建筑力學(xué)視頻學(xué)習(xí)筆記

1、建筑力學(xué) 01 第一章 緒論 計(jì)算工程實(shí)際問題的過程 實(shí)際對象力學(xué)模型數(shù)學(xué)模型計(jì)算 力學(xué)模型的合理性直接決定計(jì)算結(jié)果的正確性，因此模型的概念和建立力學(xué)模型的思想是 建立力學(xué)學(xué)習(xí)的一個重點(diǎn)。我們將通過物體間的接觸與聯(lián)接方式的簡化以及物體受力和傳力的關(guān)系來體會建模思想和 建模過程本章內(nèi)容：結(jié)構(gòu)與構(gòu)件 剛體、變形體及其基本假設(shè) 構(gòu)件變形的基本形式 建筑力學(xué)的基本任務(wù)和內(nèi)容 荷載的分類1 1 結(jié)構(gòu)與構(gòu)件 建筑物中承受荷載而起骨架作用的部分稱結(jié)構(gòu)。組成結(jié)構(gòu)的各獨(dú)立部分稱構(gòu)件。結(jié)構(gòu)一般 按幾何特征分三類：桿件結(jié)構(gòu)、薄壁結(jié)構(gòu)、實(shí)體結(jié)構(gòu)。 建筑力學(xué)以桿系結(jié)構(gòu)作為研究對象。1 2 剛體、變形體及其基本假設(shè) 建筑

2、力學(xué)中將物體抽象化為兩種計(jì)算模型： 理想剛體受力作用而不變形的物體。 理想變形體受外界條件而不變形的物體。 當(dāng)物體變形因素與所研究的問題無關(guān)，或所研究的問題影響甚微時，可不考慮物體變形， 將物體視為剛體。當(dāng)變形因素在所研究的問題中成為不容忽視的因素時，將物體視為變形體。 理想變形體假設(shè)：1 連續(xù)性材料是密實(shí)無空隙的連續(xù)分布 ;2 均勻性物體上任何一部分材料的力學(xué)性質(zhì)相同3 各向同性材料沿不同方向具有相同的力學(xué)性質(zhì) 針對所研究問題的性質(zhì)，略去一些次要因素，保留對問題起決定作用的主要因素，而將實(shí) 際結(jié)構(gòu)抽象化為理想結(jié)構(gòu)。撤去荷載隨之消失的變形稱為彈性變形；撤去荷載仍有殘留的變形稱為塑性變形；1 3

3、 構(gòu)件變形的基本形式 桿件按軸線曲直分為直桿、曲桿和折桿。桿件受力變形的基本形式： 拉壓；剪切；扭曲；彎曲 桿件變形的基本形式（ 1 軸向拉壓） 一對方向相反的外力沿軸線作用于桿件，桿件的變形主要變現(xiàn)為長度發(fā)生伸長或縮短的改 變，這種變形形式稱為軸向拉壓變形。桿件變形的基本形式（ 2 橫向剪切） 一對相距很近的方向相反的平行外力沿桿件橫向作用于桿件，桿件的變形主要變現(xiàn)為橫截 面沿力作用方向發(fā)生錯動。這種變形形式稱為橫向剪切變形。桿件變形的基本形式（ 3 軸向扭轉(zhuǎn)） 一對方向相反的力偶作用于桿件的兩個橫截面上，桿件的兩個相鄰橫截面繞軸線發(fā)生相對 轉(zhuǎn)動。這種變形形式稱為扭轉(zhuǎn)變形。桿件變形的基本形式

4、（ 4 面內(nèi)彎曲） 一對方向相反的力偶作用于桿件的縱向平面內(nèi)，桿件的軸線變?yōu)榍€。這種變形形式稱為 面內(nèi)彎曲變形。1 4 建筑力學(xué)的基本任務(wù)和內(nèi)容 為保證結(jié)構(gòu)按設(shè)計(jì)要求正常工作，充分發(fā)揮材料的性能，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合 理。就需要研究結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律及在荷載作用下的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題。為合理 選擇材料確定截面形狀和尺寸等提供必要的理論基礎(chǔ)和計(jì)算方法。強(qiáng)度材料抵抗破壞的能力。 剛度結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。穩(wěn)定性體系保持原有形狀的穩(wěn)定平衡狀態(tài)。 建筑力學(xué)內(nèi)容：靜力學(xué)基礎(chǔ)及靜定結(jié)構(gòu)問題： 包括物體受力分析；力的平衡；力系簡化；平衡條件。幾何組成分析；靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力分 析。由于這些分析與構(gòu)件變

