建筑力學(xué)B復(fù)習(xí)

1、2021-11-25建筑力學(xué)建筑力學(xué)(B)(B)總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)考試時間考試時間: 2015.6 考試地點考試地點:注意注意: 帶好計算器帶好計算器, 鋼筆鋼筆, 鉛筆鉛筆, 尺子尺子2021-11-25建筑力學(xué)(A1)剛體靜力學(xué) (理論力學(xué)）(1- 3章)變形體靜力學(xué)(材料力學(xué))(5,6,8,9,10,12章)變形體靜力學(xué)(結(jié)構(gòu)力學(xué))(7,8,13,14章)2021-11-25 建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容 剛體、變形固體及基本假設(shè)剛體、變形固體及基本假設(shè) 桿件變形的基本形式桿件變形的基本形式 荷載的分類荷載的分類2021-11-25（1）約束與約束力）約束與約束力剛體靜力學(xué)（受力分

2、析）剛體靜力學(xué)（受力分析）2021-11-25（2）結(jié)構(gòu)計算簡圖）結(jié)構(gòu)計算簡圖（3）物體受力分析）物體受力分析剛體靜力學(xué)（受力分析）剛體靜力學(xué)（受力分析）2021-11-25 畫受力圖要注意的問題：畫受力圖要注意的問題：(1)(1)不要漏畫力；不要漏畫力；除重力、電磁力外，物體之間只有通過接觸才有相互機(jī)械除重力、電磁力外，物體之間只有通過接觸才有相互機(jī)械作用力。作用力。接觸處必有力接觸處必有力，力的方向由約束類型而定。，力的方向由約束類型而定。(2)(2)不要多畫力；不要多畫力；力是物體間的相互機(jī)械作用，對受力體所受的每一個力，力是物體間的相互機(jī)械作用，對受力體所受的每一個力，都應(yīng)明確指出它是

3、哪一個施力體施加的。都應(yīng)明確指出它是哪一個施力體施加的。(3)(3)不要畫錯力；不要畫錯力；反力必須嚴(yán)格按照約束類型來畫；注意反力必須嚴(yán)格按照約束類型來畫；注意作用力與反作用力作用力與反作用力的對應(yīng)的對應(yīng)。2021-11-25 畫受力圖要注意的問題：畫受力圖要注意的問題：(4)(4)受力圖上不能再帶約束。受力圖上不能再帶約束。受力圖一定要畫在分離體上。受力圖一定要畫在分離體上。(6)(6)正確判斷二力桿，以及應(yīng)用三力匯交原理。正確判斷二力桿，以及應(yīng)用三力匯交原理。(5)(5)注意整體與局部一致；注意整體與局部一致；同一系統(tǒng)各研究對象的受力圖必須整體與局部一致，相互同一系統(tǒng)各研究對象的受力圖必須

4、整體與局部一致，相互協(xié)調(diào)。對某一處的約束反力方向一旦設(shè)定，在整體、局部協(xié)調(diào)。對某一處的約束反力方向一旦設(shè)定，在整體、局部或單個物體的受力圖上要保持一致?；騿蝹€物體的受力圖上要保持一致。2021-11-251、推論推論1:1:2、3、 4、5、剛體靜力學(xué)（剛體靜力學(xué)（靜力學(xué)公理靜力學(xué)公理）2021-11-25l 概念：概念：l 平面匯交力系的合成與平衡條件平面匯交力系的合成與平衡條件 l平面力偶系的合成與平衡條件平面力偶系的合成與平衡條件R, 12nF FFF0( ) OMFrF兩個力偶的合成仍然為力偶，且兩個力偶的合成仍然為力偶，且12RMMM12,0nRM MMM, BABMFF剛體靜力學(xué)（

5、剛體靜力學(xué)（力系簡化的基礎(chǔ)知力系簡化的基礎(chǔ)知識識）2021-11-25第3章 平面任意力系簡化與平衡方程l 平面任意力系的平衡方程平面任意力系的平衡方程l 平面平行力系的平衡方程平面平行力系的平衡方程l 物體系的平衡問題物體系的平衡問題主矢主矢n1iiFFR主矩主矩n1iiin1iiFrMMO（與簡化點無關(guān)）（與簡化點無關(guān)）（與簡化點有關(guān)）（與簡化點有關(guān)）0, 0ORMF平衡平衡2021-11-25剪切剪切變形體靜力學(xué)變形體靜力學(xué)(材料力學(xué)材料力學(xué))構(gòu)件構(gòu)件( (一維一維) )拉桿拉桿壓桿壓桿可能的變形可能的變形軸向拉壓軸向拉壓彎曲彎曲扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)組合變形組合變形強(qiáng)度強(qiáng)度剛度剛度強(qiáng)度強(qiáng)度剛度剛度穩(wěn)

