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生态环保
利用可再生能源、绿色建材等，减少 对环境的污染和破坏，实现建筑与环 境的和谐共生。
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混凝土结构由混凝土和钢筋等材料组 成，通过浇筑和振捣成型，具有较高 的抗压强度和耐久性，适用于各种建 筑类型和规模，如住宅、办公楼、桥 梁等。混凝土结构的优点包括良好的 抗压性能、防火性能、耐久性和稳定 性等，但同时也存在自重大、施工周 期长等缺点。
钢结构
钢结构是一种轻质高强的建筑结构类型，具有较好的塑性和 韧性。
有限差分法
介绍有限差分法的基本原理和应用，包括离散化、差分方 程建立和求解等，以及如何运用有限差分法进行结构分析 和设计。
离散元法
介绍离散元法的基本原理和应用，包括离散化、接触模型 和求解算法等，以及如何运用离散元法进行岩土工程和地 质工程的结构分析和设计。
结构设计软件介绍
AutoCAD
介绍AutoCAD的基本功能和使用方法，包括绘图、编辑、标注和输出等，以及如何在建 筑结构设计中运用AutoCAD进行绘图和建模。
建筑力学与结构课件
目录
• 建筑力学基础 • 建筑结构类型 • 建筑结构设计 • 建筑结构抗震 • 建筑结构加固与维护 • 建筑力学与结构发展趋势
01
建筑力学基础
静力学基础
静力学基本概念
静力学是研究物体在力作用下处 于平衡状态的科学。在静力学中 ，平衡是指物体处于静止或匀速
直线运动状态。
静力学基本原理
智能化技术的应用
数值模拟技术
利用数值模拟软件对建筑结构进行精 细化分析和优化设计，提高设计效率 和精度。
智能化施工
通过BIM技术、物联网技术等，实现 施工过程的智能化管理和控制，提高 施工质量和效率。

画物体受力图主要步骤为： ①选研究对象；②取分离体； ③画上主动力；④画出约束反力。
[例1]
精选
[例2] 画出下列各构件的受力图
说明：三力平衡必汇交 当三力平行时，在无限 远处汇交，它是一种特 殊情况。
精选
[例3] 尖点问题
精选
[例4] 画出下列各构件的受力图
精选
例题1-3
精选
例题1-4
精选
对物体进行受力分析并画出受力图，是解决力学 问题的第一步，也是关键的一步。
画受力图的方法：
1、确定研究对象取分离体；
2、真实地画出作用于研究对象上的全部主动力； 3、根据约束类型画约束反力； 4、受力图上要清楚表示每个力的作用位置、方位及
指向、名称。同一个力在不同的受力图上的表示 要完全一致。不要运用力系的等效变换或力的可 传性改变力的作用位置。
用光滑圆柱铰把结构物或构件与支 承底板连接，并将底板固定在支承 物上而构成的支座，称为固定铰支 座。
固定铰支座作用于被约束物体上的 约束反力应通过圆孔中心而方向不 定。
精选
固定铰支座
精选
六、可动铰支座 在固定铰支座的底座与固定物体间安装几个辊轴，就构成 可动铰支座。 可动铰支座的反力垂直于支承面，且过铰链中心。
1、确定研究对象取分离体； 2、真实地画出作用于研究对象上的全部主动力； 3、根据约束类型画约束反力；
4、受力图上要清楚表示每个力的作用位置、方位及指向、 名称。同一个力在不同的受力图上的表示要完全一致。不 要运用力系的等效变换或力的可传性改变力的作用位置。
5、受力图上只画研究对象精的选 简图和所受的全部外力。
建筑力学（一）
精选
前情提要
1．力的定义、力的效应及力的三要素; 2. 刚体 3. 平衡 4. 力系 5. 静力学研究的两个基本问题

精品课件
第一章 静力学基础
第一节 基本概念 一、力 1.力的定义 力是物体之间相互的机械作用。由于力的作用 ，物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物 体产生变形。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）。 在本课程中，主要讨论力对物体的变形效应。
精品课件
2.力的三要素 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。 实际物体在相互作用时，力总是分布在 一定的面积或体积范围内，是分布力。如 果力作用的范围很小，可看成是作用在一 个点上，该点就是力的作用点，建筑上称 这种力为集中力。
作为施工技术及施工管理人员，也要求必须掌握建筑力学知识。知道 结构和构件的受力情况，什么位置是危险截面，各种力的传递途径以及 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏等等，才能很好地理解 图纸设计的意图及要求，科学地组织施工，制定出合理的安全和质量保 证措施；在施工过程中，要将设计图纸变成实际建筑物，往往要搭设一 些临时设施和机具，确定施工方案、施工方法和施工技术组织措施。如 对一些重要的梁板结构施工，为了保证梁板的形状、尺寸和位置的正确 性，对安装的模板及其支架系统必须要进行设计或验算；进行深基坑（ 槽）开挖时，如采用土壁支撑的施工方法防止土壁坍落，对支撑特别是 大型支撑和特殊的支撑必须进行设计和计算，这些工作都是由施工技术 人员来完成的。因此，只有懂得力学知识才能很好地完成设计及施工任 务，避免发生质量和安全事故，确保建筑施工正常进行。
精品课件
构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中，如果把构件 截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用，或因强度不足而迅速破坏；如果构件截面设计得过 大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济， 造成人力、物力上的浪费。因此，结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即：研究和分析作用在结构（或构件）上力与平衡的 关系，结构（或构件）的内力、应力、变形的计算方法以及 构件的强度、刚度和稳定条件，为保证结构（或构件）既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。

