建筑力學第1章緒論課件

第一章緒論建筑力學是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，它為土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工現(xiàn)場受力問題的解決提供基本的力學知識和計算方法。緒論第一章緒論建筑力學是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，它緒論第一節(jié)建筑力學的研究對象力學是研究物體機械運動規(guī)律的學科。建筑力學主要研究建筑物或構(gòu)筑物中的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑物或構(gòu)筑物中起骨架(承受和傳遞荷載)作用的主要物體。組成建筑結(jié)構(gòu)的基本部件稱為構(gòu)件。緒論第一節(jié)建筑力學的研究對象力學是研究物體緒論結(jié)構(gòu)——建筑物中承受荷載并起骨架作用的部分。構(gòu)件——組成結(jié)構(gòu)的單個部件。緒論結(jié)構(gòu)——建筑物中承受荷載并起骨架作用的部分。一、結(jié)構(gòu)的類型⒈桿系結(jié)構(gòu)桿的幾何特征是細而長，即l>>h，l>>b。桿又可分為直桿和曲桿。一、結(jié)構(gòu)的類型一、結(jié)構(gòu)的類型⒈桿系結(jié)構(gòu)桿的幾何特征是細而長，即l>>h，l>>b。桿又可分為直桿和曲桿。一、結(jié)構(gòu)的類型一、結(jié)構(gòu)的類型⒉薄壁結(jié)構(gòu)薄壁結(jié)構(gòu)它的幾何特征是寬而薄即a>>t，b>>t。平面形狀的稱為板，曲面形狀稱為殼。一、結(jié)構(gòu)的類型一、結(jié)構(gòu)的類型⒊實體結(jié)構(gòu)實體結(jié)構(gòu)它的幾何特征是三個方向的尺寸都是同量級的。一、結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：⒈梁二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：

⒉拱二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：

⒊桁架二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：

⒋剛架二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：

⒌組合結(jié)構(gòu)二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型第二節(jié)建筑力學的任務建筑力學的任務是研究能使建筑結(jié)構(gòu)安全、正常工作且符合經(jīng)濟要求的理論和計算方法，具體是：⑴研究物體的受力分析、力系簡化與平衡的理論。這是建筑力學的靜力學基礎(chǔ)。⑵研究結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在荷載作用下內(nèi)力的計算方法，以保證結(jié)構(gòu)有足夠的強度。強度：材料抵抗破壞的能力。⑶研究結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在荷載作用下變形的計算方法，以保證結(jié)構(gòu)有足夠的剛度。剛度：結(jié)構(gòu)抵抗單位變形的能力。第二節(jié)建筑力學的任務建筑力學的任務是研究能使建第二節(jié)建筑力學的任務建筑力學的任務是研究能使建筑結(jié)構(gòu)安全、正常工作且符合經(jīng)濟要求的理論和計算方法，具體是：

⑷研究結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以保證結(jié)構(gòu)不會發(fā)生失穩(wěn)破壞。穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)保持原有平衡狀態(tài)的能力。⑸研究建筑結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律和合理形式。研究結(jié)構(gòu)的合理形式，是為了有效地利用材料，使其性能得到充分地發(fā)揮第二節(jié)建筑力學的任務建筑力學的任務是研究能使建第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件可統(tǒng)稱為物體。在建筑力學中將物體抽象為兩種理想計算模型：剛體、變形體。剛體：在外力作用下，其內(nèi)部任意兩點之間的距離不發(fā)生變化的物體。實際物體在外力作用時，內(nèi)部各點之間的距離都會發(fā)生一定的改變，即物體產(chǎn)生了變形。當物體的變形很小時，可以將變形略去不計，這時，物體可以抽象為剛體，從而使問題的研究大為簡化。第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件可統(tǒng)稱第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件可統(tǒng)稱為物體。在建筑力學中將物體抽象為兩種理想計算模型：剛體、變形體。但當研究的問題與物體的變形密切相關(guān)時，就必須考慮物體的變形，哪怕是極其微小的變形，這時就要把物體抽象為變形體這一力學模型。變形體是在外力作用下內(nèi)部各點之間距離會發(fā)生變化的物體。如研究一個簡支梁在外力作用下的內(nèi)力時，可以把簡支梁看做一個剛體，而要研究梁的變形時，就必須把梁看作變形體了。第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件可統(tǒng)稱第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)變形固體的基本假設(shè)：⑴連續(xù)性假設(shè)即假設(shè)組成固體的物質(zhì)毫無空隙地充滿固體的幾何空間。⑵均勻性假設(shè)即假設(shè)固體內(nèi)部各部分之間的力學性質(zhì)處處相同。⑶各向同性假設(shè)即假設(shè)固體在各個方向上具有相同的力學性質(zhì)。第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)變形固體的基本假設(shè)：第四節(jié)桿件變形基本形式桿件的形狀和尺寸可由桿的橫截面和軸線兩個主要幾何元素來描述。桿的各個截面的形心的連線叫軸線，垂直于軸線的截面叫橫截面。軸線為直線、橫截面相同的桿稱為等直桿。第四節(jié)桿件變形基本形式桿件的形狀和尺寸可由桿的第四節(jié)桿件變形基本形式1.軸向拉伸與壓縮這種變形是在一對大小相等、方向相反、作用線與桿軸線重合的外力作用下,桿件產(chǎn)生長度的改變(伸長與縮短)。第四節(jié)桿件變形基本形式1.軸向拉伸與壓縮第四節(jié)桿件變形基本形式

