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建筑力学与结构第一章

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建筑力学与结构教学大纲

建筑力学与结构教学大纲

建筑力学与结构教学大纲课程名称：建筑力学与结构学分：3学分先修课程：物理学、高等数学教学目标：1.了解建筑力学与结构的基本概念和原理。

2.掌握各类结构系统的力学分析方法。

3.能够进行建筑力学与结构的设计计算。

4.培养学生的工程素养和创新思维。

课程内容：第一章：建筑力学与结构基础知识1.1建筑力学与结构的定义和基本概念1.2力学基本原理和力学模型1.3结构受力分析和刚度计算1.4结构体系和构造系统第二章：杆系与平面刚架2.1温度变化引起的杆系变形和内力计算2.2杆系的静力学分析和平衡条件2.3刚架的组成和刚度计算2.4应力分析和弹性定理应用第三章：梁系3.1静定梁的受力分析和内力计算3.2非静定梁的受力分析和内力计算3.3简支梁、悬臂梁和连续梁的刚度计算3.4弯矩、剪力和轴力图的绘制方法第四章：桁架与空间刚架4.1平面桁架的受力分析和内力计算4.2空间桁架的受力分析和内力计算4.3平面刚架与空间桁架的刚度计算4.4桁架与刚架的设计与应用第五章：板系5.1平面板的受力分析和应力计算5.2薄壳结构的稳定性和固有振动频率计算5.3薄壳结构的应力分析和设计计算5.4钢筋混凝土板的设计与施工教学方法：1.理论讲授：通过教师讲解和课堂讨论，介绍建筑力学与结构的基本理论和方法。

2.数学计算：通过演算题和作业，培养学生的计算能力和解题思维。

3.实例分析：通过实际案例分析，让学生将理论知识应用于实际工程问题的解决。

4.实验操作：通过实验室实践，让学生了解和掌握结构力学测试和实验方法。

教材与参考书籍：主教材：。

《建筑力学与结构基础知识》教学大纲

《建筑力学与结构基础知识》教学大纲

《建筑力学与结构基础知识》教学大纲第一部分大纲说明一、课程的性质、教学目的、任务和教学基本要求1.课程的性质、教学目的《建筑力学与结构基础知识》是建筑经济管理、村镇建设、建筑装饰、物业管理等专业的技术基础课。

它主要介绍建筑力学和建筑结构的基本知识, 以及结构施工图的识读方法, 为学习后续课程奠定基础。

2.教学任务本课程的教学任务是：使学生领会必要的力学概念, 掌握简单静定结构的内力计算方法, 了解常见结构的内力分布特点；掌握钢筋混凝土基本构件承载力的计算方法, 熟悉钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构的主要构造要求, 能理解建筑工程中的一般结构问题；明确结构施工图的内容, 掌握结构施工图的识读方法, 能识读结构施工图。

3.教学基本要求（1）平面力系和简单静定结构的内力是力学部分的重点, 教学中应讲练结合, 并安排适量的课外练习；（2）构造要求是结构部分的重点, 同时也是难点, 教学中应从结构、构件的受力特点入手, 着重讲清内力分布与构造的关系, 以便学生理解, 切忌死记硬背；（3）抗震构造措施分散安排在相应章节讲授, 教学中应注意与非抗震构造的比较, 以利学生掌握；（4）结构施工图部分是本课程的落脚点, 应结合施工图讲解, 并应使学生识读混合结构、钢筋混凝土框架结构和钢屋盖施工图各一套；（5）结构标准图是一个重要内容, 各教学班应结合本地区实际加强教学。