2 、均匀 料性 的假 力 ，设 学 任 小块材 同料的力
3 、各 材项 料 同
沿不同 相 方 同 向 ， 砖 的 如 素混凝土
本教性 材材 中料
工程实 全 际 是 中 各 材 的 向 钢筋混凝土
三在 、 产 一 弹
荷载 失撤 ， , 这
失的 如) ， 变 ：
四、 超塑 过 载 一部 部分 分 体
杆件 现， 为 错
F F
三、扭转 一对 杆 相 件 反 的
杆件 发 的 生 相 对 邻
四、弯曲 对方 于相 杆 通 体轴的平面） 杆件曲 的线 轴线由
工各 程当 种 中
起本 主组 变 要 题（ 98） 1 4 建筑力学的任 建究 筑 ， 结 力 作度 用 。 ， 下 证常 结 材 工 构
使设 靠 计 又 的 经 结构 足的 强 的 一、 坏张 的 求 是件 要发 在 求
结构都抽象为刚
2、强度问题
主要研 本 究 变 构 形 算 件 形 理论和方法。 要便结 ， 构 应 满 保 满 足 问 决 结 题 如 识 解 问 决 结 题 如 4 、超静 算定结构 介法 绍 法 ， 求 连求 续 是 解 梁
静定问 结题 构。 对强 5、稳定性问题 这里 件 只 下 研 直 在 2 5 问 上 情 题 面 所 定 研 构 性 究 理想变形体。
如：设 结备 构的 活荷 结 载 构 ： 上
如： 的 风 材 、 料 雪
三、 可 按 分 其特点 构 是 上 加 各 显 载 点 荷载达最后 值后 衡 ， 状 结 态 如：机 地 器 震 转 时 压 动 的 动荷载特点
由于 点荷 有 ， 时间而变。
q
F1
F2
第二章
静力学基本概念和物体的 受力分析

❖ 作用在物体上的一组力称为力系，假设两个力系使刚体 产生一样的运动形状，称这两个力系互为等效能系，用 一个简单力系等效地替代一个复杂力系的过程称为力系 的简化，假设一个力与一个力系等效，那么将这个力称 为该力系的合力，力系中的各力称为此合力的分力。
❖ 9.力系的平衡
❖ 平衡是指物体相对地面(惯性坐标系)坚持静止 或作匀速直线运动的形状，它是机械运动的特 例。物体坚持平衡形状所应满足的条件称为平 衡条件，它是求解物体平衡问题的关键，是静 力学的中心，也是本书学习的重点。
❖
(1-1)
❖也可采用三角形法那么确定合力，即二力依次 首尾相接，其三角形的封锁边即为该二力的合 力，如图1.2(b)所示。力的平行四边形法那么 或三角形法那么是最简单的力系简化法那么， 同时此法那么也是力的分解法那么。
公理2：二力平衡原理
❖ 该当指出，三力平衡汇交定理的条件是必要条 件，不是充分条件。同时它也是确定力的作用 线的方法之一，即假设刚体在三个力的作用下 处于平衡，假设知其中两个力的作用线汇交于 一点，那么第三力的作用点与该汇交点的连线 为第三个力的作用线，其指向再由二力平衡定 理来确定。
1.3.3. 物体的受力分析及受力图
❖ 在力学计算中，首先要分析物体遭到哪些力的 作用，每个力的作用位置如何，力的方向如何， 这个过程称为对物体进展受力分析，将所分析 的全部外力和约束反力用图形表示出来称为受 力图。
❖ 正确地对物体进展受力分析和画受力图是力学 计算的前提和关键，其步骤如下。
构造。厂房的横向是由柱子和屋架所组成的假 设干横向单元。沿厂房的纵向，由屋面板、吊 车梁等构件将各横向单元联络起来。由于各横 向单元沿厂房纵向有规律地陈列，且风、雪等 荷载沿纵向均匀分布，因此，可以经过纵向柱 距的中线，取出图1.16〔a〕中阴影线部分作 为一个计算单元〔图1.16〔b〕〕。将空间构 造简化为平面构造来计算。

