关于建筑力学的一点理解
《建筑力学课程》是土建类建筑学、城市规划、交通工程等专业的重要技术基础课之一，其目的在于使学生掌握变形体力学分析中最基本的概念、原理和方法及其在工程设计中的应用，通过课堂教学和实践环节训练，使学生掌握构件的受力、变形的基础理论，培养学生判断工程中强度、刚度和稳定性问题的能力。
建筑力学这门课程其实很有难度，也很有深度。我觉得建筑力学不仅仅与我们现在所学的建筑学有关联，更与我们的生活息息相关，它与我们周围的土木工程都是有着密切的联系的。我想谈一下建筑力学对于建筑工程的重要性以及它们的联系。
在建筑过程中，建筑工程施工是和与建筑力学，建筑材料同样重要的一个环节。建筑施工是将设计者的思想，意图及构思转化为现实的过程，从古代的穴居巢处到现在的摩天大楼，从农村的乡间小道到城市的高架道路都需要通过“施工”的手段来实现。一个工程的施工包括许多工种工程，诸如土方工程，桩基础工程，混凝土结构工程，钢机构工程，结构吊装工程，防水工程等，各个工种工程都有自己的规律，都需要根据不同的施工对象及施工环境条件采用相应的施工技术，在土建施工的同时，需要与有关的水电，风暖及其他设备组成一个整体，各工程之间合理的组织与协调，更好的发挥投资的效益。土木工程施工在发挥效益的同时，还要严格按照国家颁发的有关施工技术规范，从而进一步提高我国的施工水平，保证施工质量，降低工程成本。
任何建筑无不修建在地球表面的地层上，建筑的重量最后都会传给地层，有地层来承受。支撑建筑的地层被统称为地基，建筑物在地面以下并将上部结构的自重与所承担的载荷传递到地基上的构件或部分构件称为基础。地基，基础和上部结构是建筑物的三个不可分割的部分。三者功能不同，但在载荷的作用下，它们彼此相关，是共同作用的整体。地基可分为天然地基和人工地基，基础根据埋深分为深基础和浅基础。，基础和地基的质量是保证建筑物的安全和正常使用的关键所在，建筑物的地基在建筑物的载荷作用下既要保持整体的稳定性又要是地基产生的沉降在建筑物许可范围内，而地基本身应有足够的强度，刚度和耐久性，同时还要考虑修基础的方法和必要的挡土挡水及相关措施。
在人们日常的衣食住行中，住--也就是建筑，占据着重要的地位。建筑无论是在中国还是在国外，都有着悠久的历史，长期的发展历程，它伴随着科学的发展而发展，人们对居住环境越来越舒适的要求，又促使了相关科学的发展。力学理论，混凝土的发现，材料科学的出现等，都推动了建筑的发展。一座建筑，是由诸如基础，墙体，梁柱等许多单体一起构成的，了解了这些单体，才能了解整个建筑。科技在不断发展进步，土木工程也将随之前进，它的明天一定会更加灿烂。
工程力学是研究有关物质宏观运动规律，及其应用的科学。工程给力学提出问题，力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说，工程力学包括：质点及刚体力学，固体力学，流体力学，流变学，土力学，岩体力学等。
人类对力学的一些基本原理的认识，一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中，已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。
1638年3月伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作，但他对于粱内应力分布的研究还是很不成熟的。
纳维于1819年提出了关于粱的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日，纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》，这被认为是弹性
理论的创始。其后，1870年圣维南又发表了关于塑性理论的论文水力学也是一门古老的学科。
早在中国春秋战国时期（公元前5～前4世纪），墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。欧拉提出了理想流体的运动方程式。物体流变学是研究较广义的力学运动的一个新学科。1929年，美国的宾厄姆倡议设立流变学学会，这门学科才受到了普遍的重视。
土力学在二十世纪初期即逐淅形成，并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期，泰尔扎吉起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科，二十世纪50年代开始组织专题学术讨沦，其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。
从十九世纪到二十世纪前半期，连续体力学的特点是研究各个物体的性质，如粱的刚度与强度，柱的稳定性，变形与力的关系，弹性模量，粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度，通过实验分析与理论分析，研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律，因而自然也出现一些矛盾。
