_一合力偶_，合力偶矩的值等于各分力偶矩的 代数和。 17、作用于刚体上的力，均可从原作用点等效地平行移动_到刚体上任一点， 但必须同时在该力与指定点所决定的平面内附加一个力偶。 二、判断题：（对的画“√”，错的画“×”） 1、两物体间相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向共线，作 用在同一个物体上。（×??） 2、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零（√） 3、力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。（√??） 4、力偶对其作用面内不同点之矩不同。（×） 5、分力一定小于合力（×）。 6、任意两个力都可以简化为一个合力。（×） 7、平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系各力对同一点的矩的代数和。（√） 8、力是滑移矢量，沿其作用线滑移不改变对物体的作用效果。（√） 三、计算题 1、计算图示结构中力F对O点的力矩
第一章：静力学基本概念 1、只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰 B ：可动铰 C ：固定端 D ：光滑面 【代码】50241017 【答案】A 2、只限物体垂直于支承面方向的移动，不限制物体其它方向运动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰 B ：可动铰 C ：固定端 D ：光滑面 【代码】50241027 【答案】B 3、既限制物体任何方向运动，又限制物体转动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰B ：可动铰C ：固定端D ：光滑面 【代码】50241037 【答案】C 4、平衡是指物体相对地球（ ）的状态。 A 、静止 B 、匀速运动 C 、匀速运动 D 、静止或匀速直线运动 【代码】50241047 【答案】D 5、如图所示杆ACB ，其正确的受力图为（ ）。 A 、图A B 、图B C 、图C D 、图D 【代码】50241057 【答案】A 6.加减平衡力系公理适用于( ) 。 （C ） （D ） （A ） D
A.刚体 B.变形体 C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统 【代码】50141067 【答案】A 7.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是( )。 A.二力平衡原理 B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理 D.作用与反作用定理 【代码】50141077 【答案】C 8.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( )。 A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力 【代码】50242088 【答案】B 9.图示中力多边形自行不封闭的是( )。 A.图(a) B.图(b) C.图(b) D.图(d) 【代码】50142026 【答案】B 10.物体在一个力系作用下，此时只能( )不会改变原力系对物体的外效应。 A.加上由二个力组成的力系 B.去掉由二个力组成的力系 C.加上或去掉由二个力组成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系 【代码】50241107 【答案】D 11.物体系中的作用力和反作用力应是( )。 A.等值、反向、共线 B.等值、反向、共线、同体 C.等值、反向、共线、异体 D.等值、同向、共线、异体 【代码】50142117 【答案】C 12.由1、2、3、4构成的力多边形如图所示，其中代表合力的是( )。
教案
构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。间接作用是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。 4.按照承重结构所用的材料不同，建筑结构可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构和混合结构五种类型。 1.1.2建筑结构的功能 （1）结构的安全等级 表1.1 建筑结构的安全等级 安全等级破坏后果建筑物类型 一级很严重重要的房屋（影剧院、体育馆和高层建筑等） 二级严重一般的房屋 三级不严重次要的房屋 （2）结构的设计使用年限 表1.2结构的设计使用年限分类 类别设计使用年限（年）示例 1 5 临时性结构 2 25 易于替换的结构构件 3 50 普通房屋和构筑物 4 100 纪念性建筑和特别重要的建筑结构 （3）结构的功能要求 建筑结构在规定的设计使用年限应满足安全性、适用性和耐久性三项功能要求。（4）结构功能的极限状态举例讲解举例讲解