为拉力。
§3–1约束与约束反力
A
§3–1约束与约束反力
光滑接触面约束
§3–1约束与约束反力
光滑支承接触对非自由体的约束力，作用在 接触处；方向沿接触处的公法线并指向受力
物体，故称为法向约束力，用FN表示。
§3–1约束与约束反力
光滑铰链约束 此类约束简称铰链或铰 径向轴承、圆柱铰链、固定铰链支座等 （1） 、径向轴承（向心轴承）
§2–1 力的概念
四、力系、合力与分力 力 系——作用于同一物体或物体系上的一群力。
等效力系——对物体的作用效果相同的两个力系。
平衡力系——能使物体维持平衡的力系。 合 力——在特殊情况下，能和一个力系等效
的一个力。
分 力——力系中各个力。
§2–2 静力学公理
公理一 (二力平衡公理) 要使刚体在两个力作用下维持平衡状态，
杆的受力图能否画为 图（d）所示？
若这样画，梁AB的受力 图又如何改动?
§3–2物体的受力分析及受力图
例1-4
不计三铰拱桥的自重与摩擦，画 出左、右拱AC,CB的受力图与 系统整体受力图。
解： 右拱CB为二力构件，其受力 图如图（b）所示
§3–2物体的受力分析及受力图
取左拱AC ,其受力图如图（c）
第三章
物体的受力分析 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力 §3–2物体的受力分析及受力图 §3–3 结构的计算简图
§3–1约束与约束反力
自由体：位移不受限制的物体。 非自由体：位移受到限制的物体。 约束：限制非自由体运动的其他物体 。 约束反力：约束对被约束体的反作用力 主动力：约束力以外的力。
解：画出简图 画出主动力
画出约束力
§3–2物体的受力分析及受力图

近似解法
用近似的数学表达式来表示每个单元 的物理量，如位移、应力等。
平衡方程
根据物理平衡原理，建立每个单元的 平衡方程，通过求解这些方程得到每 个单元的近似解。
集成
将各个单元的近似解集成整个系统的 近似解。
有限元方法在建筑力学中的应用
结构分析
利用有限元方法可以对建筑结构进行静力、动力、稳定性等分析 ，预测结构的承载能力和安全性。
刚体平衡
刚体的定义
刚体是指在力的作用下，其形状和大小均不发生变化的物体。
刚体的平衡条件
对于刚体，如果它在某个方向上受到的力矩为零，那么这个刚体就处于平衡状 态。即∑M=0。
03
材料力学
应力与应变
应力
材料在单位面积上所承受的力，表示为σ，公式为σ=F/A，其中F为作用在材料上 的力，A为受力面积。
相对运动与绝对运动
介绍相对运动与绝对运动的区别和联系，以及在动力学中的重要应 用。
动能与势能
01
02
03
动能
描述物体由于运动而具有 的能量，与物体的质量和 速度平方成正比。
势能
描述物体由于位置而具有 的能量，如重力势能、弹 性势能等。
动能与势能的转换
介绍动能与势能之间的相 互转换，以及在动力学中 的重要应用。
建筑力学通用课件(完 整版)
xx年xx月xx日
• 引言 • 静力学基础 • 材料力学 • 结构力学 • 动力学基础 • 弹性力学 • 有限元方法
目录
01
引言
建筑力学的重要性
确保结构安全
优化设计方案
建筑力学是确保建筑物安全的重要基 础，通过合理的设计和计算，可以避 免结构失效和倒塌。
建筑力学可以帮助设计师更好地理解 结构的性能和限制，从而优化设计方 案，提高建筑的功能性和经济性。