2.剪切變形這種變形是在一對相距很近、大小相等、方向相反、作用線垂直于桿軸線的外力作用下，桿件的橫截面沿外力方向發(fā)生的錯動。第四節(jié)桿件變形基本形式2.剪切變形第四節(jié)桿件變形基本形式

3.扭轉(zhuǎn)變形這種變形是在一對大小相等、方向相反、位于垂直于桿軸線的平面內(nèi)的力偶作用下，桿的任意兩橫截面發(fā)生的相對轉(zhuǎn)動。第四節(jié)桿件變形基本形式3.扭轉(zhuǎn)變形第四節(jié)桿件變形基本形式

4.彎曲變形這種變形是在橫向力或一對大小相等、方向相反、位于桿的縱向平面內(nèi)的力偶作用下，桿的軸線由直線彎曲成曲線。第四節(jié)桿件變形基本形式4.彎曲變形第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒈

按作用在結(jié)構(gòu)上的荷載分布狀況分類(1)體荷載。體荷載指分布在結(jié)構(gòu)整個體積內(nèi)連續(xù)作用的荷載。如圖所示的物體G的重力就是典型的體荷載。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒈

按作用在結(jié)構(gòu)上的荷載分布狀況分類(2)分布荷載。分布荷載指分布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載。①均布面荷載。②均布線荷載。若均布面荷載換算到計算構(gòu)件的縱軸線上，即均布面荷載乘以其負載寬度，則可得沿縱向的均布線荷載。③三角形分布荷載。三角形分布荷載如水對水池壁的側(cè)向壓力。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒈

按作用在結(jié)構(gòu)上的荷載分布狀況分類(2)分布荷載。分布荷載指分布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒈

按作用在結(jié)構(gòu)上的荷載分布狀況分類(3)集中荷載。作用于結(jié)構(gòu)上的荷載，當分布面積遠遠小于結(jié)構(gòu)尺寸時,可以認為此荷載是作用于結(jié)構(gòu)某一點上的荷載，即集中荷載。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒉

按荷載作用時間的長短分類(1)永久荷載(恒載)。永久荷載是指在結(jié)構(gòu)使用期間內(nèi)，其值不隨時間變化，或變化與平均值相比可忽略不計的荷載。例如結(jié)構(gòu)的自重、土壓力等。(2)可變荷載(活載)?？勺兒奢d是指在結(jié)構(gòu)使用期間內(nèi)，其值隨時間變化且其變化值與平均值相比不可忽略不計的荷載。例如，樓屋面上的人群荷載，作用在建筑物上的風荷載、雪荷載等。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒉

按荷載作用時間的長短分類(3)偶然荷載。偶然荷載是指在結(jié)構(gòu)使用期間內(nèi)，不一定出現(xiàn)，但一旦出現(xiàn)其值便很大且持續(xù)時間短的荷載。這種荷載如果在設(shè)計時考慮不周，可能引起嚴重的后果。如建筑物所受的地震作用、橋墩所受的輪船的撞擊荷載、爆炸荷載等。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

