建筑力学与结构课件(最齐全)

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建筑力学与结构课件(最齐全)

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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VS
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。

建筑力学与结构分析PPT课件

•
3、力的作用点。表示力的作用位置。
力可以用一个矢量表示。如图所示，矢量的模按一定的比例尺表示力的大小；矢量的方位和指向表示力的方向；矢量的起点（或终点）表示力的作用点。
第14页/共140页
• 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
荷载的分布面积较集中，因此在计算简图上可把这种荷载作用于结构上的某一点处。 • 分布荷载是指连续分布在结构上的荷载，当连续分布在结构内部各点上时叫体分布荷载，当连续分布在结构表面上时叫面分布荷载，当沿着某条线
第2页/共140页
• 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。
A
B
a
q C
a
Y 0 : YA YB qa 0
qa 2
MA 0:
YB
•a
qa
•
3a 2
qa 2
0
A
B a
q C
a
YYAB5223qqaa
YA
YB
(负号表明力方向与标注相反）
第28页/共140页
A右截面
B左截面
B
右q截a 2面MA右 A
A qa 2
MB左
B
MB右 B
q
C
a
YA
QA右
YA
a
QB左
个荷载单独作用时所引起的该量值的代数和 • 使用条件：结构弹性变形和小变形，荷载和某量值的关系是线性关系
第23页/共140页
3静定结构的内力
• 静定结构是通过静力平衡方程可以求出所有支座反力的结构，反之，称为超静定结构。 • 结构的外力是来源于结构外部作用在结构上的力，包括荷载和支座反力。 • 结构内力是有外力作用引起的结构内部材料之间所产生的相互作用力 • 3.1内力和内力图

建筑力学完整版全套ppt课件

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

建筑力学与结构(最齐全)

B
B F1
F
=
F F2
=
F1 B
A
A
A
在B点加上一对平衡力 F1和F2，且F1=F2=F
减去一对平衡力F和F2
精品课件
1 建筑力学预备知
识 1.2.4 力的平行四边形法
则
作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合
力，合力也作用于该点，合力的大小和方向由这两个力为边
所构成的平行四边形的对角线来表示。
精品课件
1 建筑力学预备知
识 1.1 力的概
1.1.1
念
力
•力的概念：物体间相互的机械作用。
•力的作用效应
外效应（使物体的运动状态产生变化）
内效应（使物体的形状和大小发生改变，即产生变形）
•刚体：是指在任何情况下都不变形的物体。实际上任何物体在力的作用下都要产生变形（称为变形体），但是在工程实际中构件的变形通常都非常微小，因此，在研究物体的平衡问题，可以忽略不计，可以把物体抽象为刚体。
F1
F2
当分布力作用面积很小时，为了分析计算方便起见，可以将分布力简化为作用于一点的合力，称为集中力。
例如，静止的汽车通过轮胎
作用在桥面上的力，当轮胎与桥面接
q
触面积较小时，即可视为集中力；而
桥面施加在桥梁上的力则为分布力。
精品课件
1 建筑力学预备知识 1.1.2 力
系 •力系：作用于物体上的一群力。
称为正交分解。
Fy
F
α Fx
Fx=Fcosα Fy=Fsinα力平衡汇交定理
刚体在共面且不平行的三个力作用下平衡，则这三个力的作用线必定汇交于一点。（反之不成立）
三力共面平衡

建筑力学与结构课件建筑工业出版社)