教案 授课题目 1.2 结构抗震知识授课时间 3.1 授课时数 2 授课方法讲授 教学目标掌握地震的类型及破坏作用，抗震设防分类、设防标准及抗震设计的基本要求 教学重点地震的破坏作用及抗震设防目标 教学难点地震的破坏作用及抗震设防目标 教学容、方法及过程附记 新课导入：1976年7月28日,在省、丰南一带发生了7.8级强烈地震， 这是我国历史上一次罕见的城市地震灾害,和市受到严重波及，地震破坏围 超过3万平方公里，有感围广达14个省、市、自治区，相当于全国面积的三分之一，这次地震的震中位于市区。 1.2.1地震的基本概念 （1）地震基本概念 1.地震俗称地动，是一种具有突发性的自然现象，其作用结果是引起地面的颠簸和摇晃。 2.地震发生的地方称为震源。 3.震源正上方的地面称为震中。 4.震中附近地面运动最激烈，也是破坏最严重的地区，叫震中区或极震区。 5.震源至地面的距离称为震源深度。 6.地震按其发生的原因，主要有火山地震、塌陷地震、人工诱发地震以及构造地震。 7.根据震源深度不同，又可将构造地震分为三种：一般把震源深度小于60Km的地震称为浅源地震；60～300Km称为中源地震；大于300Km成为深源地震。中国发生的绝大部分地震均属于浅源地震。举例讲解
建筑力学 第一章绪论 1.工程中习惯把主动作用于建筑物上的外力称为荷载。例如自重，风压力，水压力，土 压力等。（主要讨论集中荷载、均匀荷载） 2.在建筑物中，承受并传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。 3.结构按几何特征分：一，杆件结构。可分为：平面和空间结构。它的轴线长度远大于 横截面的宽度和高度。二，板壳结构。（薄壁结构）三，实体结构。 4.建筑力学要进行静力分析即由作用于物体上的已知力求出未知力。 5.强度指结构和构件抵抗破坏的能力，刚度指结构和构件抵抗变形的能力。稳定性指结 构和构件保持原有平衡状态的能力。 6.建筑力学的基本任务是研究结构的强度，刚度，稳定性问题。为此提供相关的计算方 法和实验技术。为构件选择合适的材料，合理的截面形式及尺寸，以及研究结构的组成规律和合理形式。 第二章刚体静力分析基础 1.静力学公理。一，二力平衡。（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。）二，加 减平衡力系。（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。）三，三力平衡汇交。 2.平面内力对点之矩。一，合力矩定理 3.力偶。性质：一，力偶对物体不产生移动效应，故力偶没有合力。它既不能与一个力 等效或平衡。二，任一力偶可在其作用面内任意移动。 4.约束：施加在非自由体上使其位移受到限制的条件。一般所说的支座或支承为约束。 一物体（如一刚性杆）在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标和杆件的转角。 因此，对应的约束力是相对的。 约束类型：1、一个位移的约束及约束力。a)柔索约束。b）理想光滑面约束。C)活动（滚动）铰支座。D）链杆约束。2、两个位移的约束及约束力。A)光滑圆柱形铰链约束。B）固定铰支座约束。3、三个位移的约束及约束力。A）固定端。4、一个位移及一个转角的约束及约束力。A）定向支座（将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座）。 第五章弹性变形体静力分析基础 1．变性固体的基本假设。连续性假设：固体材料的整个体积内毫无空隙的充满物体。均匀性假设：构件内各点处的力学性能是完全相等的。各向同性假设：构件内的一点在各个方向上的力学性能是相同的。线弹性假设：研究完全弹性体，且外力与变形之间符合线性关系。小变形假设。（几何尺寸的改变量与构件本身尺寸相比很微小。） 2.内力与应力 截面法求构件内力。截面法：1）在求内力的截面处，假想用一平面将构件截为两部分； 2）一般取受力较简单的部分为研究对象，将弃去部分对留下部分的作用用内力代替。按照连续性假设，内力应连续分布于整个切开的截面上。将该分布内力系向截面上一点（截面形心）简化后得到内力系的主矢和主矩，称它们为截面上的内力。3）考虑留下部分的平衡，列出平衡方程，求内力。 应力：内力的集度。 3.应变 变化的长度比上原长等于平均线应变。平均线应变的极限为线应变。 胡克定律：正应力与其相应的线应变成正比。(Б=Eз。E为弹性模量。) 1 / 2