6、定穩(wěn)定研究對象研究對象承承載載能能力力強(qiáng)度強(qiáng)度強(qiáng)度強(qiáng)度剛度剛度強(qiáng)度強(qiáng)度剛度剛度2021-11-25軸向拉伸與壓縮軸向拉伸與壓縮 外力外力 F 外力合力的作用線沿桿件軸線方向外力合力的作用線沿桿件軸線方向 內(nèi)力內(nèi)力FN 軸力軸力(離開截面為正離開截面為正)- 截面法求解截面法求解 應(yīng)力及應(yīng)力及 強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件 變形及變形及 剛度條件剛度條件NAFNlEAlFlll 應(yīng)力、彈性模量及剪切模量的單位：應(yīng)力、彈性模量及剪切模量的單位：1Pa=1N/m2 , 1MPa=106Pa , 1GPa=109Pa。桿系結(jié)構(gòu)節(jié)桿系結(jié)構(gòu)節(jié)點變形圖點變形圖解決三類問題解決三類問題2021-11-25剪切面剪切面 剪

7、切剪切 剪力剪力 V 切應(yīng)力切應(yīng)力 擠壓擠壓 擠壓力擠壓力 FC 擠壓應(yīng)力擠壓應(yīng)力 擠壓截面擠壓截面ccccAFVAVdAcccFd聯(lián)接件的實用計算聯(lián)接件的實用計算剪切剪切2021-11-25扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)內(nèi)容提要內(nèi)容提要: : 外力偶矩外力偶矩T:T: 內(nèi)力扭矩內(nèi)力扭矩M MT T: : 截面法截面法, , 注意正負(fù)號規(guī)定注意正負(fù)號規(guī)定 應(yīng)力及應(yīng)力及 強(qiáng)度條件強(qiáng)度條件 變形及變形及 剛度條件剛度條件 kWN mr/min9549PTnmaxp, nnpMMIW43pp,3216ddIW ppmax , nnM lMGIGI)/m( 180m/rad 1 l l 注意單位換算注意單位換算:解決三類問

8、題解決三類問題TTTT2021-11-25彎曲內(nèi)力彎曲內(nèi)力內(nèi)容提要內(nèi)容提要: :l 剪力剪力V V 及彎矩及彎矩M M : : 截面法截面法, , 注意正負(fù)號規(guī)定注意正負(fù)號規(guī)定. . l 內(nèi)力圖中控制截面內(nèi)力圖中控制截面 ( (極值處極值處, ,載荷變化處載荷變化處, ,梁端截梁端截面等面等) )的數(shù)值必須標(biāo)明的數(shù)值必須標(biāo)明. .內(nèi)力單位需注明內(nèi)力單位需注明. .VVVVVV2021-11-25內(nèi)容提要內(nèi)容提要: :l V ,M V ,M 及及 q q之間的微分關(guān)系之間的微分關(guān)系q 向向下下為正為正x 向右為正向右為正注意：注意：梁平衡微分方程梁平衡微分方程彎曲內(nèi)力彎曲內(nèi)力qdxdVVdxdM

9、qdxMd22VV+dv2021-11-25內(nèi)容提要內(nèi)容提要: :l 彎曲正應(yīng)力及強(qiáng)度條件彎曲正應(yīng)力及強(qiáng)度條件: :l 彎曲切應(yīng)力及強(qiáng)度條件彎曲切應(yīng)力及強(qiáng)度條件:( )zMyyImax tzcMW*Q( )zzF SyI bmax 計算中注意計算中注意單位換算單位換算非對稱截面注非對稱截面注意驗算上下邊意驗算上下邊緣緣彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力VV2021-11-25內(nèi)容提要內(nèi)容提要: :l 與彎曲應(yīng)力計算有關(guān)的截面幾何性質(zhì)與彎曲應(yīng)力計算有關(guān)的截面幾何性質(zhì)矩形截面332121622zzbhbhWhbhI圓形截面2p4p4p3d264226432zyzzAzIAIIIIIddIWddzW為抗彎截面模量為抗