于是基于二十世纪前半期物理学的进展，并以现代数学为基础，出现了一门新的学科——理性力学。1945年，赖纳提出了关于粘性流体分析的论文，1948年，里夫林提出了关于弹性固体分析的论文，逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。
随着结构工程技术的进步，工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法，到1847年，美国的桥梁工程师惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用，现代化实验设备的使用，新型材料的研究，新的施工技术和现代数学的应用等，促使工程力学日新月异地发展。
质点、质点系及刚体力学是理论力学的研究对象。所谓刚体是指一种理想化的固体，其大小及形状是固定的，不因外来作用而改变，即质点系各点之间的距离是绝对不变的。理论力学的理论基础是牛顿定律，它是研究工程技术科学的力学基础。
固体力学包括材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等。尤其是前三门力学在土木建筑工程上的应用广泛，习惯上把这三门学科统称为建筑力学，以表示这是一门用力学的一般原理研究各种作用对各种形式的土木建筑物的影响的学科。
在二十世纪50年代后期，随着电子计算机和有限元法的出现，逐渐形成了一门交叉学科即计算力学。计算力学又分为基础计算力学及工程计算力学两个分支，后者应用于建筑力学时，它的四大支柱是建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件。其任务是利用离散化技术和数值分析方法，研究结构分析的计算机程序化方法，结构优化方法和结构分析图像显示等。
如按使结构产生反应的作用性质分类，工程力学的许多分支都可以再分为静力学与动力学。例如结构静力学与结构动力学，后者主要包括：结构振动理论、波动力学、结构动力稳定性理论。由于施加在结构上的外力几乎都是随机的，而材料强度在本质上也具有非确定性。
随着科学技术的进步，20世纪50年代以来，概率统计理论在工程力学上的应用愈益广泛和深入，并且逐渐形成了新的分支和方法，如可靠性力学、概率有限元法等。
州大学建筑科学与工程学院 建筑力学与结构 课程试卷（B ） 2008 ╱ 2009 学年 第一学期 一、概念题（6×4分）。 1， 如果F 1=F 2+F 3且F 2>F 3，则 是正确的。 A ，F 1>F 2>F 3； B ，F 2>F 3>F 1； C ，F 2>F 1>F 3； D ，F 2>F 3，但F 1与F 2、F 3的关系不能确定。 2， 某段梁（一根杆）上受集中力偶作用，当该集中力偶在该段梁上移动时， 该段的＿＿＿＿。 A ，弯矩图不变，剪力图改变； B ，弯矩图改变，剪力图不变； C ，弯矩图、剪力图全不变； D ，弯矩图、剪力图全改变。 3，梁弯曲时，横截面上 。 A ，m ax σ发生在离中性轴最远处，m ax τ发生在中性轴上； B ，m ax σ发生在中性轴上，m ax τ发生在离中性轴最远处； C ，m ax σ、m ax τ全发生在中性轴上； D ，m ax σ、m ax τ全发生在离中性轴最远处。 4，平面一般力系简化时，其主矢与简化中心位置 关；若主矢非零，则主矩 与简化中心位置 关。 5，力大小、方向、作用点如图所示，该力对坐标原点的矩为 ，
转向为时针。 6，在原来承受的荷载基础上加上新的荷载，则该杆件一定变得更危险了。 此说法是（对/错）的。 二、对图示体系作几何组成分析。（12分） 三、求图示结构支座的约束反力。（12分）
四、求图示平面图形的形心位置并求其形心主惯性矩。（12分） 五、画出图示梁的内力图。（12分）
六、图示结构CD为正方形截面木杆，其容许正应力为10Mpa，试选择 该杆的边长。（14分） 七、图示矩形截面梁，其容许正应力为170Mpa，容许剪应力为100Mpa，梁的 高宽比为2/1，试确定图示荷载下所需的横截面尺寸。（14分） 装订线
木材在中国古代建筑中运用很多，根据建筑木材的特性，中国古代木构架有抬梁、穿斗、井干三种不同的结构方式。 1．抬梁式构架 这种构架的特点是在柱顶或柱网上的水准铺作层 上，沿房屋进深方向架数层迭架的梁，梁逐层缩短，层 间垫短柱或木块，最上层梁中间立小柱或三角撑，形成 三角形屋架。相邻屋架间，在各层梁的两端和最上层梁 中间小柱上架檩，檩间架椽，构成双坡顶房屋的空间骨 架。房屋的屋面重量透过椽、檩、梁、柱传到基础（有 铺作时，透过它传到柱上）。 2．穿斗式构架 中国古代建筑木构架的一种形式，多用于民居和较 小的建筑物。这种构架以柱直接承檩，没有梁，原作穿 兜架，后简化为"穿逗架"和"穿斗架"。 穿斗式构架的特点是沿房屋的进深方向按檩数立 一排柱，每柱上架一檩，檩上布椽，屋面荷载直接由檩传至柱，不用梁。每排柱子靠穿透柱身的穿枋横向贯穿起来，成 一榀构架。每两榀构架之间使用斗枋和 纤子连接起来，形成一间房间的空间构 架。 3．井干式结构 一种不用立柱和大梁的房屋结构。 这种结构以圆木或矩形、六角形木料平 行向上层层叠置，在转角处木料端部交 叉咬合，形成房屋四壁，形如古代井上 的木围栏，再在左右两侧壁上立矮柱承 脊檩构成房屋。 石材在古老的建筑中运用较多，石材本身是一种密度很大的建筑材料，所以在建筑施工会遇到很大的困难，硬度很大，耐腐蚀的特性。