二、本课程与相关课程的衔接、配合关系本课程包括两大部分: 即建筑力学和建筑结构基础知识。

在学习建筑力学时, 以数学、物理等课程为基础。

同时, 建筑力学部分的知识又是学习建筑结构部分的重要基础知识, 若前部分力学知识学不好, 将会给后部分的学习带来困难。

另外, 本课程又以《建筑识图与构造》为基础, 并与之相配合, 利用识图和构造知识正确识读结构施工图。

同时又为《建筑工程预算》等专业课程的学习打下基础。

因此, 教学过程应注意各课程之间的衔接和配合。

三、教学方法和教学形式的建议1.教学方法本课程是一门理论性和实践性都很强的课程。

建筑力学与结构1第一章

建筑力学与结构1第一章


壳
第一章 建筑力学的基本理论
1.3建筑结构的简化 1.3建筑结构的简化 1.3.2结构体系的分类 1.3.2结构体系的分类 实体结构是指体积大，三个方向的尺寸相当的结构，例如 实体结构是指体积大，三个方向的尺寸相当的结构， 是指体积大 堤坝、基础等。 堤坝、基础等。
第一章 建筑力学的基本理论
1.3建筑结构的简化 1.3建筑结构的简化 1.3.2结构体系的分类 1.3.2结构体系的分类
第一章 建筑力学的基本理论 楼板自重的计算均布面荷载 楼板自重的计算均布面荷载
厚度为100 mm的钢筋混凝土楼板，钢筋混凝土容量为 厚度为 的钢筋混凝土楼板， 的钢筋混凝土楼板 25kN／m3，则板的自重为 ／ q=0.1×25=2.5(kN／m2) × ／
第一章 建筑力学的基本理论
1.2建筑结构的荷载 1.2建筑结构的荷载 1.2.2建筑荷载的分类 1.2.2建筑荷载的分类 按照荷载作用在结构上的性质分为静力荷载和动荷载。 按照荷载作用在结构上的性质分为静力荷载和动荷载。 静力荷载: 在加载过程中， 静力荷载 在加载过程中，荷载由零缓慢地逐渐增加到它 的最终值后保持不变。 的最终值后保持不变。 静力荷载的作用不会使结构发生显著的振动， 静力荷载的作用不会使结构发生显著的振动，在计算时 可以忽略惯性力影响。恒载和多数活载均属于静力荷载。 可以忽略惯性力影响。恒载和多数活载均属于静力荷载。 动荷载：荷载作用在结构上时会引起显著的振动， 动荷载：荷载作用在结构上时会引起显著的振动，使结构 产生加速度，计算时须考虑惯性力影响的荷载。 产生加速度，计算时须考虑惯性力影响的荷载。例如动力 机械的振动、爆炸时的冲击波荷载、 机械的振动、爆炸时的冲击波荷载、地震荷载等均为动力 荷载。 荷载。
杆 件
建筑力学与结构教材PPT

建筑力学与结构教材PPT

同。 ❖ 力偶矩符号规定：力偶使物体作逆时针转动
时，力偶矩为正号；反之为负。在平面力系 中，力偶矩为代数量。
❖ 力偶的基本性质
（1）力偶不能合成为一个合力，所以不能用 一个力来代替。
（2）力偶对其作用平面内任一点的矩恒等于 力偶矩，而与矩心位置无关。
（3）在同一平面内的两个力偶，如果它们的 力偶矩大小相等，转向相同，则这两个力偶 是等效的。
通过力的作用点沿力的方向的直线，称为 力的作用线。
二 力矩的概念
一个力作用在具有固定的物体上，若力的
作用线不通过固定轴时，物体就会产生转动效
果。
力臂
d
F
矩心
.
O
M
所以，力F 对物体绕O点转动的效应，由下 列因素决定：
(1)力F与力臂d 。 (2)力F使物体绕O点的转动方向。
❖ 力矩公式： MO(F) = ± F ×d（重点）
六 几点建议
1. 课前预习 2. 上课认真听讲 3. 课后复习、作业
第一篇 建筑力学
第一章 静力平衡 第一节 静力学基本概念
一力 1 力的定义
力看不见，摸不着。
概念由人们在长期的生产劳 动和日常生活中逐步建立的。
力不能脱离物体而存在。
力是物体之间的相互机械作用。 有力的作用，便定有施力物（主动）与
第二节 静力学公理
一 二力平衡公理
作用在刚体上的两个力，使刚体处于平衡状 态的充分和必要条件是：
这两个力——大小相等、方向相反、作用在 同一条直线上(简称等值、反向、共线)。
❖ 受二力作用而处于平衡的杆件或构件称为二 力杆件（简称为二力杆或二力构件）。
F1
F2
F2
F1
(a)
(b)
建筑力学与结构第一章