建筑力学复习题 一、判断题（每题1分，共150分，将相应的空格内，对的打“√”，错的打’“×”） 第一章静力学基本概念及结构受力分析 1、结构是建筑物中起支承和传递荷载而起骨架作用的部分。（√） 2、静止状态就是平衡状态。（√） 3、平衡是指物体处于静止状态。（×） 4、刚体就是在任何外力作用下，其大小和形状绝对不改变的物体。（√） 5、力是一个物体对另一个物体的作用。（×） 6、力对物体的作用效果是使物体移动。（×） 7、力对物体的作用效果是使物体的运动状态发生改变。（×） 8、力对物体的作用效果取决于力的人小。（×） 9、力的三要素中任何一个因素发生了改变，力的作用效果都会随之改变。（√） 10、既有大小，又有方向的物理量称为矢量。（√） 11、刚体平衡的必要与充分条件是作用于刚体上两个力大小相等，方向相反。（×） 12、平衡力系就是合力等于零的力系。（√） 13、力可以沿其作用线任意移动而不改变对物体的作用效果。（√） 14、力可以在物体上任意移动而作用效果不变。（×） 15、合力一定大于分力。（×） 16、合力是分力的等效力系。（√） 17、当两分力的夹角为钝角时，其合力一定小于分力。（√） 18、力的合成只有唯一的结果。（√） 19、力的分解有无穷多种结果。（√） 20、作用力与反作用力是一对平衡力。（×） 21、作用在同一物体上的三个汇交力必然使物体处于平衡。（×） 22、在刚体上作用的三个相互平衡力必然汇交于一点。（√） 23、力在坐标轴上的投影也是矢量。（×） 24、当力平行于坐标轴时其投影等于零。（×） 25、当力的作用线垂直于投影轴时，则力在该轴上的投影等于零。（√） 26、两个力在同一轴的投影相等，则这两个力相等。（×） 27、合力在任意轴上的投影，等于各分力在该轴上投影的代数和。（√） 28、力可使刚体绕某点转动，对其转动效果的度量称弯矩。（×） 29、力臂就是力到转动中心的距离。（×） 30、在力臂保持不变的情况下，力越大，力矩也就越大。（√） 31、在力的大小保持不变的情况下，力臂越大，力矩就越小。（×） 32、力矩的大小与矩心位置无关。（×） 33、大小相等，方向相反，不共线的两个力称为力偶。（×） 34、在力偶中的力越大，力偶臂越大，力偶矩就越小。（×） 35、力偶不能用力来代替，但可以用力来平衡。（×） 36、力偶对物体的作用效果是转动和移动。（×） 37、力偶可以在作用平面内任意移动或转动而不改变作用效果。（√） 38、在保持力偶矩的大小和转向不变的情况下，可任意改变力偶中力的大小和力偶臂的长短，而不改变对刚体的转动效果。（√） 39、力偶矩的大小与矩心位置有关。（×） 40、若两个力偶中力的大小和力臂的长短相同，则两力偶对刚体的作用效果一定相同。（×） 41、力可以在物体上任意的平行移动，而不改变它对物体的作用效果。（×） 42、荷载是主动作用在结构上的外力。（√）
附件1 省高等教育自学考试 《建筑力学与结构》（课程代码：03303）课程考试大 纲 目录 一、课程性质与设置目的 二、课程容和考核目标 第1章静力学基本知识 1.1静力学基本公理 1.2荷载及其分类 1.3约束与约束反力 1.4受力分析和受力图结构的计算简图 1.5力矩与力偶 1.6平面力系的合成与平衡方程 1.7平面力系平衡方程的初步应用 第2章静定结构的力计算 2.1平面体系的几何组成分析 2.2力平面静定桁架的力计算 2.3梁的力计算与力图 2.4静定平面刚架的力计算与力图 2.5三铰拱的力 2.6截面的几何性质 第3章杆件的强度与压杆稳定 3.1应力与应变的概念 3.2轴向拉伸（压缩）杆的应力与应变 3.3材料在拉伸和压缩时的力学性能 3.4材料强度的确定及轴向受力构件的强度条件 3.5梁的弯曲应力、梁的正应力、剪应力强度条件 3.6应力状态与强度理论
3.7组合变形 3.8压杆稳定 第4章静定结构的变形计算与刚度校核4.1结构的变形与位移 4.2二次积分法求梁的位移 4.3虚功原理单位荷载法计算位移 4.4刚度校核 第6章建筑结构及其设计基本原则 6.1建筑结构分类及其应用围 6.2建筑结构设计基本原则 第7章钢筋混凝土结构基本受力构件7.1钢筋混凝土材料的力学性能 7.2受弯构件正截面承载力 7.3受弯构件斜截面承载力计算 7.4受弯构件的其他构造要求 7.5受压构件承载力计算 7.6钢筋混凝土构件变形和裂缝的计算7.7预应力混凝土构件 第8章钢筋混凝土梁板结构 8.1现浇整体式单向板肋梁楼盖 8.2现浇整体式双向板肋梁楼盖 8.3楼梯 第10章地基与基础 10.1土的工程性质 10.2基础的类型及适用围 10.3浅基础设计 10.4桩基础设计 三、关于大纲的说明与考核实施要求 附录：题型举例
