建筑力學 李前程 第一章 緒 論

建筑力學主講單位：力學教研室

（一）1第一章緒論第一節(jié)建筑力學的任務和內容第二節(jié)剛體、變形固體及其基本假設第四節(jié)荷載的分類第三節(jié)桿件變形的基本形式2一、結構與構件構件——組成結構的各單獨部分。第一節(jié)建筑力學的任務和內容結構——建筑物中用以承受荷載而起骨架作用的部分。纜索與立柱橋墩橋面結構3第一節(jié)建筑力學的任務和內容結構的分類（一般按其幾何特征分三種類型）：

1.桿系結構桿件——長度遠大于橫截面的寬度和高度2.薄壁結構薄板或薄殼——厚度遠小于另外兩個方向的尺寸3.實體結構——幾何特征為其三個方向的尺寸基本是同量級板殼實體桿4——研究能使建筑結構安全、正常地工作且符合經(jīng)濟要求的理論和計算方法。第一節(jié)建筑力學的任務和內容二、建筑力學的任務三、建筑力學的內容

1.靜力學基礎

2.內力分析

3.強度、剛度和穩(wěn)定性問題

4.超靜定結構問題——研究物體的受力分析、力系簡化與平衡的理論及桿系結構的組成規(guī)律等?！芯快o定結構和構件的內力的計算方法及其分布規(guī)律。強度——抵抗破壞的能力。剛度——抵抗變形的能力。穩(wěn)定性——結構或構件保持原有平衡形狀狀態(tài)的能力。建筑結構要求能安全正常工作，一般須滿足強度、剛度和穩(wěn)定性三方面要求！建筑結構或構件須具備足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性！5第一節(jié)建筑力學的任務和內容強度問題強度問題——是研究構件滿足強度要求的計算理論和方法。6第一節(jié)建筑力學的任務和內容剛度問題——是研究結構或構件滿足剛度要求的計算理論和方法。7第一節(jié)建筑力學的任務和內容穩(wěn)定性問題——著重介紹壓桿穩(wěn)定的概念。8——受力作用而不變形的物體。第二節(jié)剛體、變形固體及其基本假設內容物體——結構和構件的統(tǒng)稱物體的兩種計算模型——剛體模型、理想變形固體模型一、剛體變形固體——受力作用而變形的物體。二、理想變形固體1.連續(xù)性假設——物體的材料結構是密實的，物體內材料是毫無空隙地連續(xù)分布?！牧细鼽c處的力學性質是完全相同的。2.均勻性假設變形固體的幾種基本假設：——材料沿不同方向具有相同的力學性質。3.各向同性假設9第二節(jié)剛體、變形固體及其基本假設內容二、理想變形固體——連續(xù)、均勻、各向同性的變形固體。二、理想變形固體變形的兩種情況：la+b1.彈性變形：撤去荷載后能完全消失的那一部分變形。2.塑性變形：撤去荷載后殘留下來的那部分變形。l+a+b:

加載后的桿長l+a:

卸載后的桿長bab：彈性變形a：

塑性變形本教材只討論彈性變形,且為小變形問題!10第二節(jié)剛體、變形固體及其基本假設內容(a)變形后兩部分相互重疊(b)變形后兩部分相互分離(c)變形后兩部分協(xié)調一致變形前按照均勻性假設，分析變形后的正確情況：（c）11第二節(jié)剛體、變形固體及其基本假設內容CAB變形體與剛體的區(qū)別ABAB桿產(chǎn)生變形只有AC段產(chǎn)生變形答：不能12第三節(jié)桿件變形的基本形式等截面桿——橫截面相同的桿件一、桿件分類變截面桿——橫截面不同的桿件直桿曲桿折桿階梯變截面桿連續(xù)變截面桿13第三節(jié)桿件變形的基本形式二、桿件變形的四種基本形式1.軸向拉伸或壓縮2.剪切3.扭轉4.彎曲組合變形——兩種或兩種以上基本變形形式的組合14第三節(jié)桿件變形的基本形式二、桿件變形的四種基本形式1.軸向拉伸或壓縮受力特點:一對方向相反的外力沿軸線作用于桿件。變形特點:長度發(fā)生伸長或縮短的改變。15第三節(jié)桿件變形的基本形式二、桿件變形的四種基本形式2.剪切受力特點:一對相距很近方向相反的平行力沿橫向(垂直于軸線)作用于桿件。變形特點:橫截面沿力作用方向發(fā)生錯動。16第三節(jié)桿件變形的基本形式二、桿件變形的四種基本形式3.扭轉受力特點:一對方向相反的力偶作用于桿件的兩個橫截面。變形特點:桿件的相鄰橫截面繞軸線發(fā)生相對轉動。17第三節(jié)桿件變形的基本形式二、桿件變形的四種基本形式4.彎曲受力特點:一對方向相反的力偶作用于桿件的縱向平面(通過桿件軸線的平面)內。變形特點:桿件的桿件的軸線由直線變?yōu)榍€。18第四節(jié)荷載的分類荷載——結構工作時所承受的外力荷載的分類：1.按荷載作用的范圍可分為分布荷載和集中荷載（1）分布荷載（2）集中荷載

——荷載集中作用于一點體荷載——分布作用在體積上的荷載面荷載——分布作用在面積上的荷載線荷載——分布作用在線段上的荷載F1F2q（荷載作用的范圍與構件的尺寸相比十分微?。?9第四節(jié)荷載的分類荷載的分類：2.按荷載作用時間的久暫可分為恒荷載和活荷載（1）恒荷載（2）活荷載

——暫時作用在結構上的荷載

——永久作用在結構上的荷載3.按荷載作用的性質可分為靜荷載和動荷載（1）靜荷載

——由零逐漸增加到最后值的荷載（2）動荷載

——大小或方向隨時間而改變的荷載20第四節(jié)荷載的分類常見的荷載FM1q(x)qM2集中力F——單位用牛頓

N或

千kN

表示。集中力偶

M——

單位用牛.米

N.m

或

千牛.米kN.m

表示。分布荷載

q(x)

——單位用牛頓/米

N/m或

千牛

kN/m

表示。均布荷載

q——是常量。21非均布荷載——

荷載連續(xù)作用,大小各處不相同.如水池壁受水的壓力。三角形荷載第四節(jié)荷載的分類22例1:

截面為20cm50cm的鋼筋混凝土梁,總長為6m,已知鋼筋混凝土的密度

=2450kg/m3，求梁的重力。密度,構件材料單位體積的質量,kg/m3V

構件的體積,m3g

重力加速度

(g=9.8m/s2)第四節(jié)荷載的分類解：梁的重力總重力除以長度就得該梁每米長