4.按荷載作用性質(zhì)的不同分類⑴靜力荷載。是指緩慢地作用到結(jié)構(gòu)上,不致使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯著的沖擊或振動,因而慣性力的影響可以略去不計的荷載。⑵動力荷載。是指隨時間而急劇變化的荷載，它將引起結(jié)構(gòu)的顯著振動，產(chǎn)生不容忽視的加速度，因而必須考慮慣性力的影響，如打夯機產(chǎn)生的沖擊荷載、地震作用等。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載結(jié)束語學習建筑力學的意義

⒈

在施工中理解結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙的意圖與要求，保證工程質(zhì)量，避免發(fā)生工程事故。

⒉

合理、經(jīng)濟的完成施工中的一些力學問題。

⒊

保證工程的改進措施施行。結(jié)束語第一章緒論建筑力學是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，它為土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工現(xiàn)場受力問題的解決提供基本的力學知識和計算方法。緒論第一章緒論建筑力學是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，它緒論第一節(jié)建筑力學的研究對象力學是研究物體機械運動規(guī)律的學科。建筑力學主要研究建筑物或構(gòu)筑物中的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑物或構(gòu)筑物中起骨架(承受和傳遞荷載)作用的主要物體。組成建筑結(jié)構(gòu)的基本部件稱為構(gòu)件。緒論第一節(jié)建筑力學的研究對象力學是研究物體緒論結(jié)構(gòu)——建筑物中承受荷載并起骨架作用的部分。構(gòu)件——組成結(jié)構(gòu)的單個部件。緒論結(jié)構(gòu)——建筑物中承受荷載并起骨架作用的部分。一、結(jié)構(gòu)的類型⒈桿系結(jié)構(gòu)桿的幾何特征是細而長，即l>>h，l>>b。桿又可分為直桿和曲桿。一、結(jié)構(gòu)的類型一、結(jié)構(gòu)的類型⒈桿系結(jié)構(gòu)桿的幾何特征是細而長，即l>>h，l>>b。桿又可分為直桿和曲桿。一、結(jié)構(gòu)的類型一、結(jié)構(gòu)的類型⒉薄壁結(jié)構(gòu)薄壁結(jié)構(gòu)它的幾何特征是寬而薄即a>>t，b>>t。平面形狀的稱為板，曲面形狀稱為殼。一、結(jié)構(gòu)的類型一、結(jié)構(gòu)的類型⒊實體結(jié)構(gòu)實體結(jié)構(gòu)它的幾何特征是三個方向的尺寸都是同量級的。一、結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：⒈梁二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：

⒉拱二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：

⒊桁架二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：

⒋剛架二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型建筑力學以桿系結(jié)構(gòu)為研究對象，重點研究平面桿系結(jié)構(gòu)。常見的平面桿系結(jié)構(gòu)主要有以下幾種類型：

⒌組合結(jié)構(gòu)二、平面桿系結(jié)構(gòu)的類型第二節(jié)建筑力學的任務建筑力學的任務是研究能使建筑結(jié)構(gòu)安全、正常工作且符合經(jīng)濟要求的理論和計算方法，具體是：⑴研究物體的受力分析、力系簡化與平衡的理論。這是建筑力學的靜力學基礎(chǔ)。⑵研究結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在荷載作用下內(nèi)力的計算方法，以保證結(jié)構(gòu)有足夠的強度。強度：材料抵抗破壞的能力。⑶研究結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在荷載作用下變形的計算方法，以保證結(jié)構(gòu)有足夠的剛度。剛度：結(jié)構(gòu)抵抗單位變形的能力。第二節(jié)建筑力學的任務建筑力學的任務是研究能使建第二節(jié)建筑力學的任務建筑力學的任務是研究能使建筑結(jié)構(gòu)安全、正常工作且符合經(jīng)濟要求的理論和計算方法，具體是：