5、形因素?zé)o關(guān)，故結(jié)構(gòu)或構(gòu)件可看成剛體。強(qiáng)度問題： 主要研究構(gòu)件在各種基本變形條件下的強(qiáng)度計(jì)算理論和計(jì)算方法以及滿足強(qiáng)度要求的條 件。剛度問題： 主要研究構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的變形和位移的計(jì)算理論和計(jì)算方法，確定滿足剛度要求的條件，為 后續(xù)學(xué)習(xí)超靜定結(jié)構(gòu)打下基礎(chǔ)。 超靜定結(jié)構(gòu)問題（加固已穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)）： 主要介紹求解超靜定結(jié)構(gòu)問題的典型計(jì)算方法，即力法和位移法，以及力矩分配法。 桿的穩(wěn)定性問題：主要研究不同支撐條件下直桿結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題。1 5 荷載的分類 結(jié)構(gòu)工作所承受的外力稱荷載。能引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的因素稱廣義荷載。 按荷載的作用范圍的大小分為分布荷載和集中荷載； 按荷載的作用時間的久暫分為恒荷載和活荷載

6、； 按荷載的作用性質(zhì)分為靜荷載和動荷載；建筑力學(xué) 02自由體：位移不受限制的物體： 非自由體：位移受限制的物體。約束：阻礙物體運(yùn)動的周圍物體稱為約束。約束反力：約束對物體的作用力稱為約束反力（物體要運(yùn)動產(chǎn)生阻礙它運(yùn)動的力）柔鎖約束：有柔索且不可延伸的繩索的構(gòu)成約束光滑面約束：鏈桿約束：鏈桿是兩端用光滑鉸與其它物體相連接且中間不受力作用的桿件。自由體：位移不受限制的物體非自由體：位移受限制的物體第二課第二章 計(jì)算簡圖與受力分析本章內(nèi)容約束與約束反力結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖物體受力分析1：約束與約束反力 自由體：位移不受限制的物體 非自由體：位移受限制的物體約束：阻礙物體運(yùn)動的周圍物體約束反力：約束對物體的作

7、用力 約束反力的特征決定于約束的性質(zhì)，物體的約束方式即多樣又復(fù)雜。為了分析約束反力， 我們將多樣復(fù)雜的約束形式通過簡化，歸納為幾種典型的約束模型。（1）柔索約束：由柔軟且不可延伸的繩構(gòu)成的約束。 約束特性：只能阻礙物體沿沿繩索伸長方向的位移 約束反力：沿繩索的中心線，背離物體的方向，產(chǎn)生拉力。（2）光滑面約束：由兩個物體光滑接觸構(gòu)成的約束。（例如齒輪之間的咬合） 約束特性 : 阻礙物體沿著接觸點(diǎn)公法線朝向約束的位移，但不阻礙物體 接觸點(diǎn)切線方向的位移。約束反力：光滑面約束力為壓力，方向?yàn)楣饣娴墓ň€方向。（3）光滑柱鉸約束：兩個物體 a b 上鉆同樣大小的圓孔，并用圓柱銷釘 c 穿入圓孔，將

8、兩 個物體連接起來。約束特性：不能阻礙兩個物體的相對轉(zhuǎn)動，但可以阻礙兩物體的相對移動。 約束反力：通過銷釘?shù)膱A心，但方位和指向不能確定。（4）鏈桿約束：是兩端用光滑鉸與其它物體相連接且中間不受力作用的桿件。 約束性質(zhì)：可阻礙物體沿鏈桿兩端鉸中心連線方向位移。約束反力：沿著兩端鉸鏈中心的邊線，等值、反向、共線。鏈桿只在光滑鉸處受外力作 用，因此又稱二力桿。鏈桿支座的約束反力必定沿著兩鉸鏈中心的邊線作用在物體上。（ 支座 ） 當(dāng)被約束物體中的某個物體作為基礎(chǔ)固定在地面時，該約束又稱為支座。1 單鏈桿支座2 滾動支座 固定鉸支座3 固定端支座：使桿件既不能發(fā)生移動也不能發(fā)生轉(zhuǎn)動的約束；4 定向支座：

9、將物體用兩根相鄰、等長、平行鏈桿與地面相連接的支座。5 滾動支座與光滑接觸面相似，垂直于支承面，在單面約束的條件下，指向被約束物體。6 固定鉸支座與光滑圓柱鉸類似，約束桿端的線位移。相應(yīng)的約束反力可以用兩個垂直分 力表示。22 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖計(jì)算簡圖是實(shí)際結(jié)構(gòu)的簡化模型選用原則：反映實(shí)際結(jié)構(gòu)的主要性能或能代表實(shí)際結(jié)構(gòu)，同時便于分析和計(jì)算。力學(xué)概念和實(shí)際工程實(shí)踐結(jié)合（1）支座的簡化 將工程結(jié)構(gòu)的真實(shí)支座簡化為力學(xué)中理想的支座2、結(jié)點(diǎn)的簡化結(jié)構(gòu)中桿件的交點(diǎn)為結(jié)點(diǎn)鉸結(jié)點(diǎn) 剛結(jié)點(diǎn) 組合結(jié)點(diǎn)(1)鉸結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)處的各桿用鉸相連接相互約束桿端的相對線位移，其約束反力用兩對 垂直的互為作用與反作用的分力表示，桿件受荷載作用產(chǎn)生變形時，各桿