由于石材的硬度很大，所以在承受竖向荷载时，会很坚固，但是在担当“梁”的角色的时候，回显得很容易折断，所以直接横向受压会让建筑的空间很小，而采用石拱的方式。 砖石结构指在建筑中以砖或石 材为主砌筑制成的结构，是我国传 统的建筑结构形式之一，造就了中 国砖石塔发展的高峰，形式丰富， 结构多样，构造作法进步。从平面 看，有方形、六边形、八边形，北 宋中期以后，以八边形为主。从外 观看，有密檐式、楼阁式、花束式
第一章：静力学基本概念 1、只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰 B ：可动铰 C ：固定端 D ：光滑面 【代码】50241017 【答案】A 2、只限物体垂直于支承面方向的移动，不限制物体其它方向运动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰 B ：可动铰 C ：固定端 D ：光滑面 【代码】50241027 【答案】B 3、既限制物体任何方向运动，又限制物体转动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰B ：可动铰C ：固定端D ：光滑面 【代码】50241037 【答案】C 4、平衡是指物体相对地球（ ）的状态。 A 、静止 B 、匀速运动 C 、匀速运动 D 、静止或匀速直线运动 【代码】50241047 【答案】D 5、如图所示杆ACB ，其正确的受力图为（ ）。 A 、图A B 、图B C 、图C D 、图D 【代码】50241057 【答案】A 6.加减平衡力系公理适用于( ) 。 （C ） （D ） （A ） D
A.刚体 B.变形体 C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统 【代码】50141067 【答案】A 7.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是( )。 A.二力平衡原理 B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理 D.作用与反作用定理 【代码】50141077 【答案】C 8.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( )。 A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力 【代码】50242088 【答案】B 9.图示中力多边形自行不封闭的是( )。 A.图(a) B.图(b) C.图(b) D.图(d) 【代码】50142026 【答案】B 10.物体在一个力系作用下，此时只能( )不会改变原力系对物体的外效应。 A.加上由二个力组成的力系 B.去掉由二个力组成的力系 C.加上或去掉由二个力组成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系 【代码】50241107 【答案】D 11.物体系中的作用力和反作用力应是( )。 A.等值、反向、共线 B.等值、反向、共线、同体 C.等值、反向、共线、异体 D.等值、同向、共线、异体 【代码】50142117 【答案】C 12.由1、2、3、4构成的力多边形如图所示，其中代表合力的是( )。
《建筑力学与结构》静定结构的内力分析 【学习目标】 1、能够计算多跨静定梁、刚架、桁架的内力 2、能够画出多跨静定梁、静定平面刚架的内力图。 【知识点】 静定梁、静定平面刚架、静定平面桁架的内力计算。 【工作任务】 任务多跨静定梁的计算 任务静定平面刚架的内力计算及内力图绘制 任务静定平面桁架内力计算 【教学设计】通过对静定梁、静定平面刚架、静定平面桁架例题的求解让同学们对静定结构的内力计算及内力图的绘制有个清楚的认识。 8.1静定梁的计算 若干根梁用铰相连，并和若干支座与基础相连而组成的静定梁，称为多跨静定梁。在实际的建筑工程中，多跨静定梁常用来跨越几个相连的跨度。下图(a) 8-1所示为一公路或城市桥梁中，常采用的多跨静定梁结构形式之一，其计算简图如图8-1 (b)所示。 图8-1 在房屋建筑结构中的木檩条，也是多跨静定梁的结构形式，如图8-2(a)所示为木檩条的构造图，其计算简图如图8-2(b)所示。 连接单跨梁的一些中间铰，在钢筋混凝土结构中其主要形式常采用企口结合 (上图8-1a)，而在木结构中常采用斜搭接并用螺栓连接(图8-2b)。 从几何组成分析可知，上图8-1(b)中AB梁是直接由链杆支座与地基相连，是 几何不变的。且梁AB本身不依赖梁BC和CD就可以独立承受荷载，称之为基本部分。如果