建筑力学与结构第一章

图1.7 2008年北京奥运会国家体育馆-鸟巢
1935年中国工农红军长征途中强渡的大渡河铁索桥-泸定桥（图1.8），是清康熙44年（公元1705年）建造的，该桥由条石砌成的东西桥台和13根横亘的铁索组成，桥长101.67米，宽2.9米，13根铁索由12164个熟铁锻造扣环连结而成，重约21吨。 图1.8 大渡河铁索桥-泸定桥
按受力分 建筑结构按受力和构造特点的不同可分为：混合结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、大跨结构等。其中大跨结构多采用网架结构、薄壳结构、膜结构、以及悬索结构。 混合结构，是指由砌体结构构件和其他材料构件组成的结构。如垂直承重构件用砖墙、砖柱，而水平承重构件用钢筋混凝土梁板（图1.12），这种结构就为混合结构，也叫承重墙结构。该种结构形式具有就地取材，施工方便，造价便宜等特点。
第1章 绪 论
教学目标
通过本章的学习，掌握建筑结构的组成，会对建筑结构进行分类，理解建筑结构的功能要求，知道极限状态的概念，掌握两种极限状态，知道建筑结构抗震的基本术语。
教学要求
能力目标
相关知识
பைடு நூலகம்权重
自评分数
掌握建筑结构的组成及分类。
建筑结构按所用材料可分为混凝土结构、砌体结构，钢结构和木结构。建筑结构按受力和构造特点的不同可分为：混合结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构、大跨结构等。
建筑物在施工和使用过程中受到各种力的作用—结构自重、人及设备重、风、雪、地震等。这些力的作用形式怎样，大小是多少？对建筑物会产生什么样的效应？这些问题都要靠建筑力学和结构来解决。
建筑中，由若干构件（如板、梁、柱、墙、基础等）连接而构成的能承受荷载和其他间接作用（如温差伸缩、地基不均匀沉降等）的体系，叫做建筑结构（图1.2）。建筑结构在建筑中起骨架作用，是建筑的重要组成部分。
1建筑力学与结构(第3版)第一章建筑力学的基本概念

1建筑力学与结构(第3版)第一章建筑力学的基本概念

三、平衡及力系的概念
在一般工程问题中,平衡是指物体相对于地球保持 静止或做匀速直线运动的状态。显然,平衡是机械 运动的特殊形态,因为静止是暂时的、相对的,而运 动
才是永恒的、绝对的。
我们将作用在物体上的一群力称为力系。按照力系 中各力作用线分布形式的不同形式,将力系分为以 下内容:
(1)汇交力系:力系中各力作用线汇交于一点;
第四节 物体受力分析和受力图
一、物体受力分析
1.物体受力分析的定义 在工程中,人们常常将若干构件通过某种连接方式 组成机构或结构,用以传递运动或承受荷载,这些机 构或结构统称物体系统。
2.脱离体 在工程实际中,经常有几个物体或几个构件相互联 系,构成一个系统的情况。例如,楼板放在梁上,梁支 承在墙上,墙又支承在基础上。 3.受力图 在脱离体上画出周围物体对它的全部作用力(包括 主动力和约束反力),这种表示物体所受全部作用力 情况的图形称为脱离体的受力图,简称受力图。
(2)在梁的中点C画主动力F。
(3)在受约束的A处和B处,根据约束类型画出约束反 力。B处为可动铰支座约束,其反力通过铰链中心且 垂直于支承面,其指向假定如图 (b)所示;A处为固定 铰支座约束,其反力可用通过铰链中心A并相互垂直 的分力XA、YA表示。受力图如图 (b)所示。
此外,注意到梁只在A、B、C三点受到互不平行的三 个力作用而处于平衡,因此,也可以根据三力平衡汇 交公理进行受力分析。已知F、RB相交于D点,则A处 的约束反力RA也应通过D点,从而确定RA必通过沿A、 D两点的连线,可画出图 (c)所示的受力图。
2.拱
拱的轴线通常为曲线,它的特点是:在竖向荷载作用 下产生水平反力。水平反力的存在将使拱内弯矩远 小于跨度、荷载及支承情况相同的梁的弯矩(下图)。
建筑力学与结构 第一章建筑力学-静力学基本知识