第四章楼梯 1.按结构形式及受力特点不同将楼梯分为梁式楼梯和板式楼梯。 2.阳台，雨篷，屋顶挑檐等是房屋建筑中常见的悬挑构件。 第五章抗震 1.地震按其成因可划分为四种：构造地震，火山地震，陷落地震和诱发地震。 2.根据震源深度d，构造地震可分为浅源地震（d<60km）,中源地震(60km
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
建筑力学与结构题库 【注明】按百分制计算：一选择题（15题×2分＝30分），二填空题（15题×1分＝15分），三简答题（3题×5分＝15分），四计算题（共40分）。 一选择题 1．固定端约束通常有（ C ）个约束反力。 A．一B．二C．三D．四 2．若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必（A）。 A．大小相等，向相反，作用在同一直线 B．大小相等，作用在同一直线 C．向相反，作用在同一直线 D．大小相等 3．力偶可以在它的作用平面（D），而不改变它对物体的作用。 A．任意移动B．既不能移动也不能转动 C．任意转动D．任意移动和转动 4．一个点和一个刚片用（C）的链杆相连，组成几不变体系。 A．两根共线的链杆B．两根不共线的链杆 C．三根不共线的链杆D．三根共线的链杆 5．图示各梁中︱M︱max为最小者是图( D)。 A．B．C．D．6．简支梁受力如图示，则下述正确的是( B)。 A. F QC(左)=F QC(右)，M C(左)=M C(右) B. F QC(左)=F QC(右)-F，M C(左)=M C(右) C. F QC(左)=F QC(右)+F，M C(左)=M C(右)
D. F QC (左)=F QC (右)-F ，M C (左)≠M C (右) 7．图示构件为矩形截面，截面对1Z 轴的惯性矩为（ D ）。 A ．123bh B ．63bh C ．43bh D ．33 bh 8. 如图所示的矩形截面柱，受F P1和F P2力作用，将产生 （ C ）的组合变形。 A. 弯曲和扭转 B. 斜弯曲 C. 压缩和弯曲 D. 压缩和扭转 9.既限制物体任向运动，又限制物体转动的支座称（ C ）支座。 A ．固定铰 B ．可动铰 C ．固定端 D ．光滑面 10.由F 1、F 2、F 3、F 4构成的力多边形如图所示，其中代表合力的是( C )。 A.F 1 B.F 2 C.F 4 D.F 3 11.如图所示，轴向拉压杆件AB 段的轴力为( C )。 Ａ．4P Ｂ．P Ｃ．-3P Ｄ．3P b 2h 2h C Z Z 1
随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59 当前页有2题，你已做2题，已提交2题，其中答对1题。 A. B. C. A. B. C. 随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59 当前页有1题，你已做1题，已提交1题，其中答对1题。
A. B. C. 随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59 当前页有2题，你已做2题，已提交2题，其中答对2题。 A. B. C. A. B. C. 随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59 当前页有1题，你已做1题，已提交1题，其中答对1题。
A. B. C. 随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59 当前页有2题，你已做2题，已提交2题，其中答对2题。 A. B. C. A. B. C. 随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59 当前页有2题，你已做2题，已提交2题，其中答对2题。
A. B. C. A. B. C. 随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59 当前页有3题，你已做3题，已提交3题，其中答对3题。 1.(单选题) 作用于同一物体上的荷载与什么组成平衡力系（） A．作用力 B．约束反力 C．约束 D．内力 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析：