仅受竖向荷载作用，CD梁也能独立承受荷载维持平衡，同样可视为基本部分。短梁BC是依靠基本部分的支承才能承受荷载并保持平衡，所以，称为附属部分。同样道理在下图8-2(b)中梁AB、CD和EF均为基本部分，梁BC和梁DE为附属部分。为了更清楚地表示各部分之间的支承关系，把基本部分画在下层，将附属部分画在上层，如上图8-1(c)和下图8-2（c)所示，我们称它为关系图或层叠图。 从受力分析来看，当荷载作用于基本部分时，只有该基本部分受力，而与其相连的附属部分不受力；当荷载作用于附属部分时，则不仅该附属部分受力，且将通过铰把力传给与其相关的基本部分上去。因此，计算多跨静定梁时，必须先从附属部分计算，再计算基本部分，按组成顺序的逆过程进行。例如上图8-1（c），应先从附属梁BC计算，再依次考虑CD、AB 梁。这样便把多跨梁化为单跨梁，分别进行计算，从而可避免解算联立方程。再将各单跨梁的内力图连在一起，便得到多跨静定梁的内力图。 图8-2 【例8-1】试作下图8-3 (a)所示多跨静定梁的内力图。 【解】 (1)作层叠图 如图(b)所示，AC梁为基本部分，CE梁是通过铰C和D支座链杆连接在AC梁上，要依靠AC梁才能保证其几何不变性，所以CE梁为附属部分。 (2)计算支座反力 从层叠图看出，应先从附属部分CE开始取隔离体，如下图(c)所示。 ΣM B =0 -80×6+V D×4=0 V D=120KN ΣM D=0 -80×2+V C×4=0 V C=120KN 将V C反向，作用于梁AC上，计算基本部分
浙江工商职业技术学院 《建筑力学与结构选型》课程大作业结构设计方案与力学计算 作品名称： 班级： 组长： 组员： 指导老师： 二○一一年十二月
目录 设计说明书 (1) 方案构思 (1) 结构选型 (1) 方案图 (2) 整体图 (2) 立体图 (2) 正面图 (2) 俯视图 (3) 侧面图 (3) 节点详图 (3) 计算书 (5) 结构参数 (5) 杆件力学参数 (5) 杆件参数 (5) 荷载分析与内力图 (7) 荷载分析 (7) 内力图 (8)
设计说明书 现代结构讲究结构与建筑美学相适应，在满足结构功能的同时体现建筑美。这是本作品设计的源泉，制作承受荷载的空间桁架结构模型，具有极强的视觉冲击与震撼，体现了力与美的完美结合。 方案构思 形象是结构内在品质物化的外在形态，是表现结构内涵和个性的形式和语言系统。为使我们的结构能给人留下特别的印象，考虑从各种技术手段上来表现结构形象。本次以三角形的稳定性为基础再加上多个二元体使之成为几乎不变的稳定体系，以长方体为空间模型的基础创建，再结合美学使结构更加完美。 结构选型 我们从竞赛的要求与实际情况相协调的角度出发，综合考虑材料的特点，运用桁架的承重方式，以悬线代替拉杆，增加拉杆的强度，减轻模型的自重。其中悬线与压杆的完美结合体现了我们构思新颖和别具一格，不但摆脱了以往桥梁模型设计的外型单调死板，而且给人以强烈的视觉冲击，而同时又巧妙的利用了悬线抗拉的力学原理，设计的宗旨是“结构最简、材料最省、承载力最大。杆件的倾斜为基础构筑桁架。整个看起来给人以异度空间的感觉。
方案图整体图 立体图 正面图
试卷代号：2348 中央广播电视大学2007—2008学年度第二学期“开放专科”期末考试 建筑力学 试题 2008年7月 一、单项选择题（每小题3分，共计30分） 1．约束反力中含有力偶的支座为( B )。 B ．固定端支座 2．截面法求杆件截面力的三个主要步骤顺序为( D )。 D ．取分离体、画受力图、列平衡程 3．在一对( B )位于杆件的纵向平面的力偶作用下，杆件将产生弯曲变形，杆的轴线由直线弯曲成曲线。 B ．大小相等、向相反 4．低碳钢的拉伸过程中，( B )阶段的特点是应力几乎不变。 B ．屈服 5．轴心受压直杆，当压力值P F 恰好等于某一临界值Pcr F 时，压杆可以在微弯状态下处于新的平衡，称压杆的这种状态的平衡为( C )。 C ．随遇平衡 6．欲求梁某一点的线位移，应在该点设( A ) A ．一单位集中力 7．图示单跨梁AB 的转动刚度AB S 是（ B ）。（l EI i ） B ．6i 8．矩形截面，高为h ，宽为b ，则其抗弯截面模量为（ A ）。 A ．6 2 bh 9．在力法典型程的系数和自由项中，数值恒大于零的有（ A ）。 A ．主系数 10．图示单跨梁的传递系数是（ C ）。 C ．0.5 二、判断题（每小题2分，共计30分。将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误） 1．在约束的类型中，结点可分为铰结点、刚结点、自由结点。( × ) 2．交于一点的力所组成的力系，可以合成为一个合力，合力在坐标轴上的投影等于各分力在同一轴上投影的代数和。( √ ) 3．在平面力系中，所有力作用线汇交于一点的力系，称为平面一般力系，有3个平衡程。( × ) 4．多余约束是指维持体系几不变性所多余的约束。( √ ) 5．杆件变形的基本形式共有轴向拉伸与压缩、剪切、扭转和弯曲四种。( √ ) 6．截面上的剪力使研究对象有逆时针转向趋势时取正值。( × ) 7．作材料的拉伸试验的试件，中间部分的工作长度是标距，规定圆形截面的试件，标距和直径之比为5：1或10：1。( √ ) 8．平面图形的对称轴一定通过图形的形心。( √ ) 9．两端固定的压杆，其长度系数是一端固定、一端自由的压杆的4倍。( × ) 10．挠度向下为正，转角逆时针转向为正。( × )