B
FN
FN
FNy
FNx
FNy B FNx
固定铰支座
用光滑圆柱铰链将物体与固定的支承物上，称为固定铰支座。因此，固定铰支座约束与圆柱铰链约束一样，区别只是其中一个物体是否固定。
约束力：通过销钉中心，方向未知，用F表示。
A A
固定铰支座 (物A固定) 圆柱铰链 (物A不固定)
固定铰支座 A A
1
三力共面平衡
用线交于O点
A
O
F1 F3 C F2 B
A
F12 F2
F3
C
B F2
将力F1和F2沿作用线移至交点O
将力F1和F2合成为一个合力F12(力的可传性原理)
三力平衡(F1F2F3) 转化为二力平衡 (F3F12)
二力平衡公理： F3的作用线必过 O点
约束与约束反力
约束与约束反力的概念在空间能够任意运动的物体，称为自由体。受到周围其他物体限制而不能任意运动的物体，称为非自由体。 •约束：若一个物体受到周围其它物体的限制，这些周围的物体就称为该物体的约束。 •约束反力：约束施加于被约束物体上的力，称为约束反力，简称为约束力或反力。 •主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。在工程中，把主动力称为荷载。如重力、风荷载等。 •被动力：对物体的运动或运动趋势起限制作用的力。如约束反力。
二力平衡公理
•二力杆（二力构件）：仅受二力作用且处于平衡的杆件或构件。
•二力构件的受力特点：两力必沿作用点的连线，共同指向或
共同背离。 C F C 二力杆 FC
A
B B FB
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。
二力杆（区分a和b）

建筑力学与结构页PPT文档78页PPT

建筑力学与结构页PPT文档
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、陶渊明（约 365年 —427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散
10Βιβλιοθήκη 、倚南窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
END
文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。

第0a章建筑力学与结构

三力共面平衡
F3
C
F1 A
B F2
力F1和F2的作用线交于O点
F3
C
F1
F1
O
A F12
F2 B
F2
将力F1和F2沿作用线移至交点O
将力F1和F2合成为一个合力F12(力的可传性原理)
三力平衡(F1F2F3) 转化为二力平衡 (F3F12)
二力平衡公理： F3的作用线必过 O点
10 建筑力学预备知识
其接触处所受的力都是作用在接触面积上的分布力。在很多情形下，这种
F1
F2
分布力比较复杂。
当分布力作用面积很小时，为了
分析计算方便起见，可以将分布力简化为作用于一点的合力，称为集中力。
例如，静止的汽车通过轮胎作用
在桥面上的力，当轮胎与桥面接触面
q
积较小时，即可视为集中力；而桥面
施加在桥梁上的力则为分布力。
10 建筑力学预备知识
0.2 静力学公理
0.2.1 作用力与反作用力公理
两物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反、作用线相同，并分别作用在这两个物体上。（即为Newton 第三定律）
注：在以后的受力分析中经常用到，特别是对物体系统进
行分析时。
Fw
作用力与反作用力
Fw
FN
（FN，FN′ ）
约束力：通过销钉中心，方向未知，用F表示。
A
A
固定铰支座 (物A固定)
圆柱铰链 (物A不固定)
10 建筑力学预备知识
A
A