2.(单选题) 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 3.(单选 题) 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 随堂练习提交截止时间：2020-06-14 23:59:59当前页有2题，你已做2题，已提交2题，其中答对2题。
建筑力学随堂练习 第一章绪论·1.1 建筑力学的研究对象 随堂练习提交截止时间：2018-12-15 23:59:59 1.(单选题) 构件和由杆件组成的杆件结构是（） A．建筑学研究的对象 B．土力学研究的对象 C．建筑力学研究的对象 D．弹性力学研究对象 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：C 问题解析： 2.(单选题) 研究物体在力的作用下平衡规律的科学是（） A．建筑学研究的对象 B．静力学研究的对象 C．建筑力学研究的对象 D．弹性力学研究对象 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 第一章绪论·1.2 建筑力学的任务 1.(单选题) 既有大小，又有方向的物理量称为（） A．矢量 B．代数量 C．标量 D．以上皆不是 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 第一章绪论·1.3 刚体、变形体及其基本假设 1.(单选题) 在任何外力作用下，不发生变形的物体称为（） A．约束 B．刚体
C．白由体 D．以上皆不是 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 2.(单选题) 材料力学的研究对象是（） A．刚体 B．变形体 C．塑形固体 D．弹性固体 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 第一章绪论·1.4 杆件变形的基本形式 1.(单选题) 以下哪一个不属于结构杆件的基本受力形式（） A．压缩 B．失稳 C．扭转 D．弯曲 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 第一章绪论·1.5 荷载的分类 1.(单选题) 物体与物体之间的相互机械作用，这种作用可使物体的运动状态改变或者使物体发生变形称为（） A．力 B．约束 C．力系 D．以上皆不是 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 2.(单选题) 荷载按作用范围可分为（）
建筑力学知识点 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
建筑力学 第一章绪论 1.工程中习惯把主动作用于建筑物上的外力称为荷载。例如自重，风 压力，水压力，土压力等。（主要讨论集中荷载、均匀荷载） 2.在建筑物中，承受并传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。 3.结构按几何特征分：一，杆件结构。可分为：平面和空间结构。它 的轴线长度远大于横截面的宽度和高度。二，板壳结构。（薄壁结构）三，实体结构。 4.建筑力学要进行静力分析即由作用于物体上的已知力求出未知力。 5.强度指结构和构件抵抗破坏的能力，刚度指结构和构件抵抗变形的 能力。稳定性指结构和构件保持原有平衡状态的能力。 6.建筑力学的基本任务是研究结构的强度，刚度，稳定性问题。为此 提供相关的计算方法和实验技术。为构件选择合适的材料，合理的截面形式及尺寸，以及研究结构的组成规律和合理形式。 第二章刚体静力分析基础 1.静力学公理。一，二力平衡。（只适应于刚体，对刚体系统、变形 体不适应。）二，加减平衡力系。（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。）三，三力平衡汇交。 2.平面内力对点之矩。一，合力矩定理 3.力偶。性质：一，力偶对物体不产生移动效应，故力偶没有合力。 它既不能与一个力等效或平衡。二，任一力偶可在其作用面内任意移动。