《建筑力学和结构》课程标准 专业名称：建筑工程技术课程名称：建筑力学和结构 课程代码：411B04 所属学习领域：单项职业能力学习领域 课程性质：核心课程 开设学期：第1、2学期 学分学时数：14学分，192学时（理论讲授134学时，实践教学58学时） 修（制）订人：赵维霞修（制）订日期：2014年10月08日 审核人：刘广文审核日期：2014年10月18日 审订人：牟培超审订日期：2014年10月20日 1 课程定位 本课程是建筑工程技术专业的专业基础课程，该课程旨在让学生对建筑施工项目中的建筑构件及结构有一个比较全面的认识，主要讲授在研究结构基本构件受力特点的基础上，解决材料的强度和变形问题，从而进一步解决混凝土及砌体结构及构件的设计问题，包括结构方案、构件选型、材料选择和构造要求等问题;是集实验、计算、构造、实践为一体的综合性较强的课程。其主要任务是培养学生基本构件验算及设计能力，具备施工中结构问题认知及处理能力。对学生职业能力培养和职业素质养成起核心支撑作用。本课程以《工程使用数学》、《建筑识图和构造》和《建筑材料和检测》的学习为基础，同时和《混凝土结构工程施工》、《砌体结构工程施工》、《基础工程施工》、《施工组织和管理》、《屋面和防水工程施工》、《建筑工程计量和计价》等课程相衔接，共同打造学生的专业核心技能。 2 课程学习要求 学习该课程要求学生具有工程使用数学、建筑材料、建筑构造及计算机使用的基础知识，能识读建筑、结构施工图；要求教师具有丰富的职业岗位工作经验、丰富教学经验、善于运用多种教学方法和教学媒体。该课程是按照基于工作过程的设计思想来设计的，重构教学内容，设计了三个模块，分别为力学分析、混凝土结构设计、砌体结构房屋设计。每个模块又设计了若干个工作项目，每个项目又下设工作任务，以项目、任务为载体，序化教学内容，并采用项目导向，任务驱动等行动导向教学模式，使学生不再觉得问题那么枯燥，学习目的明确，进而提高学生主动性、积极性。 3课程目标 通过本课程的学习，使学生掌握材料的力学性能及构件的承载能力，为保证结构（或构件）安全可靠及经济合理提供理论基础和计算方法；熟悉建筑结构计算的一般规定和主要要求，具备结构计算的初步能力，为发展岗位群的职业能力奠定基础，达到施工技术指导和施工管理岗位职业标准的相关要求，养成认真、负责、善于沟通和协作的思想品质，培养学生对结构的大局观和整体感，培养处理和解决工程问题的综合能力及创新意识，树
教案
构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。间接作用是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。 4.按照承重结构所用的材料不同，建筑结构可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构和混合结构五种类型。 1.1.2建筑结构的功能 （1）结构的安全等级 表1.1 建筑结构的安全等级 安全等级破坏后果建筑物类型 一级很严重重要的房屋（影剧院、体育馆和高层建筑等） 二级严重一般的房屋 三级不严重次要的房屋 （2）结构的设计使用年限 表1.2结构的设计使用年限分类 类别设计使用年限（年）示例 1 5 临时性结构 2 25 易于替换的结构构件 3 50 普通房屋和构筑物 4 100 纪念性建筑和特别重要的建筑结构 （3）结构的功能要求 建筑结构在规定的设计使用年限应满足安全性、适用性和耐久性三项功能要求。（4）结构功能的极限状态举例讲解举例讲解
教案 授课题目 1.2 结构抗震知识授课时间 3.1 授课时数 2 授课方法讲授 教学目标掌握地震的类型及破坏作用，抗震设防分类、设防标准及抗震设计的基本要求 教学重点地震的破坏作用及抗震设防目标 教学难点地震的破坏作用及抗震设防目标 教学容、方法及过程附记 新课导入：1976年7月28日,在省、丰南一带发生了7.8级强烈地震， 这是我国历史上一次罕见的城市地震灾害,和市受到严重波及，地震破坏围 超过3万平方公里，有感围广达14个省、市、自治区，相当于全国面积的三分之一，这次地震的震中位于市区。 1.2.1地震的基本概念 （1）地震基本概念 1.地震俗称地动，是一种具有突发性的自然现象，其作用结果是引起地面的颠簸和摇晃。 2.地震发生的地方称为震源。 3.震源正上方的地面称为震中。 4.震中附近地面运动最激烈，也是破坏最严重的地区，叫震中区或极震区。 5.震源至地面的距离称为震源深度。 6.地震按其发生的原因，主要有火山地震、塌陷地震、人工诱发地震以及构造地震。 7.根据震源深度不同，又可将构造地震分为三种：一般把震源深度小于60Km的地震称为浅源地震；60～300Km称为中源地震；大于300Km成为深源地震。中国发生的绝大部分地震均属于浅源地震。举例讲解
01任务 试卷总分：100 测试时间：0 单项选择题判断题 一、单项选择题（共10 道试题，共40 分。） 1. 约束反力中含有力偶的约束为（） A. 固定铰支座 B. 固定端支座 C. 可动铰支座 D. 光滑接触面 2. 当物体处于平衡状态时，该体系中的每个物体是否处于平衡状态取决于（） A. 体系的形式 B. 约束的形式 C. 荷载 D. 无条件，必定处于平衡状态 3. 平面一般力系可以分解为（） A. 一个平面汇交力系 B. 一个平面力偶系 C. 一个平面汇交力系和一个平面力偶系 D. 无法分解 4. 最大静摩擦力（） A. 方向与相对滑动趋势相同，大小与正压力成正比。 B. 方向与相对滑动趋势相反，大小与正压力成正比。 C. 方向与相对滑动趋势相同，大小与正压力成反比。 D. 方向与相对滑动趋势相反，大小与正压力成反比。 5.