A
计算简图 A
A
A
FA 受力图
FAx A
FAy
10 建筑力学预备知识

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B
FN
FN FNy
FNx
FNy B
FNx
1 建筑力学预备知识
1.3.5 链杆约束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。
只能限制物体沿链杆中心线趋向或离开链杆的运动
约束力：沿链杆中心线，箭头指向或背离物体，用F表示。
F
A
B
链杆约束 C
问题1：AB杆是不是链杆？
FAx
约束力：通过销钉中心，方向未知，用F表示。
A
固定铰支座(物A 固定)
A
圆柱铰链(物A不固定)
1.3.6 固定铰支座
1 建筑力学预备知识
A A
A
A
计算简图
A
受力图
A
FA
FAx
A
FAy
1.3.6 固定铰支座
1 建筑力学预备知识
1 建筑力学预备知识
1.3.7 可动铰支座
在固定铰支座的底部安装几个辊轴（圆柱形滚轮），支承于支承面上，这种约束称为可动铰支座，又称为活动铰支座。
1 建筑力学预备知识
•力的三要素：力的大小、方向、作用点。力是矢量。
•力的表示方法：用一个带箭头的线段来表示力。
A FA
•力的单位：N或kN。1kN=1000N。
力的作用线
1 建筑力学预备知识
物体受力一般是通过物体间直接或间接接触进行的。接触处多数情况下不是一个点，而是具有一定尺寸的面积。因此无论是施力体还是受力体，其接触处所受的力都是作用在接触面积上的分布力。在很多情形下，这种分布力比较复杂。
1.2 静力学公理
两物体之间的作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反、作用线相同，并分别作用在这两个物体上。（即为Newton 第三定律）
注：在以后的受力分析中经常用到，特别是对物体系统进行分析时。
Fw
作用力与反作用力
Fw
FN
（FN，FN ）′
FN ′
1
1.2.2 二力平衡公理
建筑力学预备知识
FAy
1.3.2 柔体约束
1 建筑力学预备知识
1.3.3 光滑接触面约束
例题例
1.2
1 建筑力学预备知识
1.4 物体的受力分析及受力图
•受力分析：就是分析物体（即研究对象）受到的全部主动力和约束反力。
•分离体：就是解除所有约束后得到的物体，又称为隔离体或脱离体。
•受力图：在分离体上画出其所受的全部主动力和约束反力。
刚体在共面且不平行的三个力作用下平衡，则这三个力的作用线必定汇交于一点。（反之不成立）
三力共面平衡
F3 C
将力F1和F2沿作用线移至交点O
F1 A
B F2
力F1和F2的作用线交于O点
F3 C
F1
F1
O
F2
A B
F12 F2
将力F1和F2合成为一个合力F12(力的可传性原理)
三力平衡(F1F2F3)转化为二力平衡(F3F12)
当出现二力平衡、三力平衡或作用力与反作用力关系时，应符合二力平衡公理、三力平衡汇交定理或作用力与反作用力公理，并在受力图上正确画出。
要正确判断二力杆。
常见约束及约束反力汇总表
1 建筑力学预备知识
1.4 物体的受力分析及受力图
例题例
1.3
1 建筑力学预备知识
1.4 物体的受力分析及受力图
例题例
1.4
平面力系
在平面力系中，各力的作用线都汇交与一点，称为平面汇交力系。
平面汇交力系平面平行力系平面一般力系
在平面力系中，各力的作用线都互相平行，称为平面平行力系。
在平面力系中，各力的作用线既不完全平行，也不完全相交，称为平面一般力系。
1
1.5.1 力在坐标轴上的投影
建筑力学预备知识
1.5 力的合成与分解
1 建筑力学预备知识
1.4 物体的受力分析及受力图
课堂练习1.1
1 建筑力学预备知识
1.4 物体的受力分析及受力图
课堂练习1.2
1 建筑力学预备知识
1.4 物体的受力分析及受力图
作业
P28：1.1；1.2(a)(c)
1 建筑力学预备知识
1.5 力的合成与分解
力系中各力的作用线都处于
同一个平面，称为平面力系。
B
F1
F
F2
=
A
减去一对平衡力F和F2F来自 B A1 建筑力学预备知识
1.2.4 力的平行四边形法则
作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，合力也作用于该点，合力的大小和方向由这两个力为边所构成的平行四边形的对角线来表示。
合力
F2
F
分力 A
F1