10、彎截面模量彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力2021-11-25彎曲變形彎曲變形內(nèi)容提要內(nèi)容提要: :撓度撓度: : 橫截面形心在垂直于梁軸方向的位移橫截面形心在垂直于梁軸方向的位移. .轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角: : 橫截面的角位移橫截面的角位移撓度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系撓度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系: :撓曲線微分方程撓曲線微分方程: : 近似近似: : ( )yfx撓曲線方程)(x 轉(zhuǎn)角方程ddyx積分法和疊加法積分法和疊加法VzEIxMdxvdv)(22zEIxMdxdvdxvd)()(1 132222021-11-25壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定內(nèi)容提要內(nèi)容提要: : 粗短壓桿粗短壓桿-強(qiáng)度破壞強(qiáng)度破壞理想壓桿理想壓桿實際壓桿實際壓桿 -存在存在偶然偏

11、心偶然偏心中長壓桿中長壓桿-彈塑性失穩(wěn)破壞彈塑性失穩(wěn)破壞細(xì)長壓桿細(xì)長壓桿-彈性失穩(wěn)破壞彈性失穩(wěn)破壞兩端鉸支兩端鉸支一固定一自由一固定一自由兩端固定兩端固定一固定一鉸支一固定一鉸支材料性質(zhì)材料性質(zhì)截面幾何性質(zhì)截面幾何性質(zhì)桿件幾桿件幾何長度何長度,yzII長度系數(shù)長度系數(shù)( (桿端約束桿端約束) )壓桿的長細(xì)比壓桿的長細(xì)比無量綱量無量綱量=1=2=0. 5=0. 72021-11-25壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定內(nèi)容提要內(nèi)容提要: :臨界應(yīng)力總圖臨界應(yīng)力總圖s0abcrsab小柔度桿小柔度桿 中柔度桿中柔度桿大柔度桿大柔度桿ppEp22crE 2021-11-25壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定內(nèi)容提要內(nèi)容提要: : 壓桿穩(wěn)

12、定計算壓桿穩(wěn)定計算 折減系數(shù)法折減系數(shù)法crwn或或crwnn 穩(wěn)定安全系數(shù)法穩(wěn)定安全系數(shù)法壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定),(材料材料 折減系數(shù)折減系數(shù):變形體靜力學(xué)變形體靜力學(xué)(結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué))平面結(jié)構(gòu)幾何組成分析平面結(jié)構(gòu)幾何組成分析體系體系若干桿件組成的桿件系統(tǒng)若干桿件組成的桿件系統(tǒng)分類分類不變不變可變可變瞬變瞬變規(guī)則規(guī)則二元體二元體兩剛片兩剛片三剛片三剛片不變不變靜定靜定超靜定超靜定變形體靜力學(xué)變形體靜力學(xué)(結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué))靜定結(jié)構(gòu)位移計算靜定結(jié)構(gòu)位移計算一、虛功原理力：滿足平衡位移：變形連續(xù)虛設(shè)位移虛位移原理（求未知力）虛功方程等價于平衡條件虛力原理（求未知位移）虛功方程等價于位移條件虛設(shè)力系

13、lEANNdsEIMMPPKKcR二、=剛架、梁桁架支座移動組合結(jié)構(gòu)、拱各項含義虛設(shè)廣義單位荷載的方法三、圖乘法求位移 PEIydxEIMMcw圖乘法求位移的適用條件yc的取法變形體靜力學(xué)變形體靜力學(xué)(結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué))力法力法力法的計算步驟力法的計算步驟（1）確定原結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)，去掉多余聯(lián)系，得到）確定原結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)，去掉多余聯(lián)系，得到一個靜定的基本結(jié)構(gòu)，并以多余未知力代替相應(yīng)多余聯(lián)一個靜定的基本結(jié)構(gòu)，并以多余未知力代替相應(yīng)多余聯(lián)系的作用。系的作用。（2）根據(jù)基本結(jié)構(gòu)在多余未知力和荷載共同作用下，）根據(jù)基本結(jié)構(gòu)在多余未知力和荷載共同作用下，在所去各多余聯(lián)系處的位移應(yīng)與原結(jié)構(gòu)各相應(yīng)位移