建筑力学与结构 第一章建筑力学-静力学基本知识


第三节 约束与约束反力
32
链杆可以受拉或者是受 压，但不能限制物体沿 其他方向的运动和转动， 所以，链杆的约束反力 总是沿着链杆的轴线方 向，指向不定，常用符
号F表示。
(a) (b)
(c)
链杆约束
第三节 约束与约束反力 6.单链杆支座
33
单链杆支座的约束力： 沿连杆中心线，指
向待定。
两端用光滑圆柱铰链（即铰）与物体相连且中间不受力 的直杆，称为链杆。
10
主动力：使物体产生运动或使物体有运动趋势的力。
荷载：作用上结构上的主动力。 一、荷载的分类
１.按作用在结构上的时间长短分类
（1）永久荷载（恒载） 在结构使用期间，其值不随时间变化，或变化与平均值相
比可以忽略不计的荷载。 （2）可变荷载（活荷载）
在结构使用期间，其值随时间变化且变化值与平均值相比 不可以忽略的荷载。 （3）偶然荷载
B F1
B F1
F
A
F
A
F2
A
F1 F2 F
作用在刚体上的力是滑动矢量，力的三要素为大小、 方向和作用线。
第一节 静力学基本定理
8
推理2 三力平衡汇交定理
当刚体受到同平面内不平行的三力作用而平衡时，三力
的作用线必汇交于一点。
F3
C
F1 A
B
F2
证明：
F1
F1
A F12
O
F3
C
F2 B
F2
三力平衡汇交定理常常用来确定物体在共面不平行 的三个力作用下平衡时其中未知力的方向。
第一节 静力学基本定理
9
四、 作用与反作用定律
两物体间的相互作用力，大小相等，方向相反，作 用线沿同一直线，分别作用在两个相互作用的物体上。
建筑力学与结构-第1章总结归纳

建筑力学与结构-第1章总结归纳

理。
平衡状态与平衡方程
掌握物体平衡状态的判断方法 ，以及平衡方程的建立和求解 。
弹性力学基础
理解弹性力学的基本概念、原 理和应用，包括应力、应变、 弹性模量等。
结构分析方法
掌握结构分析的基本方法，包 括静力分析和动力分析。
难点解析
力的矩和力矩平衡
理解力矩的概念，掌握力矩的计算方法和平衡方程的建立，是本章的 难点之一。
混凝土结构的优点包括：高强度、良好的耐久性和防火性能 、易于施工和维护。然而，混凝土结构也存在一些缺点，如 自重大、抗震性能较差等。
钢结构
钢结构是一种由钢材制成的建筑结构类型。钢结构的构件 通常采用焊接或螺栓连接，形成完整的结构体系。钢结构 具有较高的承载能力和抗震性能，被广泛应用于高层建筑 和大跨度结构中。
砌体结构
砌体结构是一种采用砖块、石材等砌 筑而成的建筑结构类型。砌体结构具 有良好的抗压性能和耐久性，广泛应 用于各类民用和工业建筑中。
砌体结构的优点包括：抗压性能好、 耐久性强、保温性能好。然而，砌体 结构也存在一些缺点，如自重大、施 工效率较低等。
03
建筑结构设计
结构设计原则
安全性
经济性
结构设计应确保建筑在正常使用和偶然超 载情况下具有足够的承载能力和稳定性， 防止结构破坏和倒塌。
结构对力学的影响
结构形式决定受力特点
不同的结构形式会对力学性能产生影响，如梁、柱、板等结构的 受力特点各不相同。
材料性质影响力学性能
不同材料的力学性能不同，如混凝土和钢材的力学性能差异较大。
结构细节影响力学性能
结构的细节设计如连接方式、节点构造等都会影响结构的力学性能。
力学对结构的影响
力学分析指导结构设计
建筑力学与结构基础(上篇)

建筑力学与结构基础(上篇)

b. 各杆件的轴线都是直线，都在同一平 面内，并且都通过铰的中心。
c. 荷载和支座反力都作用在节点上，并 位于桁架平面内。
桁架内力计算—节点法和截面法
零杆：在桁架计算中，内力为零的杆。
零杆的判断：节点仅有两根不共线的杆
件，在无外力作用时，这两杆均为零杆；
三杆节点（T形节点），无外力作用时，若
其中两杆在同一直线上，则此两杆内力相
动），其约束反力
是互相垂直的两个 X 力（本质上是一个
力），指向任意假
设。
R
Y
4、链杆约束
链杆就是两端铰接而中间不受力的刚性直杆，
由此所形成的约束称为链杆约束。这种约束只
能限制物体沿链杆轴线方向上的运动而不能限
制其他方向的运动，所以，链杆约束的约束反
力沿着链杆的轴线，指向未定。
NA
C A
A
B
B
NB
F
=
= B
F1
F F2
B
F1
A
A
A
4、力的平行四边形法则
作用在物体上同一点的两个力，可以合成 为仍作用于该点的一个合力，合力的大小 和方向由这两个力为邻边所构成的平行四
边形的对角线确定。
即：合力为原两力的矢量和。
F2
R
矢量表达式：R= F1+F2
A
F1
推论：三力平衡汇交定理
§1-2 约束与约束反力
效应）；使物体产生变形（内效应）。
力的单位 力的国际单位是牛顿(N)或千牛顿
（kN）。
力的三要素
力的大小、方向、作用点称为力的三要
素。
F
A
力的表示法 力是一个矢量，用带箭头
的直线段来表示，如右图所 示（虚线为力的作用线）。
建筑力学与结构分析