力偶可以在它的作用平面内（），而不改变它对物体的作用。 A. 任意移动 B. 任意转动 C. 任意移动和转动 D. 既不能移动也不能转动 6. 由两个物体组成的物体系统，共具有（）独立的平衡方程。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 7. 平面一般力系有（）个独立的平衡方程，可用来求解求知量。 A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 8. 一般情况下，平面内任意力系向平面内任意简化中心简化，可以得到一个主矢和主矩（） A. 主矢与简化中心位置无关，主矩一般与简化中心位置有关 B. 主矢一般与简化中心位置有关，主矩与简化中心位置无关 C. 主矢与主矩一般与简化中心位置有关 D. 主矢与主矩一般与简化中心位置无关 9.
平面平行力系的独立平衡方程一般有（）个。 A. 一 B. 二 C. 三 D. 四 10. 对于作用在刚体上的力，力的三要素为（） A. 大小、方向和作用点 B. 大小、方位和作用点 C. 大小、指向和作用点 D. 大小、方向和作用线 二、判断题（共20 道试题，共60 分。） 1. 光滑接触面对它所约束的物体的约束反力必定沿着接触面的公切线垂直作用在物体上。 ( ) A. 错误 B. 正确 2. 力与运动分别是力学中的两个基本要素。（ ) A. 错误 B. 正确 3. 力偶对其作用平面内任一点矩恒等于力偶矩，与矩心位置无关。（） A. 错误
结构力学（二） 重庆大学土木工程学院建筑力学系结构力学教研室研制 2004年10月
本章主要内容 §11-1概述 §11-2单自由度体系的运动方程 §11-3单自由度体系的自由振动 §11-4单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动§11-5单自由度体系在任意荷载作用下的强迫振动§11-6两个自由度体系的自由振动 §11-7一般多自由度体系的自由振动 §11-8多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动§11-9振型分解法 §11-11能量法计算自振频率
第11章结构的动力计算 §11-1 概述 一. 静力荷载和动力荷载 1。静力荷载 荷载的大小?方向和作用位置都不随时间而变化或变化非常缓慢，使结构质量产生的加速度很小，由它引起的惯性力与作用荷载相比可以忽略不计。 2.动力荷载 荷载的大小、方向或作用位置随时间迅速变化的荷载，它使结构质量产生的加速度比较大，因而不能忽略惯性力对结构的影响。动力荷载使结构产生明显的振动，即在某一位置附近来回运动。 BACK
3.动力荷载的分类 (1)简谐荷载 随时间t按正弦函数或余弦函数规律变化的周期函数，称为简谐荷载(图a)。安装在结构上的具有偏心质量的电动机作匀速转动时就产生这样的动力荷载。例如某电动机的偏心质量m以角速度作匀速转动(图b)，偏心质量与转动轴之间的距离为r，则由偏心质量m产生的离心力P为 P=ma=mθ2r 上式中a=θ2r,为向心加速度。若以通过转轴的水平线作为x轴，则经过时间t后，偏心质量m转动的角度为θt，此时离心力P的水平分力和竖向分力分别为 P x (t)=Pcos θt=m2rcos θt P y (t)=Psin θt=m2rsin θt
建筑力学# 第1次平时作业 一．单选题（每题2 分，共30分） 1．约束反力中含有力偶的约束为(B)。 A．固定铰支座B．固定端支座C．可动铰支座D．光滑接触面2．图示一重物重P，置于光滑的地面上。若以N表示地面对重物的约束反力，N'表示重物对地面的压力。以下结论正确的是（B）。 A．力P与N是一对作用力与反作用力 B．力N与N'是一对作用力与反作用力 C．力P与N'是一对作用力与反作用力 D．重物在P、N、N'三个力作用下平衡 3．力偶可以在它的作用平面内(C)，而不改变它对物体的作用。 A．任意移动B．任意转动 C．任意移动和转动D．既不能移动也不能转动 4．平面一般力系可以分解为(C)。 A．一个平面汇交力系B．一个平面力偶系 C．一个平面汇交力系和一个平面力偶系D．无法分解 5．平面一般力系有(B)个独立的平衡方程，可用来求解未知量。 A．4 B．3 C．2 D．1 6．关于力偶与力偶矩的论述，其中（D）是正确的。 A．方向相反，作用线平行的两个力称为力偶 B．力偶对刚体既产生转动效应又产生移动效应 C．力偶可以简化为一个力，因此能与一个力等效 D．力偶对任意点之矩都等于力偶矩 7．关于力和力偶对物体的作用效应，下列说法正确的是（B）。 A．力只能使物体产生移动效应B．力可以使物体产生移动和转动效应 C．力偶只能使物体产生移动效应D．力和力偶都可以使物体产生移动和转动效应 8．平面任意力系向其平面内一点简化得一个主矢和主矩，它们与简化中心位置的选择，下面哪种说法是正确的（D）。