14、相等在所去各多余聯(lián)系處的位移應(yīng)與原結(jié)構(gòu)各相應(yīng)位移相等的條件，建立力法的典型方程；的條件，建立力法的典型方程；（3）作出基本結(jié)構(gòu)的各單位內(nèi)力圖和荷載內(nèi)力圖，按）作出基本結(jié)構(gòu)的各單位內(nèi)力圖和荷載內(nèi)力圖，按求位移的方法計算典型方程中的系數(shù)和自由項；求位移的方法計算典型方程中的系數(shù)和自由項；（4）解典型方程，求出各多余未知力；）解典型方程，求出各多余未知力；（5）按分析靜定結(jié)構(gòu)的方法，由平衡條件或疊加法求）按分析靜定結(jié)構(gòu)的方法，由平衡條件或疊加法求得最后內(nèi)力。得最后內(nèi)力。2021-11-252021-11-25PRARDACBPD(a)(二力桿二力桿)RCRD(c)例：對如圖角架及其構(gòu)件進(jìn)行受力分析并

15、作受力圖（不計桿例：對如圖角架及其構(gòu)件進(jìn)行受力分析并作受力圖（不計桿的自重）。的自重）。完成完成2021-11-25用荷載集度、剪力、彎矩的微分關(guān)系求下列各梁的剪力圖用荷載集度、剪力、彎矩的微分關(guān)系求下列各梁的剪力圖和彎矩圖。和彎矩圖。解解: (1)支座反力支座反力 (2)剪力圖剪力圖 (3)彎矩圖彎矩圖30( ),45( )ABRkNRkNQF (kN)x(m)+_+3020103015V V 圖圖15_+x(m)M(kNm)25M M 圖圖V2021-11-25根據(jù)梁的彎矩圖求其剪力圖和受力圖。根據(jù)梁的彎矩圖求其剪力圖和受力圖。 解解: (1)由彎矩圖得剪力圖由彎矩圖得剪力圖 (2)由剪力

16、圖得受力圖由剪力圖得受力圖 V V 圖圖受力受力圖圖10kNR =20kN10kN10kN/mABR =20kN10101010+_+x(m)F (kN)Q_V2021-11-25 如圖所示如圖所示 梁為梁為1010號工字鋼，其抗彎截面模量號工字鋼，其抗彎截面模量許用應(yīng)力許用應(yīng)力 。 桿是直徑桿是直徑 的圓截的圓截面鋼桿，其許用應(yīng)力面鋼桿，其許用應(yīng)力 。試求試求: (1): (1)許可載荷許可載荷 ；(2)(2)為提高此結(jié)構(gòu)的承載能力，可改變哪一根桿件的截面尺為提高此結(jié)構(gòu)的承載能力，可改變哪一根桿件的截面尺寸？多大的尺寸為宜？此時的許可載荷寸？多大的尺寸為宜？此時的許可載荷 又為多大？又為多大

17、？AB349cmW MPa1601CDmmd10 2120MPa q maxq2021-11-25+_0.7510.28qkNm0.5qkNmmaxM題型題型: :（1 1）確定承載力）確定承載力 （2 2）截面設(shè)計及確定承載力）截面設(shè)計及確定承載力解解: (1)(1)確定承載力確定承載力步驟步驟: : 內(nèi)力及內(nèi)力圖內(nèi)力及內(nèi)力圖 應(yīng)力及強(qiáng)度條件應(yīng)力及強(qiáng)度條件 確定承載力確定承載力ABAB桿強(qiáng)度條件：桿強(qiáng)度條件： CDCD桿強(qiáng)度條件：桿強(qiáng)度條件： 2.25nFqkNmaxmax1MW15.68/qkN mmax2nFA4.187/qkN m4.187/qkN mM圖圖2021-11-25題型題型

18、: :（1 1）確定承載力）確定承載力 （2 2）截面設(shè)計及確定承載力）截面設(shè)計及確定承載力解解: (2)(2)截面設(shè)計及確定承載力截面設(shè)計及確定承載力 結(jié)構(gòu)承載力由結(jié)構(gòu)承載力由CDCD桿控制，為提高結(jié)構(gòu)承載能力，需增大桿控制，為提高結(jié)構(gòu)承載能力，需增大CDCD桿的截面。使桿的截面。使CDCD、ABAB均達(dá)到強(qiáng)度極限。此時載荷為：均達(dá)到強(qiáng)度極限。此時載荷為： 由強(qiáng)度條件設(shè)計由強(qiáng)度條件設(shè)計CDCD桿截面：桿截面：max 15.68/qkN mmax2nFA19.4dmm2021-11-25 用疊加法求圖示外伸梁外伸端的撓度和截面用疊加法求圖示外伸梁外伸端的撓度和截面B B的轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)角。角。EI=EI=常數(shù)。常數(shù)。 2021-11-25 解解: :ABCCBA+=BCABC+qal1232021-11-25 矩形截面懸臂梁受載如圖，已知矩形截