建筑力学(王志)第5章3
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第五章轴向拉伸与压缩轴向拉伸:杆件在一对大小相等、方向相反的拉力作用下发生伸长变形。
第五章轴向拉伸与压缩轴向压缩:力为压力。
5.1 拉(压)杆横截面上的内力、轴力图力学中把构件对变形的抗力称为内力。
用截面法求内力。
5.1 拉(压)杆横截面上的内力、轴力图5.1 拉(压)杆横截面上的内力、轴力图5.1 拉(压)杆横截面上的内力、轴力图例1 一直杆受下图所示几个轴向外力作用。
求1-1、2-2、3-3截面上的内力,并画轴力图。
5.1 拉(压)杆横截面上的内力、轴力图例2 求下图中杆件指定截面的轴力,并画轴力图。
5.1 拉(压)杆横截面上的内力、轴力图例3求下图中杆件的轴力,并画轴力图。
5.2 应力的概念5.2 应力的概念 5.2 应力的概念取左边为脱离体,可知截面上必有分布内力与外力F 1,F 2平衡。
分布内力并不一定在截面上均匀分布,B 处ΔA 面积上的合力为ΔF ,则B 处ΔA 面积上的平均应力为:当ΔA—>0时取极限值即B 点的应力:5.2 应力的概念 5.2 应力的概念应力的量纲为。
单位称为帕斯卡,Pa 。
5.3 拉(压)杆横截面及斜截面上的应力先观察杆件受力后的变形情况:先观察杆件受力后的变形情况:5.3 拉(压)杆横截面及斜截面上的应力在下图横截面上各点分布内力的集度均相等,横截面上分布内力的合力为N。
横截面上一点的正应力为5.3 拉(压)杆横截面及斜截面上的应力就有:积分:(ζ 在横截面上各点均相等)5.3 拉(压)杆横截面及斜截面上的应力拉(压)杆横截面上的正应力的计算式:当轴力为正(拉力)时,正应力也为正,称为拉应力;轴力为负(压缩)时,正应力也为负,称为压应力。
5.3 拉(压)杆横截面及斜截面上的应力例4 AB阶梯状直杆的受力情况如下图所示,试求此杆的最大工作应力。
5.3 拉(压)杆横截面及斜截面上的应力下面研究斜截面上的应力状态。
其中在α截面上Nα均匀分布,α截面面积Aα,则α截面上均匀分布的应力为:其中:平衡条件:得:可以将pα分解为正应力和切应力:5.4 拉(压)杆内的应力单元体任取拉杆的B点,将其放大为正六面体,称为单元体。
建筑力学课程电子教案第一章:引言1.1 课程介绍理解建筑力学的定义和作用了解建筑力学在工程领域的应用掌握建筑力学的基本概念和原理1.2 力学基础学习力学的基本量和单位掌握牛顿三定律学习力学的基本原理和定理第二章:静力平衡2.1 力的合成与分解学习力的合成和分解的原理和方法掌握力的合成和分解的计算方法能够应用力的合成和分解解决实际问题2.2 受力分析学习受力分析的方法和步骤掌握常见受力分析和简化方法能够进行简单的受力分析计算第三章:材料力学性质3.1 弹性模量和泊松比学习弹性模量和泊松比的概念和计算掌握弹性模量和泊松比的应用和意义能够应用弹性模量和泊松比解决工程问题3.2 强度和刚度学习强度和刚度的定义和计算掌握强度和刚度的设计和校核方法能够应用强度和刚度解决工程问题第四章:梁的弯曲4.1 弯曲应力和应变学习弯曲应力和应变的定义和计算掌握弯曲应力和应变的分布和变化规律能够应用弯曲应力和应变解决工程问题4.2 弯曲强度和刚度学习弯曲强度和刚度的计算方法掌握弯曲强度和刚度的设计和校核方法能够应用弯曲强度和刚度解决工程问题第五章:力的传递与支撑系统5.1 支座反力和支撑系统学习支座反力的计算方法掌握支撑系统的概念和设计方法能够应用支撑系统解决工程问题5.2 连续梁和板的受力分析学习连续梁和板的受力分析方法掌握连续梁和板的受力特性能够应用连续梁和板的受力分析解决工程问题第六章:剪力和弯矩6.1 