4.约束：施加在非自由体上使其位移受到限制的条件。一般所说的支 座或支承为约束。一物体（如一刚性杆）在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标和杆件的转角。因此，对应的约束力是相对 的。 约束类型：1、一个位移的约束及约束力。a)柔索约束。b）理想光滑面约束。C)活动（滚动）铰支座。D）链杆约束。2、两个位移的约束及约束力。A)光滑圆柱形铰链约束。B）固定铰支座约束。3、三个位移的约束及约束力。A）固定端。4、一个位移及一个转角的约束及约束力。A）定向支座（将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座）。 第五章弹性变形体静力分析基础 1．变性固体的基本假设。连续性假设：固体材料的整个体积内毫无空隙的充满物体。均匀性假设：构件内各点处的力学性能是完全相等的。各向同性假设：构件内的一点在各个方向上的力学性能是相同的。线弹性假设：研究完全弹性体，且外力与变形之间符合线性关系。小变形假设。（几何尺寸的改变量与构件本身尺寸相比很微小。） 2.内力与应力 截面法求构件内力。截面法：1）在求内力的截面处，假想用一平面将构件截为两部分；2）一般取受力较简单的部分为研究对象，将弃去部分对留下部分的作用用内力代替。按照连续性假设，内力应连续分布于整个切开的截面上。将该分布内力系向截面上一点（截面形心）简化后
《建筑力学与结构》学习指南 1.课程简介 1.1课程性质 《建筑力学与结构》课程以力学知识为基础，学习结构和构件设计工作任务及相关知识与技能，是一门以培养学生的实际工作能力为目标的应用技术课程；是一门实践性较强，并且理论与实践联系非常紧密的应用技术课程。是工程监理专业的专业核心基础课，本课程以结构设计工作任务来组织相关知识与技能的学习，培养学生混凝土结构构件的设计计算能力、绘制与识读结构施工图能力。 本课程的前导课程有《建筑制图》、《建筑CAD》、《建筑构造》、《建筑材料等》，后续课程有土《力学与地基基础》、《建筑施工》、《建筑工程计量与计价》、《建筑抗震》、《建筑施工组织与管理》、《工程质量检验与验收》等。 1.2课程作用 本课程主要学习力学基本知识和建筑结构一般结构构件的计算方法和构造要求，通过学习让学生会设计混凝土结构和砌体结构常用构件，会绘制与识读混凝土结构施工图，同时培养学生具备对常见工程事故分析与处理的能力。为进一步学习建筑施工、工程质量检验与验收、建筑工程计量与计价等课程提供有关建筑结构的基本知识，为将来从事施工技术和管理工作奠定基础。
该课程是学生职业素质养成的重要平台。有利于对学生进行标准意识、规范意识、质量意识及态度意识的培养。此外，混凝土结构设计涉及到方案拟定、数据计算和绘图等诸多环节，可以为学生创造沟通、表达、协作的素养。 2学习目标 2.1能力目标： 具有对一般结构进行受力分析、内力分析和绘制内力图的能力；了解材料的主要力学性能并有测试强度指标和构件应力的初步能力；掌握构件强度、刚度和稳定计算的方法；掌握各种构件的基本概念、基本理论和构造要求，能进行各种结构基本构件的设计和一般民用房屋的结构设计，具有熟练识读结构施工图和绘制简单结构施工图的能力，并能处理解决与施工和工程质量有关的结构问题。 2.2知识目标 在整个教学过程中应从高职培养目标和学生的实际出发，重点学习建筑力学与结构的基本理论和基本知识、常用杆件及结构的受力分析方法、结构的内力计算及内力图的绘制方法、结构位移的计算方法及常用结构构件的设计方法。 2.3素质目标 （1）培养基本职业素养和良好的劳动纪律观念；
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答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：C 问题解析： 第三章平面力系·3.1 平面任意力系的简化 随堂练习提交截止时间：2017-12-15 23:59:59 当前页有3题，你已做3题，已提交3题，其中答对2题。 1.(单选题) 力在坐标轴上的投影是（） A．矢量 B．几何量 C．代数量 D．标量 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：C 问题解析： 2.(单选题) 当力的作用线垂直于投影轴时，则力在该轴上的投影等于（） A．零 B．力的大小 C．一半力的大小 D．无法确定 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 3.(单选题) 平面汇交力系的平衡条件是该力系的合力一定（） A．为正值 B．为零 C．为负值 D．无法确定
建筑力学与结构、结构力学与建筑构造练习册 （宁大专升本） 姓名： 学号： 班级： 任课教师：
杭州科技职业技术学院 作业 一、静力学基本概念 (一)判断题： 1、使物体运动状态发生改变的效应称为力的内效应。 （ ） 2、在两个力作用下处于平衡的杆件称为二力杆。 （ ） 3、力的可传性原理适用于任何物体。 （ ） 4、约束是使物体运动受到限制的周围物体。 （ ） 5、画物体受力图时，只需画出该物体所受的全部约束反力即可。 （ ） (二)选择题： 1、对刚体来说，力的三要素不包括以下要素（ ）。 （A ）大小 （B ）作用点 （C ）方向 （D ）作用线 2、刚体受不平行的三个力作用而平衡时，此三力的作用线必（ ）且汇交于一点。 （A ）共点 （B ）共线 （C ）共面 （D ）不能确定 3、光滑圆柱铰链约束的约束反力通常有（ ）个。 （A ）一 （B ）二 （C ）三 （D ）四 4、如图所示杆ACB ，其正确的受力图为（ ）。 （A ）图A （B ）图B （C ）图C （D ）图D 成绩 D （A ） （D ） （C ）
