簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程

書名：簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程ISBN：978-7-111-28278-5作者：吳建敏出版社：機(jī)械工業(yè)出版社本書配有電子課件簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件28278-01a主編簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件4001—7000冊(cè)

第1章力的根本知識(shí)3

第2章力的分析15

第3章平面力系的平衡29

第4章空間力系的合成及平衡44

第5章材料力學(xué)的根本概念54

第6章軸向拉伸與壓縮71

第7章剪切與擠壓86

第8章扭轉(zhuǎn)91

第9章梁的彎曲101簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件第10章組合變形的強(qiáng)度計(jì)算136

第11章壓桿穩(wěn)定143

第1章力的根本知識(shí)

第2章力的分析簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件第2章力的分析1.理解約束及約束力的概念，掌握約束的根本類型，會(huì)畫不同約束類型的約束力。

2.了解物體系統(tǒng)的構(gòu)成，理解物系的概念，掌握物體受力分析的過程和方法，熟練畫出單一受力物體的受力圖。

3.理解力在坐標(biāo)軸上投影的概念，掌握平面力系的解析投影法和空間力系的二次投影法，會(huì)計(jì)算力在坐標(biāo)軸上的投影。

4.掌握力的分解和合成的根本過程，會(huì)運(yùn)用解析法進(jìn)行力的合成計(jì)算。

2.1物體的受力

2.2物體受力分析及受力圖

2.3力的合成與分解簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件1.理解約束及約束力的概念，掌握約束的根本類型，會(huì)畫不同約束類型的約束力。

簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件2.了解物體系統(tǒng)的構(gòu)成，理解物系的概念，掌握物體受力分析的過程和方法，熟練畫出單一受力物體的受力圖。

簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件3.理解力在坐標(biāo)軸上投影的概念，掌握平面力系的解析投影法和空間力系的二次投影法，會(huì)計(jì)算力在坐標(biāo)軸上的投影。

簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件4.掌握力的分解和合成的根本過程，會(huì)運(yùn)用解析法進(jìn)行力的合成計(jì)算。

簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件2.1物體的受力2.1.1約束與約束力

(1)約束的概念

(2)約束力

2.1.2約束形式與約束力的畫法

工程中常見的約束有以下形式：

(1)柔體約束圖2-1簡(jiǎn)明建筑力學(xué)教程高職高專ppt課件2.1物體的受力(2)光滑接觸面約束圖2-22.1物體的受力圖2-3解：桿AB在A、B處受到光滑接觸面約束，其約束力的作用線過接觸點(diǎn)，且與接觸面在該點(diǎn)處的公法線重合，為支反力。2.1物體的受力所以，A處的約束力FNA作用于A點(diǎn)，F(xiàn)NA的作用線與過A點(diǎn)的半徑重合，方向指向斜上方；B處的約束力FNB作用于B點(diǎn)，F(xiàn)NB力作用線與AB桿垂直，方向指向斜上方；W為重力。依據(jù)以上分析，畫出桿AB的約束力如圖2-3b。

(3)圓柱鉸鏈約束圖2-42.1物體的受力(4)鏈桿約束圖2-52.1物體的受力(5)固定鉸支座約束圖2-6(6)活動(dòng)鉸支座約束2.1物體的受力圖2-7(7)固定端約束2.1物體的受力圖2-82.1物體的受力圖2-9解：懸臂梁上受均布荷載q作用，A端為固定端約束，A處受約束力FAx，F(xiàn)Ay和力偶矩MA作用，其畫法如圖2-9b所示。力和力矩的方向均為假設(shè)。2.2物體受力分析及受力圖2.2.1受力圖的概念

在研究力系的簡(jiǎn)化和物體的平衡問題時(shí)，首先要對(duì)物體進(jìn)行受力分析，即分析物體受到哪些力的作用；哪些是力，哪些是未知力，它們之間有什么內(nèi)在的聯(lián)系。

2.2.2單個(gè)物體的受力圖

畫單個(gè)物體的受力圖，首先將所要研究的物體從物體所在的物系中別離出來，別離出來的物體稱為研究對(duì)象，這種別離過程稱為解除約束。

(1)受力分析及受力圖的畫法

解：1)取圓球?yàn)檠芯繉?duì)象，解除約束。圓球的約束有兩個(gè)：光滑接觸面約束和柔體約束。2.2物體受力分析及受力圖圖2-102)畫出主動(dòng)力。2.2物體受力分析及受力圖3)畫約束力。圖2-112.2物體受力分析及受力圖解：1)取梁AB為研究對(duì)象，解除約束。梁AB兩端分別受固定鉸支座和鏈桿約束。

2)畫出主動(dòng)力。

3)畫出約束力。

(2)畫單個(gè)物體受力圖的一般程序及要求

1)選擇研究對(duì)象，解除對(duì)象約束。

2)畫出主動(dòng)力。

3)畫出約束力。

①不同的約束形式?jīng)Q定了約束力作用線的方位，當(dāng)方向未知時(shí)，應(yīng)在圖上進(jìn)行假設(shè)。

②約束力必須作用在約束作用點(diǎn)上。2.2物體受力分析及受力圖③注意正確理解、掌握并靈活運(yùn)用靜力學(xué)公理，可以使很多復(fù)雜問題簡(jiǎn)化，但必須有一個(gè)正確的思路。例如，三力平衡匯交公理，其根本運(yùn)用思路可以歸納為：受三個(gè)力(合力)作用→處于平衡狀態(tài)→三個(gè)力必匯交于一點(diǎn)。以此可以求得其中一個(gè)力作用線的方位等。