剪力计算学习剪力的概念和计算方法掌握剪力对结构的影响和剪力墙的设计能够应用剪力计算解决工程问题6.2 弯矩计算学习弯矩的概念和计算方法掌握弯矩对结构的影响和梁的设计能够应用弯矩计算解决工程问题第七章:应力与变形7.1 应力分布学习应力分布的概念和计算方法掌握应力分布对结构的影响和应力集中的处理能够应用应力分布计算解决工程问题7.2 变形计算学习变形的概念和计算方法掌握变形对结构的影响和变形的控制能够应用变形计算解决工程问题第八章:建筑结构稳定性8.1 稳定性概念学习稳定性的定义和重要性掌握稳定性的判断方法和稳定性系数能够应用稳定性概念解决工程问题8.2 压弯结构稳定性学习压弯结构稳定性的概念和计算方法掌握压弯结构稳定性的设计和校核方法能够应用压弯结构稳定性解决工程问题第九章:流体力学基础9.1 流体力学基本概念学习流体力学的定义和基本概念掌握流体力学的方程和原理能够应用流体力学解决工程问题9.2 流体动力学学习流体动力学的原理和方法掌握流体动力学的计算和分析能够应用流体动力学解决工程问题第十章:建筑结构动力学10.1 动力学基本概念学习动力学的定义和基本概念掌握动力学的方程和原理能够应用动力学解决工程问题10.2 结构动力反应分析学习结构动力反应分析的方法和步骤掌握结构动力反应分析的计算和分析能够应用结构动力反应分析解决工程问题重点和难点解析重点一:力的合成与分解力的合成与分解是建筑力学中的基础概念,对于理解复杂的受力情况至关重要。
第一章建筑力学概述主要内容:建筑力学的研究对象和任务、基本假设、杆件变形的基本形式、荷载目的要求:明确建筑力学的研究对象和任务、了解本课程的性质和主要内容。
重点难点:建筑力学的任务。
§1-1建筑力学的任务建筑力学→结构设计→施工构件→结构→荷载图1-1建筑力学研究:构件间的相互作用力强度刚度稳定性建筑力学的任务是研究结构或构件在荷载作用下的平衡及承载能力。
§1-2刚体、变形固体及基本假设一、刚体与变形固体的概念二、变形固体的基本假设刚体、变形体概念连续、均匀、各向同性假设微小变形假设图§1-3杆件及其变形的基本形式一、杆件图二、杆件变形的基本形式轴向拉压剪切扭转弯曲§1-4荷载的形式按作用方式分:集中荷载分布荷载:体积荷载面荷载线荷载按作用性质分:静荷载动荷载第二章静力学基本概念目的要求:理解基本概念、基本公理;掌握基本概念、基本公理的应用、投影的计算、矩的计算重点难点:基本概念、基本公理的应用、投影的计算、矩的计算§2-1 力与平衡的概念静力学是研究物体在力作用下的平衡规律的科学。
一、力的概念力是物体与物体之间的相互机械作用力的三要素:力的表示 F力的单位: kN N作用效应: 运动状态改变;形状改变二、平衡的概念平衡:力系:平衡条件:平衡力系:§2-2 静力学基本公理一、力的平行四边形公理F=F1+F2二、二力平衡公理应用在刚体三、加减平衡力系公理推论1:力的可传性图推论2:三力平衡汇交定理图四、作用与反作用定理图§2-3 力在坐标轴上的投影∙合力投影定理一、 力在坐标轴上的投影ααsin cos F F F F Y X ±=±= X YY X F F F F F =+=αtan 22例题2-1 13页§2-4 力矩 力偶的概念和力的等效平移一、 力矩力矩是力使物体转动效应的度量力移动移动+转动()d F F m o ⋅±=力矩的单位:Nm 或kNm力矩的正负号:顺负、逆正力矩性质:1. 力矩与矩心有关2. 力沿作用线移动不改变力矩3. 力过矩心力矩为零4. 合力矩定理:()()F m F M o R o ∑=例题2-3 16p二、力偶力偶:有两个大小相等、方向相反、作用线平行的力组成,使物体只产生转动。