5、下图中刚架中CB 段正确的受力图应为（ ）。 （A ）图A （B ）图B （C ）图C （D ）图D (三)分析题： 1、画出下图所示各物体的受力图，所有接触面均为光滑接触面，未注明者，自重均不计。 F C F B (C) F B (b) (c)
2、画出下图所示各物体的受力图，所有接触面均为光滑接触面，未注明者，自 重均不计。 (a) AC杆、BC杆、整体 (b)AC杆、BC杆、整体 q (c) AB杆、BC杆、整体
关于力的概念是人们在生活和生产实践中，通过长期的观察和分析而逐步形成的。当人们推动小车时，由于手臂肌肉的紧张和收缩而感受到了力的作用。这种作用不仅存在于人与物体之间，而且广泛地存在于物体与物体之间，例如机车牵引车辆加速前进时或者制动时，机车与车辆之间、车辆与车辆之间都有力的作用。大量事实说明，力是物体（指广义上的物体，其中包括人）之间的相互机械作用，离开了物体，力就不可能存在。力虽然看不见，但它的作用效应完全可以直接观察，或用仪器测量出来。实际上，人们正是从力的作用效应来认识力本身的。 一、力的定义 力是两物体之间的相互机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生变化，同时使物体的形状或尺寸发生改变。前者称为力的运动效应或外效应，后者称为力的变形效应或内效应。 二、力的三要素 力对物体作用的效应，决定于力的大小，方向（包括方位和指向）和作用点，这三个因素称为力的三要素。在这三个要素中，如果改变其中任何一个，也就改变了力对物体的作用效应。例如沿水平地面推一个木箱（图1-1），当推力 F →较小时，木箱不动，当推力 F →增大到某一数值时，木箱开始滑动。如果推力 F →的指向改变了，变为拉力，则木箱将沿相反方向滑动。如果推力 F →不作用在A点而移到B点，则木箱的运动趋势就不仅是滑动，而且可能绕C点转动（倾覆）。所以要确定一个力，必须说明它的大小、方向和作用点，缺一不可。 图1-1 图1-2 (1) 力是矢量。力是一个既有大小又有方向的量，力的合成与分解需要运用矢量的运算法则，因此它是矢量（或称向量）（vector）。 (2) 力的矢量表示。力矢量可用一具有方向的线段来表示，如图1-2所示。用线段的长度（按一定的比例尺）表示力的大小，用线段的方位和箭头指向表示力的方向，用线段的起点或终点表示力的作用点。通过力的作用点沿力的方向的直线称为力的作用线。本教材中以白体字母上加一箭头，如 F →、 AB →等来表示矢量，用同文的白体字母（如F，AB）代表该矢量的模（大小）。 (3) 力的单位。力的单位是N（牛顿）或kN（千牛顿）。 三、等效力系 (1) 力系（system of forces）。作用在物体上的若干个力总称为力系，以（ F → 1 ， F → 2 ，…， F → n ）表示（图1-3a）。
20010～2011学年度第二学期10级《建筑力学与结构》试卷B卷答案班级学号总分 (考试形式：闭卷时间：90分钟) 一．填空：（每空2分，总26分） 1．平面物体的受力平衡方程有 3 个。 2．力的三要素是大小、方向、作用点 3．现浇楼梯的类型主要有板式和梁式。 4．在预应力混凝土中，按照拉钢筋与浇注混凝土的先后关系，施加预应力的方法可分为先法和后法。 5．钢筋混凝土构件的设计要求达到适筋破坏破坏。 6．肋形楼盖还可以根据被肋划分形成的长短边的比例关系，分为单向板和双向板。 7．装配式楼盖中按承重方案主要有横墙承重方案和纵墙承重方案。8．斜截面的强度主要靠配置弯起钢筋和箍筋来实现。 9．钢筋混凝土结构中，混凝土主要承受压力。 10.结构的极限状态包括正常使用极限状态和承载能力极限状态两类。 二．判断（每小题2分，总10分） 1．弯矩以使所取的隔离体下端受拉为正（√） 2．现代建筑结构中，为了利用大空间的同时提高结构的刚度和整体稳定性，多采用框架剪力墙结构（√） 3．建筑结构设计中，只要满足安全性就是合理的，而不必考虑其他（×） 4．若一个平面汇交力系自行闭合，则该力系一定平衡（√） 5．力的三角形法则跟四边形法则实质是一样的。（√） 三、简答题（每题5分，共25分） 1、按建筑结构所采用的材料划分，建筑结构可以分为哪些类型？ 答：可以分为钢结构、混凝土、钢筋混凝土结构、木结构、钢管混凝土结构。 WORD版本.