A ．主矢和主矩均与简化中心的位置有关 B ．主矢和主矩均与简化中心的位置无关 C ．主矢与简化中心的位置有关，主矩无关 D ．主矩与简化中心的位置有关，主矢无关 9．如图所示平板，其上作用有两对力1Q 和 2Q 及1P 和2P ，这两对力各组成一个力偶，现已知N Q Q 20021==，N P P 15021==，那么该平板将（C ） 。 A ．左右平移 B ．上下平移 C ．保持平衡 D ．顺时针旋转 10．由两个物体组成的物体系统，共具有(D)独立的平衡方程。 A ．3 B ．4 C ．5 D ．6 11．最大静摩擦力(B)。 A ．方向与相对滑动趋势相同，大小与正压力成正比 B ．方向与相对滑动趋势相反，大小与正压力成正比 C ．方向与相对滑动趋势相同，大小与正压力成反比 D ．方向与相对滑动趋势相反，大小与正压力成反比 12．关于力对点之矩的说法，(A)是错误的。 A ．力对点之矩与力的大小和方向有关，而与矩心位置无关 B ．力对点之矩不会因为力矢沿其作用线移动而改变 C ．力的数值为零、或力的作用线通过矩心时，力矩均为零 D ．互相平衡的两个力，对同一点之矩的代数和等于零 13．一个点和一个刚片用(B)的链杆相连，组成几何不变体系。 A ．两根共线的链杆 B ．两根不共线的链杆 C ．三根共线的链杆 D ．三根不共线的链杆 14．三个刚片用(A)两两相连，组成几何不变体系。 A ．不在同一直线的三个单铰 B ．不在同一直线的三个铰 C ．三个单铰 D ．三个铰 15．静定结构的几何组成特征是(D)。 A ．体系几何不变 B ．体系几何可变 C ．体系几何不变且有多余约束 D ．体系几何不变且无多余约束
附件1 省高等教育自学考试 《建筑力学与结构》（课程代码：03303）课程考试大 纲 目录 一、课程性质与设置目的 二、课程容和考核目标 第1章静力学基本知识 1.1静力学基本公理 1.2荷载及其分类 1.3约束与约束反力 1.4受力分析和受力图结构的计算简图 1.5力矩与力偶 1.6平面力系的合成与平衡方程 1.7平面力系平衡方程的初步应用 第2章静定结构的力计算 2.1平面体系的几何组成分析 2.2力平面静定桁架的力计算 2.3梁的力计算与力图 2.4静定平面刚架的力计算与力图 2.5三铰拱的力 2.6截面的几何性质 第3章杆件的强度与压杆稳定 3.1应力与应变的概念 3.2轴向拉伸（压缩）杆的应力与应变 3.3材料在拉伸和压缩时的力学性能 3.4材料强度的确定及轴向受力构件的强度条件 3.5梁的弯曲应力、梁的正应力、剪应力强度条件 3.6应力状态与强度理论
3.7组合变形 3.8压杆稳定 第4章静定结构的变形计算与刚度校核4.1结构的变形与位移 4.2二次积分法求梁的位移 4.3虚功原理单位荷载法计算位移 4.4刚度校核 第6章建筑结构及其设计基本原则 6.1建筑结构分类及其应用围 6.2建筑结构设计基本原则 第7章钢筋混凝土结构基本受力构件7.1钢筋混凝土材料的力学性能 7.2受弯构件正截面承载力 7.3受弯构件斜截面承载力计算 7.4受弯构件的其他构造要求 7.5受压构件承载力计算 7.6钢筋混凝土构件变形和裂缝的计算7.7预应力混凝土构件 第8章钢筋混凝土梁板结构 8.1现浇整体式单向板肋梁楼盖 8.2现浇整体式双向板肋梁楼盖 8.3楼梯 第10章地基与基础 10.1土的工程性质 10.2基础的类型及适用围 10.3浅基础设计 10.4桩基础设计 三、关于大纲的说明与考核实施要求 附录：题型举例
作图题： 1 试作杆的轴力图。 2．试作杆的扭矩图。 3．.试作图示各梁剪力与弯矩图。 (c) F T x 3kNm B x F S M x
4． 图示阶梯形杆AC ，F =10 kN ，l 1= l 2=400 mm ，A 1=2A 2=100 mm 2，E =200GPa ，试计算杆 AC 的轴向变形△l 。 解：(1) 用截面法求AB 、BC 段的轴力； 12 N N F F F F ==- (2) 分段计算个杆的轴向变形； 33112212331210104001010400 200101002001050 02 N N F l F l l l l EA EA .mm ?????=?+?=+=- ????=- 5． 图示接头，承受轴向载荷F 作用，试校核接头的强度。已知：载荷F =80 kN ，板宽b =80 mm ，板厚δ=10 mm ，铆钉直径d =16 mm ，许用应力[σ]=160 MPa ，许用切应力[τ] =120 MPa ，许用挤压应力[σbs ] =340 MPa 。板件与铆钉的材料相等。 解：(1) 校核铆钉的剪切强度； []2 1499.5 120 4 Q S F F MPa MPa A d ττπ===≤= (2) 校核铆钉的挤压强度； []14125 340 b bs bs b F F MPa MPa A d σσδ ===≤= (3) 考虑板件的拉伸强度； 对板件受力分析，画板件的轴力图； F A C B
