建筑力学1-1
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建筑力学1知识点总结建筑力学是土木工程中的一门基础课程,它研究的是建筑结构在受力作用下的力学性能。
通过建筑力学的学习,可以掌握建筑结构的受力分析、设计和计算方法,为工程实践提供科学依据。
建筑力学的知识点涉及很广,包括静力学、结构分析、材料力学等方面。
本文将从静力学、结构分析和材料力学三个方面进行知识点总结。
一、静力学1.1 受力分析受力分析是建筑力学的基础,它主要研究物体在受力作用下的平衡状态。
受力分析包括平衡条件、力的合成与分解、力的作用点、力的传递等内容。
学习受力分析可以帮助我们理解建筑结构受力的特点和规律,为后续的结构分析和设计提供基础。
1.2 杆件受力杆件受力是指杆件在受外力作用下的变形和内力状态。
在建筑力学中,我们将杆件分为拉杆和压杆两种,分别对应拉力和压力状态。
学习杆件受力可以帮助我们理解结构中的受力情况,为后续结构设计提供依据。
1.3 荷载分析荷载分析是指对建筑结构所受外部荷载的评估和分析。
建筑结构在使用过程中会受到自重、活载、风载等多种荷载的作用,因此需要进行荷载分析以确定结构的承载能力。
学习荷载分析可以帮助我们理解结构承载能力的来源和计算方法,为结构设计提供依据。
1.4 统计分析统计分析是指对结构受力的概率分布和可靠度进行分析。
在建筑工程中,由于结构受力的不确定性,需要进行统计分析来评估结构的安全性。
学习统计分析可以帮助我们理解结构受力的概率分布和可靠度计算方法,为工程实践提供科学依据。
二、结构分析2.1 结构体系结构体系是指建筑结构中的组成部分和相互作用关系。
在建筑力学中,我们将结构体系分为框架结构、桁架结构、悬索结构、索塔结构等多种类型。
学习结构体系可以帮助我们理解结构的受力路径和受力传递规律,为结构设计提供依据。
2.2 静定系统静定系统是指结构中的部件数目与未知反力数目相等的系统。
在建筑力学中,我们将静定系统分为平面桁架、空间桁架、梁系、拱系等多种类型。
学习静定系统可以帮助我们理解结构的受力分析和计算方法,为结构设计提供依据。
1-1 如图1-29所示,画出下列各物体的受力图。
所有的接触面都为光滑接触面,未注明者,自重均不计。
图1-291-2 如图1-30所示,画出下列各物体的受力图。
所有的接触面都为光滑接触面,未注明者,自重均不计。
图1-30(a)AC杆、BD杆连同滑轮、整体;(b)AC杆、BC杆、整体;(c)AC杆、BC杆、整体;(d)AB杆、半球、整体;(e)球O1、球O2;(f)AB杆、CD杆、FG杆;(g)棘轮O、棘爪AB;(h)AB杆、BC杆、整体;(i)AB、CD、整体2-1 如图2-14所示,四个力作用于O点,设F1=50N,F2=30N,F3=60N,F4=100N。
试分别用几何法和解析法求其合力。
2-2 拖动汽车需要用力F=5kN,若现在改用两个力F1和F2,已知F1与汽车前进方向的夹角α=20o,分别用几何法和解析法求解:(1)若已知另外一个作用力F2与汽车前进方向的夹角β=30o,试确定F1和F2的大小;(2)欲使F2为最小,试确定夹角β及力F1、F2的大小。
图2-14 图2-152-3 支架由杆AB、AC构成,A、B、C三处都是铰链约束。
在A点作用有铅垂力W,用几何法求在图2-16所示两种情况下杆AB、AC所受的力,并说明所受的力是拉力还是压力。
图2-16 图2-172-4 简易起重机如图2-17所示,重物W=100N,设各杆、滑轮、钢丝绳自重不计,摩擦不计,A、B、C三处均为铰链连接。
求杆件AB、AC受到的力。
习题( 第三章 )3-1 计算下列各图中F力对O点之矩。
图3-163-2求图示梁上分布荷载对B点之矩。
图3-173-3 求图示各梁的支座反力。
图3-183-4 如图3-19所示,已知挡土墙重G1=90kN,垂直土压力G2=140kN,水平压力P=100kN,试验算此挡土墙是否会倾覆?3-5 如图3-20所示,工人开启闸门时,常将一根杆穿入手轮中,并在杆的一端C加力,以转动手轮。
设杆长l=1.4m,手轮直径D=0.6m。
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。
建筑力学第二版课后答案解析第一章
一、《建筑力学》的任务
设计出既经济合理又安全可靠的结构。
二、《建筑力学》研究的对象
静力学:构件、结构--外力。
材料:构件--内力。
结力:平面构件(杆系结构)--外力。
三、《建筑力学》研究内容
1、静力学:研究物体外力作用写的平衡规律。
对梁来说,要设计出合理的截面尺寸和配筋,则是以梁的内力为依据,则内力又是由外力产生,外力都有哪些呢?外力大小如何?这是属于静力学所研究的内容。
2、材力研究单个杆件。
a、强度:构件在外力作用下不出现断裂现象。
b、刚度:构件在外力作用下不出现过大变形。
c、稳定性:不发生突然改变而丧失稳定。
3、结力研究体系。
a、强度:由于荷载、温度、支座下陷引起的结构各部分的内力,计算其大小。
b、刚度:由荷载、温度、支座下陷引起的结构各部分的位移计算。
c、稳定性:结构的几何组成。
四、公理1、二力平衡公理。
一个刚体受到两个力的作用,这两个力大小相等,方向相反,作用在一条直线上,这个刚体则平衡.(因为一对平衡力使物体的运动效果为零)。
公理2、加减力系平衡公理。
一个刚体上增加或减去若干对“平衡力”,则刚体保持其原有运动状态。
推理:力的可传递性.(注:不适用于求内力)。
证明:刚体原作用F1,如沿F1作用线加一对平衡力(F2,F3),使F1=F2=-F3,此F1与F3可视为一对平衡力系,据公理2减去F3与F1,则相当于F1从A点移至B点。