建筑力学与结构分析


2静力平衡
• 2.1力的基本概念
• 一力和力系 • 力是物体之间相互的机械作用，这种作用的效果 是使物体的运动状态发生变化，同时使物体的形 状发生改变。 • 力使物体运动状态发生变化的效应称为力的 外效应或运动效应； • 力使物体形状发生改变的效应称为力的内效 应或变形效应。
• 两物体间相互作用的作用力和反作用力总 是同时存在，大小相等，方向相反， • 沿同一直线，分别作用在这两个物体上。 • 它是受力分析必需遵循的原则。
• 3） 根据荷载位置的变化情况，荷载可分 • 为固定荷载和移动荷载。 • • 固定荷载是指荷载的作用位置固定不变的荷载，如所 有恒载、风载、雪载等； 移动荷载是指在荷载作用期间，其位置不断变化的荷 载，如吊车梁上的吊车荷载、钢轨上的火车荷载等
• 4） 根据荷载的作用性质，荷载可分为静力荷载 和动力荷载。
• 力系：物体受到的一群力 • 力系的简化：用一个力代替一群力而不改 变它对物体的作用效果 • 二力的分解和合成 • 平行四边形法则 • 力的合成，连续运用法则 • 力的分解 法则逆运用，正交分解
• 三支座反力 • 四画受力图
解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体， 即确定研究对象；然后考查和分析它的受力情况， 这个过程称为进行受力分析。 分离体——把研究对象解除约束，从周围物体中分 离出来，画出简图。 受力图——将分离体所受的主动力和约束反力以力 矢表示在分离体上所得到的图形。
第1章建筑力学的基本理论
• 1.1建筑力学的任务 • 力系的简化和力系的平衡 储气 罐不应爆破。 （破坏 —— 断裂或变形过量不能恢复） • 具有足够的刚度 构件在外载作用下抵抗可恢复变形的能力。 例如机床主轴不应变形过大，否则影响 加工精度。
受力分析的步骤
参考答案建筑力学与结构习题册

参考答案建筑力学与结构习题册

第一章力和受力图一、填空题1．相互机械运动状态产生变形力的大小方向作用点2．施力物体受力物体刚体平衡。

3．光滑接触面必通过接触点沿接触面公法线并指向被约束物体。

4．自由体非自由体约束约束反力。

5．铰链直杆链杆轴线方向待定。

6．相等，相反，二力作用点的连线7．垂直于支承面支承面8．汇交于一点9．相等相反同一直线上10．沿柔体中心线背离物体二、选择题1．B2．D3．B4．D5．C6．A7．D8．B9．C10．C三、简答题1．什么是刚体？在哪些情况下可以把物体抽象成刚体？答：在力的作用下，大小和形状均保持不变的物体称为刚体。

一般建筑结构或构件受力所产生的变形都很小，略去变形的影响不会使力的作用效果产生显著变化时。

3．简述二力平衡公理与作用力和反作用力公理之间的区别。

答：一个是两个力作用同一物体上；一个是两个力分别作用在两个不同的物体上。

4．一辆救援车在公路上拖一辆抛锚车，两车受力大小相等、方向相反，且作用在同一条直线上，因此二力互相平衡。

这种说法成立吗？为什么？答：不成立。

因为救援援车与抛锚车并没有作用在同一物体上，他们作用在相邻的物体上，所以是作用力和反作用力公理。

5．如图1—1所示的杆件，重力为G，当矮墙与地面均为光滑面时，杆件能保持平衡吗？为什么？答：不平衡。

因为它不符合三力交汇定理，A点无法与其他两点相交。

所以会下滑。

5．简述力的平行四边形公理答：作用在物体上同一点的力，可以合成为一个合力，合力的作用点也在该点，合力的大小和方向由以这个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。