⑷研究結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以保證結(jié)構(gòu)不會發(fā)生失穩(wěn)破壞。穩(wěn)定性：結(jié)構(gòu)保持原有平衡狀態(tài)的能力。⑸研究建筑結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律和合理形式。研究結(jié)構(gòu)的合理形式，是為了有效地利用材料，使其性能得到充分地發(fā)揮第二節(jié)建筑力學的任務建筑力學的任務是研究能使建第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件可統(tǒng)稱為物體。在建筑力學中將物體抽象為兩種理想計算模型：剛體、變形體。剛體：在外力作用下，其內(nèi)部任意兩點之間的距離不發(fā)生變化的物體。實際物體在外力作用時，內(nèi)部各點之間的距離都會發(fā)生一定的改變，即物體產(chǎn)生了變形。當物體的變形很小時，可以將變形略去不計，這時，物體可以抽象為剛體，從而使問題的研究大為簡化。第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件可統(tǒng)稱第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件可統(tǒng)稱為物體。在建筑力學中將物體抽象為兩種理想計算模型：剛體、變形體。但當研究的問題與物體的變形密切相關(guān)時，就必須考慮物體的變形，哪怕是極其微小的變形，這時就要把物體抽象為變形體這一力學模型。變形體是在外力作用下內(nèi)部各點之間距離會發(fā)生變化的物體。如研究一個簡支梁在外力作用下的內(nèi)力時，可以把簡支梁看做一個剛體，而要研究梁的變形時，就必須把梁看作變形體了。第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件可統(tǒng)稱第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)變形固體的基本假設(shè)：⑴連續(xù)性假設(shè)即假設(shè)組成固體的物質(zhì)毫無空隙地充滿固體的幾何空間。⑵均勻性假設(shè)即假設(shè)固體內(nèi)部各部分之間的力學性質(zhì)處處相同。⑶各向同性假設(shè)即假設(shè)固體在各個方向上具有相同的力學性質(zhì)。第三節(jié)剛體、變形體及其基本假設(shè)變形固體的基本假設(shè)：第四節(jié)桿件變形基本形式桿件的形狀和尺寸可由桿的橫截面和軸線兩個主要幾何元素來描述。桿的各個截面的形心的連線叫軸線，垂直于軸線的截面叫橫截面。軸線為直線、橫截面相同的桿稱為等直桿。第四節(jié)桿件變形基本形式桿件的形狀和尺寸可由桿的第四節(jié)桿件變形基本形式1.軸向拉伸與壓縮這種變形是在一對大小相等、方向相反、作用線與桿軸線重合的外力作用下,桿件產(chǎn)生長度的改變(伸長與縮短)。第四節(jié)桿件變形基本形式1.軸向拉伸與壓縮第四節(jié)桿件變形基本形式

2.剪切變形這種變形是在一對相距很近、大小相等、方向相反、作用線垂直于桿軸線的外力作用下，桿件的橫截面沿外力方向發(fā)生的錯動。第四節(jié)桿件變形基本形式2.剪切變形第四節(jié)桿件變形基本形式

3.扭轉(zhuǎn)變形這種變形是在一對大小相等、方向相反、位于垂直于桿軸線的平面內(nèi)的力偶作用下，桿的任意兩橫截面發(fā)生的相對轉(zhuǎn)動。第四節(jié)桿件變形基本形式3.扭轉(zhuǎn)變形第四節(jié)桿件變形基本形式

4.彎曲變形這種變形是在橫向力或一對大小相等、方向相反、位于桿的縱向平面內(nèi)的力偶作用下，桿的軸線由直線彎曲成曲線。第四節(jié)桿件變形基本形式4.彎曲變形第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒈

按作用在結(jié)構(gòu)上的荷載分布狀況分類(1)體荷載。體荷載指分布在結(jié)構(gòu)整個體積內(nèi)連續(xù)作用的荷載。如圖所示的物體G的重力就是典型的體荷載。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒈

按作用在結(jié)構(gòu)上的荷載分布狀況分類(2)分布荷載。分布荷載指分布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載。①均布面荷載。②均布線荷載。若均布面荷載換算到計算構(gòu)件的縱軸線上，即均布面荷載乘以其負載寬度，則可得沿縱向的均布線荷載。③三角形分布荷載。三角形分布荷載如水對水池壁的側(cè)向壓力。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒈

按作用在結(jié)構(gòu)上的荷載分布狀況分類(2)分布荷載。分布荷載指分布在結(jié)構(gòu)某一表面上的荷載。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載，例如結(jié)構(gòu)的自重、施加在結(jié)構(gòu)上的土壓力和水壓力。

⒈

按作用在結(jié)構(gòu)上的荷載分布狀況分類(3)集中荷載。作用于結(jié)構(gòu)上的荷載，當分布面積遠遠小于結(jié)構(gòu)尺寸時,可以認為此荷載是作用于結(jié)構(gòu)某一點上的荷載，即集中荷載。第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上的外力稱為荷載第五節(jié)荷載的分類作用在建筑結(jié)構(gòu)上