（写出四点即可得满分） 2、简述什么是适筋破坏、超筋破坏和少筋破坏的概念？工程设计中一般要达到何种破坏？ 答：当受压区的混凝土在刚好被压坏的瞬间，受拉区的钢筋刚好被拉断，这时发生延性破坏，称为适筋破坏；当配置的受拉钢筋过多，受压区的混凝土被压破坏的时候，受拉区的钢筋依然没有破坏，这时发生脆性破坏，称为超筋破坏；当受拉区配置的钢筋很少，钢筋被拉断的时候，受压区混凝土依然没有破坏，这时发生的也是脆性破坏，称为少筋破坏。 工程设计中一般要求达到适筋破坏。 3、简述箍筋的作用。（要求说出两点） 答：第一，保证受力钢筋能够按照设计要求布置在合理的位置； 第二，与钢筋混凝土结合在一起，有效的提高的核心混凝土的抗压强度，提高了结构的强度，刚度，及耐久性。 4、试说明混凝土等级中的C30的含义。 答：指按标准方法制作、养护的边长为150 mm的立方体标准试件，在28 d 龄期用标准试验方法所测得的具有95 %保证率的混凝土抗压强度标准值为30N/mm2. 5、简述现浇钢筋混凝土楼盖的优点与缺点。 答：优点：强度大，刚度大，稳定性好，抗震能力强； 缺点：工期长，受天气的影响大，需大量的模板。 四．绘图题 （1）试根据所学，分别绘出简支梁，外伸梁，悬臂梁的简图。（3分）（2）绘轴力图（4分） 图（单位：（3）画弯矩图和剪力图（4分） WORD版本.
建筑力学与结构基础考试资料 1、只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称（）支座。错误！未找到引用源。 A：固定铰 B：可动铰 C：固定端 D：光滑面 【答案】A 2、只限物体垂直于支承面方向的移动，不限制物体其它方向运动的支座称（）支座。错误！未找到引用源。 A：固定铰 B：可动铰 C：固定端 D：光滑面 【答案】B 3、既限制物体任何方向运动，又限制物体转动的支座称（）支座。错误！未找到引用源。 A：固定铰B：可动铰C：固定端D：光滑面 【答案】C 4、平衡是指物体相对地球（）的状态。 A、静止 B、匀速运动 C、匀速运动 D、静止或匀速直线运动 【答案】D 5.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是( )。 A.二力平衡原理 B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理 D.作用与反作用定理 【答案】C 6.加减平衡力系公理适用于( )。 A.刚体 B.变形体 C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统 【答案】A 7.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( )。 A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力 【答案】B 8.物体在一个力系作用下，此时只能( )不会改变原力系对物体的外效应。 A.加上由二个力组成的力系 B.去掉由二个力组成的力系 C.加上或去掉由二个力组成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系 【答案】D 9.物体系中的作用力和反作用力应是( )。 A.等值、反向、共线 B.等值、反向、共线、同体 C.等值、反向、共线、异体 D.等值、同向、共线、异体 【答案】C 10．物体受五个互不平行的力作用而平衡，其力多边形是( ) A.三角形 B.四边形 C.五边形 D.六边形