绪论
2．均匀连续假设 假设变形固体在其整个体积内用同种介质 毫无空隙的充满了物体。
3．各向同性假设 假设变形固体沿各个方向的力学性能均相 同。 4．小变形假设 在实际工程中，构件在荷载作用下， 其变形与构件的原尺寸相比通常很小， 可以忽略不计，称这一类变形为小变形。
绪论
三
、
杆
轴向拉压
件
基
本 变
弯曲
绪论
第一章 绪论
一、引言
建筑力学是一门技术基础课程，它为土木工程的结构 设计及施工现场受力问题的解决提供基本的力学知识 和计算方法。
绪论
石拱桥
绪论
斗 拱 结 构
廊桥
框架电梯公寓
绪论
埃菲尔铁塔 高320.7米
绪论
钢塔耸立在大桥南北两侧，高342米， 钢塔之间的大桥 跨度达1280米，为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距 大吊桥之一,从海面到桥中心部的高度约60米 .宽27.4 米,长2000多米
(3) 力的作用点。力的作用点是指力在物体上作用的位置。
一般说来，力的作用位置并不在一个点上，而是分布在物 体的某一部分面积或体积上。例如，蒸汽压力作用于整个容器 壁，这就形成了面积分布力；重力作用于物体的每一点，又形 成了体积分布力。但是在很多情况下，可以把分布在物体上某 一部分的面积或体积上的力简化为作用在一个点上。例如，手 推车时，力是分布在与手相接触的面积上，但当接触面积很小 时，可把它看作集中作用于一点；又如重力分布在物体的整个 体积上，在研究物体的外效应时，也可将它看作集中作用于物 体的重心。这种集中作用于一点的力，称为集中力。这个点称 为力的作用点。
绪论
1、杆件及杆系结构
杆它的几何特征是细而长， 即l>>h，l>>b。杆又可分为直杆和曲杆。

建筑力学
第1讲：绪论
第1章 绪论
教学目标
❖了解建筑力学课程的性质、任务 ❖了解建筑力学的基本概念与基本假设 ❖了解荷载类型与分类特点 ❖了解杆件变形的基本形式 ❖熟悉结构计算简图的选取原则及简化的内容
教学重点与难点 结构计算简图的选取原则及简化
1.1建筑力学的研究对象和任务
❖1.1.1 建筑力学的研究对象
❖ 建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称为结 构，组成结构的每一部分称为构件
1.1建筑力学的研究对象和任务
❖1.1.1 建筑力学的研究对象
❖ 结构的分类
1.1建筑力学的研究对象和任务
❖1.1.2 建筑力学的基本任务
❖ 建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称为结 构，组成结构的每一部分称为构件
(1)几何组成分析 (2)强度 (3)刚度 (4)稳定性
1.2 变形固体及其基本假定
❖1.2.1 刚体
❖ 在任何外力的作用下物体大小和形状始终保持 不变的物体，或者说在力的作用下其内任意两 点间的距离不变的物体
❖ 1.2.2变形固体
变形固体的基本假设 a. 连续性假设 b. 均匀性假设 c. 各向同性假设 d. 小变形假设 e. 完全先弹性假设
1.3 结构的计算简图
1.5杆件变形的基本形式
(1)轴向拉压变形 (2)剪切 (3)扭转 (4)平面弯曲
Байду номын сангаас
❖ 1.3.1结构体系的简化
按连接方法，常见杆件结构: 梁、刚架、拱、桁架、组合结构
1.3 结构的计算简图 1.3.2杆件的简化
杆件是用其轴线简化 1.3.3节点的简化
铰结点 刚结点
组合结点
1.3 结构的计算简图 1.3.4支座的简化

结构力学在建筑施工中的作用：指导施工过程中的材料选择、施工方法和施工顺序，确保施工质量和安全。
结构力学在建筑维护中的作用：通过对建筑结构的检测和评估，及时发现和解决潜在的结构问题，确保建筑物的安全和稳定。
结构力学在建筑改造中的作用：通过对建筑结构的分析和评估，为建筑改造提供科学依据和支持，确保改造后的建筑安全和稳定。
* 建筑结构的失稳原因和类型* 建筑结构的稳定性计算方法* 提高建筑结构稳定性的措施
06
结构力学基础
结构力学基本原理
结构力学的研究对象和基本概念
结构力学的基本原理和计算方法
结构力学在建筑中的应用和重要性
结构力学的发展趋势和未来挑战
结构力学在建筑中的应用
Hale Waihona Puke 结构力学在建筑设计中的作用：确保建筑结构的稳定性和安全性，提高建筑物的使用寿命和抗震能力。
流体力学案例分析
案例一：桥梁结构中的流体作用
案例二：高层建筑中的风力影响
案例三：地下水对建筑稳定性的影响
案例四：水利工程中的流体动力学应用
汇报人：
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力学在建筑中的应用：结构分析、抗震设计等
力学基本概念的重要性：为后续课程奠定基础
力学发展历程
古代力学：古代人们对力学的基本概念和原理的探索和实践，如杠杆、滑轮等简单机械的发明和应用。
近代力学：随着科学技术的不断发展，近代力学逐渐形成并发展起来，包括静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等多个分支。
现代力学：现代力学在不断发展的过程中，逐渐形成了更加完善的理论体系和更加广泛的应用领域，如航空航天、土木工程、机械工程等。
材料力学案例分析
案例四：建筑结构的疲劳损伤和寿命预测 * 建筑结构的疲劳损伤类型和原因 * 建筑结构的寿命预测方法和应用 * 提高建筑结构寿命的措施和建议