四、作图题1．试作出下列各图中各球的受力图，假定接触处都是光滑的。

（1）（2）（3）（4）2．试作下列各杆件的受力图，假定接触处都是光滑的。

（1）（2）（3）（4）3．（1）（2）（3）（4）（5）4．（1）（2）（3）（4）※（5）※（6）第二章平面力系的平衡一、填空题1. 平面力系平面汇交力系2. 方向相反作用力不重合3. 力臂4. 力偶臂力偶矩5. 其本身零6.代数和7.∑F x=0；∑F y=08.9.零10.力偶矩无关二、选择题1.B2.D3.D4.A8.B6.C三、简答题1．简述合力投影定理。

《建筑力学与结构》解析


• 约束既然限制物体的运动也就给予该物体
以作用力约束施加在被约束物体上的力称
为约束反力。
荷载
• 作用在物体上的力或力系统称为外力物体所
受的外力包括主动力和约束反力两种其中主
动力又称为荷载(即为直接作用)。
第四节 受力分析和受力分析图
解决力学问题时首先要确定物体受哪些力的作用ꎬ以及每个力的作
用位置和方向然后再用图形清楚地表达出物体的受力情况ꎮ 前者称为
第四章 截面的几何性质
学习目标：
通过本章的学习，使学生充分认识到构件截面的几何性质是确
定各种构件承载力、刚度的重要因素。在掌握截面几何量计算的
基础上，方能选定构件的合理的截面形状和尺寸。
学习要求：
(１)掌握构件横截面形心的计算方法。
(２)掌握构件横截面面积矩的计算方法。
(３)掌握构件横截面惯性矩的计算方法。
力系
平行
力系
力偶
系
第二节 静力学公理
公理一:二力平衡公理
作用于刚体上的两个力平衡的充分与必要条件是这两个力的大小相
等、方向相反、作用线在一条直线上。
公理二:加减平衡力系公理
在作用于刚体上的已知力系上加上或减去任意一个平衡力系不会
改变原力系对刚体的作用效应。
公理三:力的平行四边形法则
作用于物体同一点的两个力可以合成一个合力合力也作用于该点
概念：
建筑物中承受和传递作用的部分称为建筑结构ꎬ如厂房、桥梁、
闸、坝、电视塔等。
分类：
结
构
按
特
征
分
类
杆系结构
板壳结构
实体结构
第二节 建筑力学与结构的关系
建筑力学与建筑结构的关系是:建筑力学是建筑结构设计的基础。
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理解建筑结构的 结构的功能要求是指结构的安全性 、适用
功能要求
性和耐久性。
掌握极限状态的 极限状态共分两类：承载能力极限状态和
概念和分类
正常使用极限状态
掌握建筑结构抗 震的基本术语 地震的震级、烈度、抗震设防目标
权重 自评分数 30%
10% 20% 40%
建筑力学与结构第一章
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• 1、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） • 2、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001） • 3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） • 4、《砌体结构设计规范》（GB50003-2001） • 5、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） • 6、《钢结构设计规范》（GB5005-2003） • 7、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001 2008年版） • 8、《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008） • 9、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》
（03G101） • 10、中国建筑科学研究院 黄世敏讲座：汶川地震建筑物典型震害探
讨 • 11、《建筑力学与结构》，胡兴福主编，武汉理工大学出版社，
2007.8 • 12、《建筑抗震》，张小云主编，高等教育出版社，2008.12 • 13、《钢筋混凝土结构》，罗向荣主编，高等教育出版社，2004，6
第1章 绪 论
建筑力学与结构第一章
教学目标
• 通过本章的学习，掌握建筑结构的组成， 会对建筑结构进行分类，理解建筑结构的 功能要求，知道极限状态的概念，掌握两 种极限状态，知道建筑结构抗震的基本术 语。
建筑力学与结构第一章
教学要求
能力目标
相关知识
掌握建筑结构的 组成及分类。
建筑结构按所用材料可分为混凝土结构、 砌体结构，钢结构和木结构。建筑结构按 受力和构造特点的不同可分为：混合结构 、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙 结构、筒体结构、大跨结构等。