校核1-1截面的拉伸强度 []11134125 160 MPa (2)N F F MPa A b d σσδ ===≤=- 校核2-2截面的拉伸强度 []111125 160 MPa ()N F F MPa A b d σσδ = ==≤=- 所以，接头的强度足够。 6． 图示圆截面轴，AB 与BC 段的直径分别为d 1与d 2，且d 1=4d 2/3，试求轴内的最大切应力与截面C 的转角，并画出轴表面母线的位移情况，材料的切变模量为G 。 解：(1) 画轴的扭矩图； (2) 求最大切应力； max 3 33212213.5114()16163AB AB pAB T M M M d W d d τπππ= === max 3 32216116 BC BC pBC T M M W d d τππ=== 比较得 max 3 2 16M d τπ= (3) 求C 截面的转角； 4 4 4222 216.614132 323BC BC AB AB C AB BC pAB pBC T l T l Ml Ml Ml GI GI Gd d G d G ???ππ=+= +=+ =?? ??? T x
附件1 广东省高等教育自学考试 《建筑力学与结构》（课程代码：03303）课程考试大 纲 目录 一、课程性质与设置目的 二、课程内容和考核目标 第1章静力学基本知识 1.1静力学基本公理 1.2荷载及其分类 1.3约束与约束反力 1.4受力分析和受力图结构的计算简图 1.5力矩与力偶 1.6平面力系的合成与平衡方程 1.7平面力系平衡方程的初步应用 第2章静定结构的内力计算 2.1平面体系的几何组成分析 2.2内力平面静定桁架的内力计算 2.3梁的内力计算与内力图 2.4静定平面刚架的内力计算与内力图 2.5三铰拱的内力 2.6截面的几何性质 第3章杆件的强度与压杆稳定 3.1应力与应变的概念 3.2轴向拉伸（压缩）杆的应力与应变 3.3材料在拉伸和压缩时的力学性能 3.4材料强度的确定及轴向受力构件的强度条件 3.5梁的弯曲应力、梁的正应力、剪应力强度条件 3.6应力状态与强度理论
3.7组合变形 3.8压杆稳定 第4章静定结构的变形计算与刚度校核4.1结构的变形与位移 4.2二次积分法求梁的位移 4.3虚功原理单位荷载法计算位移 4.4刚度校核 第6章建筑结构及其设计基本原则 6.1建筑结构分类及其应用范围 6.2建筑结构设计基本原则 第7章钢筋混凝土结构基本受力构件7.1钢筋混凝土材料的力学性能 7.2受弯构件正截面承载力 7.3受弯构件斜截面承载力计算 7.4受弯构件的其他构造要求 7.5受压构件承载力计算 7.6钢筋混凝土构件变形和裂缝的计算7.7预应力混凝土构件 第8章钢筋混凝土梁板结构 8.1现浇整体式单向板肋梁楼盖 8.2现浇整体式双向板肋梁楼盖 8.3楼梯 第10章地基与基础 10.1土的工程性质 10.2基础的类型及适用范围 10.3浅基础设计 10.4桩基础设计 三、关于大纲的说明与考核实施要求 附录：题型举例
62 4 43 5-2e 解：先后取4、5、3、6、2结点为研究对象，受力如图所示。 4结点：???=-=→? ???? ?????? =+??? ???--=+??? ???--→???=?--=?--→?????==∑∑kN kN 316.302322 02323210cos 0sin 10045432 2 43452 243434543N N N N N N N N X Y αα 5结点：???-===→???=--=-→?????==∑∑kN kN 130100 455456535654N N N N N N Y X 3结点： 3432353432363432363635343236320cos cos cos 0sin sin sin 00 222 1.580 4.74X N N N N N N Y N N N N N N N N N αααααα?=--=??→→? ?+-+==???--=???=?? →??+-+==-????? ∑∑kN kN 6结点：656367676263620cos 0 4.501sin 0 1.500 X N N N N N N N Y αα?=+-==???→→???---==-=????∑∑kN kN 2结点： 23212723212726232127232127260cos cos cos 0 sin sin sin 000224 0X N N N N N N N Y N N N N N N N ααβααβ?=--=??→→? ?-++==???? -=???? ??++=??? ? ∑∑2127 6.321.803N N =-?→?=?kN kN
西南大学[0727]《建筑力学》答案 1、强度指的是（）。 1.在荷载作用下构件抵抗破坏的能力 2.在荷载作用下构件保持原有平衡状态的能力 3.在荷载作用下构件抵抗可恢复变形的能力 2、认为材料沿各个方向的力学性能是相同的，这个假设属于（）。 1. A. 均匀性假设 2.各项异形假设 3.各项同性假设 3、薄壁环形截面最大弯曲剪应力是平均剪应力的( )倍 1. B. 1.33 2. E. 1.5 3.1 4. 2 4、 点的速度合成定理的适用条件是（） 1.牵连运动只能是平动 2.牵连运动为平动和转动 3.牵连运动只能是平面平动 4.牵连运动不限
5、刚体受三不平行的力作用而处于平衡状态，则此三力的作用线（） 1.必汇交于一点 2.必互相平行 3.必皆为零 4.必位于同一平面 6、作用在一个刚体上的两个力如果满足等值反向，则该二力可能是（）