力的平行四边形法则反映了最简单力系的简化规律，它是复杂力系简化的基础。
二力平衡公理：F3的作用线必过O点
1 建筑力学预备知识
1.3 约束与约束反力
1.3.1 约束与约束反力的概念在空间能够任意运动的物体，称为自由体。受到周围其他物体限制而不能任意运动的物体，称为非自
由体。
•约束：若一个物体受到周围其它物体的限制，这些周围的物体就称为该物体的约束。
•约束反力：约束施加于被约束物体上的力，称为约束反力，简称为约束力或反力。
•合力与分力：如果某力系与一个力等效，则这一力称为力系的合力，而力系中的各个力则称为这一合力的分力。
•平面力系：如果力系中各力作用线处在同一平面内，则称为平面力系，否则称为空间力系。
•力系的简化或合成：求与复杂力系相等效的简单力系的过程。
1.1.3 平衡
1 建筑力学预备知识
•平衡：物体相对于地球静止或作匀速直线运动。如房屋、桥梁、大坝等相对于地球处于静止平衡状态。
只能限制物体在垂直于支承面方向的运动
约束力：垂直于支承面，指向待定，用F表示
可动铰支座
固定铰支座
1.3.7 可动铰支座
1 建筑力学预备知识
A
A
计算简图
A
A FA
受力图
1.3.6 固定铰支座
1 建筑力学预备知识
1.3.7 可动铰支座
固定铰支座
可动铰支座
1 建筑力学预备知识
1.3.8 固定端支座
从力F的始点A和终点B分别向x轴作垂线，得垂足a和b，则线段ab称为力F在x轴上的投影，用Fx表示。
Fy
从力F的始点A和终点B分别向y轴作垂线，得垂足和，则线段称为力F在y轴上的投a影，用Fyb表示。
a b
y
b
FB
a A
x
O
a Fx
b
1 建筑力学预备知识
1.5 力的合成与分解
1.5.1 力在坐标轴上的投影
约束力：恒为拉力，用FT表示。作用在接触处，作用线沿柔体约束的中心线(即长度方向)，箭头背离物体。
限制方向运动方向
A W 柔绳约束
A
W 简图
FT A
W 受力图
1.3.2 柔体约束
1 建筑力学预备知识
A
F1
B
F2
A
F1
F1 ' A
B
F2
F2 '
B
1 建筑力学预备知识
1.3.3 光滑接触面约束当两个物体直接接触，而接触面处的摩擦很小可以忽略不计时，称为光滑接触面约束。
1 建筑力学预备知识
1.2.4 力的平行四边形法则
利用力的平行四边形法则，也可以将一个力分解为作用于同一点的两个分力。在工程中，常将力F沿互相垂直的两个方向分解，得到水平分力Fx和垂直分力Fy，这种分解称为正交分解。
Fy
F
α Fx
Fx=Fcosα Fy=Fsinα
1 建筑力学预备知识
推论：三力平衡汇交定理
只能限制两物体间的相对移动，不能限制两物体间的相对转动
当物体受力后，销钉和孔壁在某处接触，构成光滑接触面约束。
约束力：过接触处，通过销钉中心，方向未知，用FN表示。
铰
FN B
A
1 建筑力学预备知识
1.3.4 圆柱铰链约束
FN B
A
B A
简图
受力图
将力FN垂直分解，用两个垂
直分力FNx 和FNy来表示FN
刚体（受压平衡）
• 不能把二力平衡与作用力和反作用力公理混淆。
Fw
Fw
FN
FN ′
变形体（受压不能平衡）
二力平衡(FW， FN)
作用力与反作用力
（FN，FN ）′
1 建筑力学预备知识
1.2.2 二力平衡公理
•二力杆（二力构件）：仅受二力作用且处于平衡的杆件或构件。 •二力构件的受力特点：两力必沿作用点的连线，共同指向或
F1
F2
当分布力作用面积很小时，为了分析计算方便起见，可以将分布力简化为作用于一点的合力，称为集中力。
例如，静止的汽车通过轮胎作用在桥面上的
力，当轮胎与桥面接触面积较小时，即可视为集
q
中力；而桥面施加在桥梁上的力则为分布力。
1.1.2 力系
1 建筑力学预备知识
•力系：作用于物体上的一群力。 •等效力系：对物体的作用效果相同的两个力系。
•主动力：使物体产生运动或运动趋势的力。在工程中，把主动力称为荷载。如重力、风荷载等。
•被动力：对物体的运动或运动趋势起限制作用的力。如约束反力。
1 建筑力学预备知识
1.3 约束与约束反力
1.3.1 约束与约束反力的概念
主动力一般是已知的或是可以预先确定的，而约束力随主动力的变化而变化，一般是未知的。确定未知的约束力，是静力平衡计算的主要内容。
Fx和Fy的计算公式： Fx=±Fcosα

建筑力学与结构课件(最齐全)

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