建筑力学与结构第一章
1．1 建筑力学与结构概述
• 建筑物在施工和使用过程中受到各种力的 作用—结构自重、人及设备重、风、雪、 地震等。这些力的作用形式怎样，大小是 多少？对建筑物会产生什么样的效应？这 些问题都要靠建筑力学和结构来解决。
建筑力学与结构第一章
1．1．1建筑结构的概念和分类
• 建筑中，由若干构件（如板、梁、柱、墙、基础等）连接而构成的能 承受荷载和其他间接作用（如温差伸缩、地基不均匀沉降等）的体系， 叫做建筑结构（图1.2）。建筑结构在建筑中起骨架作用，是建筑的 重要组成部分。
图1.7 2008年北京奥运会国家体育馆-鸟巢
建筑力学与结构第一章
• 1935年中国工农红军长征途中强渡的大渡河铁索桥-泸定桥（图1.8）， 是清康熙44年（公元1705年）建造的，该桥由条石砌成的东西桥台和13 根横亘的铁索组成，桥长101.67米，宽2.9米，13根铁索由12164个熟铁 锻造扣环连结而成，重约21吨。
• 实例一：办公楼（砖混结构）
a.实例一：.实例二：教学楼（钢筋混凝土框架结构）
• 实例二：教学楼（钢筋混凝土框架结构） • 图1.1 实例一和二的建筑效果图 • 引例中的问题就牵涉该结构和构件受多大的内力，要靠结构知识去解决
板、梁的设计和墙体计算，基础的大小等。
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图1.2 建筑结构
• 1、按材料分 • 根据所用材料的不同，建筑结构可分为
混凝土结构、砌体结构、钢结构和木结 构。 • 1）混凝土结构 • 混凝土结构可分为钢筋混凝土结构、预 应力混凝土结构、素混凝土结构。其中 应用最广泛的是钢筋混凝土结构（图 1.3），它具有强度高、耐久性好、抗震 图1.3 钢筋混凝土结构施工现场 性能好、可塑性强等优点；也有自重大、 抗裂能力差、现浇时耗费模板多、工期 长等缺点。 • 混凝土结构在工业与民用建筑中应用极 为普遍，如多层与高层住宅、写字楼、 教学楼、医院、商场及公共设施等。
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• 2）砌体结构 • 砌体结构是指各种块材（包括砖、石材、
砌块等）通过砂浆砌筑而成的结构（图 1.4）。砌体结构根据所用块材的不同， 又可分为砖结构、石结构和其它材料的砌 块结构。砌体结构的主要优点是能就地取 材、造价低廉、耐火性强、工艺简单、施 工方便，所以在建筑中应用广泛，主要用 作七层以下的住宅楼、旅馆，五层以下的 办公楼、教学楼等民用建筑的承重结构； 在中、小型工业厂房及框架结构中常用砌 体作围护结构。其缺点是自重大、强度较 低、抗震性能差、施工速度缓慢、不能适 应建筑工业化的要求，有待进一步改进和 完善。
图1.5 万里长城与大雁塔
图1.6 河北赵县安济桥
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• 3）钢结构
• 用钢材制作的结构叫钢结构。钢 结构具有强度高、重量轻、材质 均匀、制作简单、运输方便等优 点；但也存在易锈蚀、耐火性差、 维修费用高等缺点。而且，钢材 是国民经济各部门中不可缺少的 重要材料，使用量大，价格比较 昂贵，因此，钢结构在基本建设 中主要用于大跨度屋盖（如体育 厂馆）、高层建筑、重型工业厂 房、承受动力荷载的结构及塔桅 结构中。2008年北京奥运会国 家体育馆-鸟巢（图1.7）即为钢 结构建筑。
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学习重点
• 建筑结构的组成、功能要求，极限状态， 抗震设防
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引例
• 一两层办公楼如图1.1a示（实例一），一两层教学楼如图1.1b示（实 例二），如何保证该楼在正常使用时是安全的？两栋楼的结构型式有 何不同？楼层的梁和板有何区别？板里有钢筋吗？如何放置？梁又如 何设计？墙体用什么样的材料建造？基础怎样？该楼如何考虑抗震？
图1.4 砌体结构施工现场
特别提示： 传统的砌体结构房屋大多采用粘土砖建造，粘土砖的用量十分
巨大，而生产粘土砖要毁坏农田，且污染环境。砌体结构材料应大 力发展新型墙体材料，如：蒸压粉煤灰砖，蒸压灰砂砖，混凝土砌 块，混凝土多孔砖和实心砖等。
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• 我国古代就用砌体结构建造城墙、佛塔、宫殿和拱桥。如闻名中外的 “万里长城”、“西安大雁塔”等均为砌体结构建造（图1.5）；隋代李 春所造的河北赵县安济桥迄今1400多年，桥净跨37.37米,为世界上最早 的单孔空腹式石拱桥（图1.6）。