建筑力學B復習

1、2022/9/19建筑力學(B)總復習考試時間: 2015.6 考試地點:注意: 帶好計算器, 鋼筆, 鉛筆, 尺子2022/9/19建筑力學(A1)剛體靜力學 (理論力學）(1- 3章)變形體靜力學(材料力學)(5,6,8,9,10,12章)變形體靜力學(結(jié)構(gòu)力學)(7,8,13,14章)2022/9/19掌握基本概念 建筑力學的任務(wù)和內(nèi)容 強度、剛度與穩(wěn)定性 剛體、變形固體及基本假設(shè) 連續(xù)性、均勻性、各向同性及彈性小變形 桿件變形的基本形式 軸向拉伸和壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲 荷載的分類研究平衡問題及求解內(nèi)力問題時的力學模型研究構(gòu)件的承載能力及超靜定問題時的力學模型2022/9/19（1）約

2、束與約束力 柔體約束、理想光滑面約束、理想鉸約束、光滑球鉸鏈、固定鉸鏈支座、滾動鉸支座、鏈桿（連桿）約束、固定端約束、定向支座剛體靜力學（受力分析）2022/9/19（2）結(jié)構(gòu)計算簡圖桿件、連接、支座、荷載、結(jié)構(gòu)體系（3）物體受力分析受力圖： 選研究對象取分離體； 先畫上主動力 畫出約束反力 根據(jù)公理簡化力。剛體靜力學（受力分析）2022/9/19 畫受力圖要注意的問題：(1)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械作用力。接觸處必有力，力的方向由約束類型而定。(2)不要多畫力；力是物體間的相互機械作用，對受力體所受的每一個力，都應明確指出它是哪一個施力體施加的。(3)不

3、要畫錯力；反力必須嚴格按照約束類型來畫；注意作用力與反作用力的對應。2022/9/19 畫受力圖要注意的問題：(4)受力圖上不能再帶約束。受力圖一定要畫在分離體上。(6)正確判斷二力桿，以及應用三力匯交原理。(5)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。2022/9/191、加減平衡力系公理推論1:力的可傳性原理2、力的平行四邊形法則3、 二力平衡公理 二力構(gòu)件/二力桿4、三力平衡定理5、作用與反作用公理剛體靜力學（靜力學公理）2022/9/19 概念：力對點的矩 力偶 力偶矩 力的

4、等效平移 平面匯交力系的合成與平衡條件 幾何法、解析法(投影法) 平面匯交力系有兩個獨立的平衡方程平面力偶系的合成與平衡條件兩個力偶的合成仍然為力偶，且1個獨立的平衡方程剛體靜力學（力系簡化的基礎(chǔ)知識）2022/9/19第3章 平面任意力系簡化與平衡方程 平面任意力系向一點的簡化 平面任意力系的平衡方程3個獨立平衡方程 平面平行力系的平衡方程2個獨立平衡方程 物體系的平衡問題主矢主矩（與簡化點無關(guān)）（與簡化點有關(guān)）平衡對于分布載荷來說，其合力的大小等于分布載荷圖形的面積，合力作用線則通過該圖形的形心。物體系平衡 系統(tǒng)中每個剛體平衡2022/9/19剪切變形體靜力學(材料力學)構(gòu)件(一維)拉桿壓

5、桿可能的變形軸向拉壓彎曲扭轉(zhuǎn)組合變形強度剛度強度剛度穩(wěn)定研究對象承載能力強度強度剛度強度剛度2022/9/19軸向拉伸與壓縮 外力 F 外力合力的作用線沿桿件軸線方向 內(nèi)力FN 軸力(離開截面為正)- 截面法求解 應力及 強度條件 變形及 剛度條件 應力、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)點變形圖解決三類問題2022/9/19剪切面 剪切 剪力 V 切應力 擠壓 擠壓力 FC 擠壓應力 擠壓截面聯(lián)接件的實用計算剪切2022/9/19扭轉(zhuǎn)內(nèi)容提要: 外力偶矩T: 內(nèi)力扭矩MT: 截面法, 注意正負號規(guī)定 應力及 強度條件

