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建筑力学基本知识第十一章静力学基础知识第一节力的概念及基本规律一、力的概念1、力的概念物体与物体之间的相互机械作用。
不能离开物体单独存在,是物体改变形状和运动状态的原因。
2、力的三要素大小(单位N kN)、方向、作用点。
力是矢量。
二、基本规律1、作用力与反作用力原理大小相等、方向相反、作用在同一直线上,分别作用在两个不同的物体上。
相同点:相等、共线;不同点:反向、作用对象不同。
2、二力平衡条件(必要与充分条件)作用在同一刚体(形状及尺寸不变的物体)上两个力,如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上,必定平衡。
注意和作用力与反作用力的区别。
非刚体不一定成立。
3、力的平行四边形法则力可以依据平行四边形法则进行合成与分解,平行四边形法则是力系合成或简化的基础,也可以根据三角形法则进行合成与分解。
4、加减平衡力系公理作用在物体上的一组力称为力系。
如果某力与一力系等效,则此力称为力系的合力。
在同一刚体的力系中,加上或减去一个平衡力系,不改变原力系对该刚体的作用效果。
5、力的可传性原理作用在同一刚体上的力沿其作用线移动,不会改变该力对刚体的作用。
力的可传性只适用于同一刚体。
第二节平面汇交力系力系按作用线分布情况分平面力系和空间力系。
力系中各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点,这样的力系称为平面汇交力系,是最简单的平面力系。
平面汇交力系的合力可以根据平行四边形法则或三角形法则在图上进行合成也可以进行解析求解。
一、力在坐标轴上的投影F x和F y分别称为力F在坐标轴X和Y上的投影,当投影指向与坐标轴方向相反时,投影为负。
注意:力在坐标轴上的投影F x和F y是代数量,力F的分力F x/和F y/是矢量,二者绝对值相同。
问题:如果F与某坐标轴平行,其在两坐标轴的分量分别是多少?如果两力在某轴的投影相等,能说这两个力相等吗?显然二、合力投影定理121121......nRx x x ix nx ixi nRy y y iy ny iyi F F F F F F F F F F F F ===++++==++++=∑∑ 或者于是,得到合力投影定理如下:力系的合力在任一轴上的投影F Rx 或F Ry ,等于力系中分力在同一轴上的投影的代数和。
建筑力学的基本知识目录1. 建筑力学基本概念 (3)1.1 建筑力学的定义 (4)1.2 建筑力学的研究对象 (4)1.3 建筑力学的应用领域 (5)2. 建筑材料的力学性质 (6)2.1 材料的强度与变形 (8)2.2 材料的弹性与塑性 (9)2.3 材料的脆性与韧性 (10)3. 建筑结构的基本组成 (12)3.1 结构的组成元素 (13)3.2 结构的受力分析 (14)3.3 结构的稳定性分析 (15)4. 建筑结构的受力分析方法 (16)4.1 静力学分析 (17)4.1.1 静定结构 (19)4.1.2 非静定结构 (20)4.2 动力学分析 (21)4.2.1 自由振动 (22)4.2.2 受迫振动 (23)5. 建筑结构的受力与反力 (24)5.1 反力的产生 (25)5.2 反力的计算方法 (26)5.3 反力的应用 (27)6. 建筑结构的内力分析 (28)6.1 内力的定义 (30)6.2 内力的计算方法 (31)6.3 内力的分布规律 (32)7. 建筑结构的截面性质 (33)7.1 截面的几何性质 (34)7.2 截面的力学性质 (35)7.3 截面的设计原则 (36)8. 建筑结构的稳定性分析 (37)8.1 稳定性的基本概念 (38)8.2 稳定性的分析方法 (39)8.3 稳定性的设计要求 (41)9. 建筑结构的极限状态分析 (42)9.1 极限状态的定义 (43)9.2 极限状态的分析方法 (44)9.3 极限状态的设计原则 (45)10. 建筑结构的计算方法与软件应用 (46)10.1 建筑结构计算的基本方法 (47)10.2 常用建筑结构计算软件介绍 (48)10.3 计算软件在建筑力学中的应用实例 (50)1. 建筑力学基本概念力:力是物体之间相互作用的结果,是使物体产生加速度或形变的物理量。
在建筑力学中,力可以表现为重力、拉力、压力、摩擦力等。
力系:由若干个力组成的系统称为力系。
第3章建筑力学基本知识3.1平面力系考试大纲:(1)力的基本性质(2)力矩、立偶的性质(3)平面力系的平衡方程及应用3.1. 1力的基本性质1.基木概念(1)力力的三要素:大小、方向、作用点(2)刚体(3)力系按作用线所在位置分:平而力系、空间力系按作用线的相互关系分:平行力系、会交力系和一般力系平衡力系等效力系合力-分力2.静力学公理(1)二力平衡公理(2)作用力与反作用力原理分别作用在两个物体上(3)加减平衡力系公理(4)力平行四边形法则3.结构上的荷载(1)荷载的分类永久、可变、偶然(2)荷载的分布形式1)材料重度2)均布面荷载3)均布线荷载4)非均布线荷载5)集中荷载4.约束与约束反力画受力图必须注意:(1)明确研究对象(2) .IE确确定研究对象受力的数目(3)止确画出约束反力(4)当分析两个物体相互作用时,应遵循作用、反作用关系3. 1. 2力矩、立偶的性质1•力矩的概念(1)力对点之矩(2)力矩性质1)力F对0点的矩,不仅决定于力的大小,同时与矩心的位置有关。
2)当力的大小为零或力臂为零时,则力矩为零。
3)力沿其作用线移动时,因为力的大小、方向和力臂均没有改变,所以,力矩不变。
4)相互平衡的两个力对同一点的矩的代数和等于零。
2.合力矩定理m°(F)=m°(F])+m°(F2)+・・・ +叫(几)二工叫侃)3.力偶及其性质(1)力偶的概念(2)力偶矩(3)力偶的性质4 •力的平移定理3.1. 3平面力系的平衡方程及应用1・平面任意力系指的是力系中各力的作用线在同一平而内任意分布的力系称为平面一般力系。
又称为平面任意力系。
(1)平面任意力系的简化平面一般力系通常可以简化为一个力和一个力偶共同作用的情况(2)平面任意力系的合成结果(3)平面任意力系的平衡平面一般力系的平衡条件是:平面一般力系中,所有各力在力系作用的平面内,两个互相垂直的坐标轴上投影的代数和分别等于零。