建筑力学01第一章 力学基础知识

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。

建筑力学第一章完整版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）。

建筑构件受力分析教学讲义第一篇建筑静力学基础引言同时作用在物体或物体系统上的一群力称为力系。

力学分析中，在不改变力系对物体作用效果的前提下，用一个简单的力系来代替复杂的力系，就称为力系的合成（力系的简化）。

对物体作用效果相同的力系称为等效力系。

物体在力系作用下，相对于地球静止或作匀速直线运动，称为平衡。

作用于物体上的力使物体处于平衡状态，则称该力系为平衡力系。

第一章力与力的性质1.1 力的基本概念1.1.1 刚体的概念在外力作用下，几何形状、尺寸的变化可忽略不计的物体。

1.1.2 力的概念力是物体之间相互的机械作用，这种作用使物体的机械运动状态发生改变，或使物体产生变形。

力使物体的运动状态发生改变的效应称为外效应，而使物体发生变形的效应称为内效应。

刚体只考虑外效应；变形固体还要研究内效应。

力的三要素力对物体的作用效果取决于力的三要素：（1）力的大小是物体相互作用的强弱程度。

在国际单位制中，力的单位为牛顿（N）或千牛顿（kN）。

（2）力的方向包含力的方位和指向两方面的涵义。

（3）力的作用点是指物体上承受力的部位。

力的作用位置实际上有一定的范围，当作用范围与物体相比很小时，可以近似地看作是一个点。

★1.2 静力学公理1.2.1 二力平衡公理F ABBFA图 2-1==(a)(b)(c)图 2-6作用在一个物体上的两个力，使该物体处于平衡状态的必要和充分条件是：这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。

注意：1、适用条件：刚体2、在两个力作用下平衡的杆件称为二力构件1.2.2 加减平衡力系公理在作用于某物体的力系中，加入或减去一个平衡力系，并不改变原力系对物体的作用效果。

推论（力的可传递性原理）：作用于物体上的力可沿其作用线移到物体的任一点，而不改变力对物体的作用效果。

注意：1、适用条件：刚体。

1.2.3 作用与反作用公理两个物体的作用力与反作用力总是同时存在，它们大小相等，方向相反，沿同一直线，分别作用在两个物体上。

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。