6、變形及 剛度條件 注意單位換算:解決三類問題TTTT2022/9/19彎曲內(nèi)力內(nèi)容提要:剪力V 及彎矩M : 截面法, 注意正負號規(guī)定. 內(nèi)力圖中控制截面 (極值處,載荷變化處,梁端截面等)的數(shù)值必須標明.內(nèi)力單位需注明.VVVVVV2022/9/19內(nèi)容提要:V ,M 及 q之間的微分關(guān)系q 向下為正x 向右為正注意：梁平衡微分方程彎曲內(nèi)力VV+dv2022/9/19內(nèi)容提要:彎曲正應力及強度條件:彎曲切應力及強度條件:計算中注意單位換算非對稱截面注意驗算上下邊緣彎曲應力VV2022/9/19內(nèi)容提要:與彎曲應力計算有關(guān)的截面幾何性質(zhì)矩形截面圓形截面為抗彎截面模量彎曲應力2022/9/19彎

7、曲變形內(nèi)容提要:撓度: 橫截面形心在垂直于梁軸方向的位移.轉(zhuǎn)角: 橫截面的角位移撓度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系:撓曲線微分方程: 近似:撓曲線方程轉(zhuǎn)角方程積分法和疊加法V2022/9/19壓桿穩(wěn)定內(nèi)容提要: 粗短壓桿-強度破壞理想壓桿實際壓桿 -存在偶然偏心細長壓桿臨界力:壓桿 中長壓桿-彈塑性失穩(wěn)破壞細長壓桿-彈性失穩(wěn)破壞兩端鉸支一固定一自由兩端固定一固定一鉸支材料性質(zhì)截面幾何性質(zhì)桿件幾何長度長度系數(shù)(桿端約束)壓桿的長細比無量綱量2022/9/19壓桿穩(wěn)定內(nèi)容提要:臨界應力總圖小柔度桿中柔度桿大柔度桿2022/9/19壓桿穩(wěn)定內(nèi)容提要: 壓桿穩(wěn)定計算 折減系數(shù)法或 穩(wěn)定安全系數(shù)法解決三類問題:(1)穩(wěn)定

8、性校核(2)確定承載力 (強度與穩(wěn)定)(3)截面設(shè)計 (試算法)壓桿穩(wěn)定折減系數(shù):變形體靜力學(結(jié)構(gòu)力學)平面結(jié)構(gòu)幾何組成分析體系若干桿件組成的桿件系統(tǒng)分類不變可變瞬變規(guī)則二元體兩剛片三剛片不變靜定超靜定變形體靜力學(結(jié)構(gòu)力學)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 =DPEIydxEIMMcw圖乘法求位移的適用條件yc的取法變形體靜力學(結(jié)構(gòu)力學)力法力法的計算步驟（1）確定原結(jié)構(gòu)的超靜定次

9、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多余聯(lián)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，在所去各多余聯(lián)系處的位移應與原結(jié)構(gòu)各相應位移相等的條件，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；（5）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。2022/9/19典型例題2022/9/19PRARDACBPD(a)(二力桿)RCRD(c)例：對如圖角架及其構(gòu)件進行受力分析并作受力圖（不計桿的自重）。完成2022/9/19用荷載集度、剪力、彎矩的微分關(guān)系

10、求下列各梁的剪力圖和彎矩圖。解: (1)支座反力 (2)剪力圖 (3)彎矩圖V 圖M 圖2022/9/19根據(jù)梁的彎矩圖求其剪力圖和受力圖。 解: (1)由彎矩圖得剪力圖 (2)由剪力圖得受力圖 V 圖受力圖2022/9/19 如圖所示 梁為10號工字鋼，其抗彎截面模量許用應力 。 桿是直徑 的圓截面鋼桿，其許用應力 。試求: (1)許可載荷 ；(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寸？多大的尺寸為宜？此時的許可載荷 又為多大？2022/9/19題型:（1）確定承載力 （2）截面設(shè)計及確定承載力解: (1)確定承載力步驟: 內(nèi)力及內(nèi)力圖 應力及強度條件 確定承載力AB桿強度條件

11、： CD桿強度條件： M圖2022/9/19題型:（1）確定承載力 （2）截面設(shè)計及確定承載力解: (2)截面設(shè)計及確定承載力 結(jié)構(gòu)承載力由CD桿控制，為提高結(jié)構(gòu)承載能力，需增大CD桿的截面。使CD、AB均達到強度極限。此時載荷為： 由強度條件設(shè)計CD桿截面：2022/9/19 用疊加法求圖示外伸梁外伸端的撓度和截面B的轉(zhuǎn)角。EI=常數(shù)。 2022/9/19 解:2022/9/19 矩形截面懸臂梁受載如圖，已知q=10kN，l=3m，f/l=1/250，=120MPa，E=200GPa，且h=2b，試求截面尺寸。 計算中注意單位換算2022/9/19 題型:截面設(shè)計同時考慮強度和剛度條件步驟: (1)內(nèi)力及內(nèi)力圖 (2)應力及強度條件