2.2.3物體系統(tǒng)的受力圖

畫物體系統(tǒng)的受力圖與畫單個(gè)物體受力圖相同，可以將物體系統(tǒng)這一研究對(duì)象看作為一個(gè)整體，來畫它的受力圖。

解：1)取由AB桿和BC桿組成的物系為研究對(duì)象，解除約束。將物系看成一個(gè)整體，解除整體以外的所有約束。

2)畫物系所受的主動(dòng)力。

3)畫出物系所受的約束力。2.2物體受力分析及受力圖圖2-122.2物體受力分析及受力圖圖2-13解1:取梁AD為研究對(duì)象，解除約束，畫受力圖。2.2物體受力分析及受力圖梁在A處受固定鉸支座約束，在B、D處受可動(dòng)鉸支座約束。將梁AD看成一個(gè)整體，按畫物系受力圖的程序畫出物系的受力圖，如圖2-13b所示。

解2：1)取梁CD為研究對(duì)象，解除約束，畫受力圖。梁CD是物系中一個(gè)單體，與AC在C處用鉸鏈連接。AC對(duì)CD在C點(diǎn)有約束力FC。力F是力，力FD作用線的方位，依據(jù)單體受力圖的畫法，運(yùn)用三力平衡匯交公理和力的多邊形法那么，可以求出FC和FD的大小和方向。如圖2-13c、d所示。

2)取梁AC為研究對(duì)象，解除約束，畫受力圖。

3)再取物系A(chǔ)D為研究對(duì)象畫受力圖。

1)明確研究對(duì)象。

2)根據(jù)約束類型，畫出約束力。2.2物體受力分析及受力圖3)依據(jù)作用與反作用力公理，將求出的力的反作用力作為與其連接的另一單體的力，畫出另一單體的受力圖。

4)將求出的物系整體以外的約束力與物系所受的主動(dòng)力畫在解除約束的物體系統(tǒng)上，即為物系的受力圖。2.3力的合成與分解2.3.1力在坐標(biāo)軸上的投影

依據(jù)力在任意方向上的分解推論，工程中為了計(jì)算的方便，經(jīng)常將力在直角坐標(biāo)系中坐標(biāo)軸方向進(jìn)行分解，所得到的投影稱為力在坐標(biāo)軸上的投影。圖2-142.3力的合成與分解解：Fx、Fy為力F在x、y軸上的投影，依據(jù)式(1-1)：

1)式中正負(fù)號(hào)的意義及規(guī)定：正負(fù)號(hào)表示從力F投影的起點(diǎn)a(a′)到終點(diǎn)b(b′)的方向與坐標(biāo)軸的方向的關(guān)系。

2)α角判斷。

3)特殊情況。圖2-152.3力的合成與分解解：F1x=-F1cos30°=-50N

2.3.2平面匯交力系的合成

在平面匯交力系中，各力的作用線或作用線的延長(zhǎng)線匯交于一點(diǎn)，可以對(duì)平面力系中的力用三角函數(shù)關(guān)系或依據(jù)力的平行四邊形公理作圖直接合成。

(1)正交方向的兩個(gè)力的解析法合成圖2-162.3力的合成與分解表2-1α角方位確定表2.3力的合成與分解(2)平面匯交力系力的解析法合成圖2-172.3力的合成與分解圖2-18解：1)建立直角坐標(biāo)系如圖；2.3力的合成與分解2)求各力在坐標(biāo)軸方向上的分力；依據(jù)投影法那么得

3)求各力在坐標(biāo)軸上的分力之和。4)求兩正交軸上分力之和的合力

2.3.3平面匯交力系的解析法合成根本程序

(1)在力系所在平面建立直角坐標(biāo)系

(2)將各力在坐標(biāo)系正交方向進(jìn)行投影

(3)分別求各力在兩坐標(biāo)軸上投影的和投影

(4)求合力F的大小

(5)判斷合力F的方向

1.根本概念2.3力的合成與分解1)約束：限制物體運(yùn)動(dòng)或位移的周圍其他物體稱為約束物體，簡(jiǎn)稱約束，約束是相互的。

2)約束力：約束物體限制被約束物體運(yùn)動(dòng)或位移的作用，簡(jiǎn)稱約束力。

3)受力圖：將直接作用在研究對(duì)象上的主動(dòng)力、約束力按其根本要素標(biāo)注在研究對(duì)象上所得到的簡(jiǎn)圖稱為物體受力圖。

4)坐標(biāo)軸上的投影：將力的作用線在直角坐標(biāo)系中兩坐標(biāo)軸上進(jìn)行分解后所得到的投影稱為力在坐標(biāo)軸上的投影。

2.常見的約束形式及約束力畫法，見表2-2。2.3力的合成與分解表2-2常見的約束形式及約束力畫法3.力在坐標(biāo)軸的投影

(1)計(jì)算公式

(2)投影指向的規(guī)定

4.平面匯交力系力的合成過程及各環(huán)節(jié)公式2.3力的合成與分解1)建立坐標(biāo)系

2)求力系中各力在坐標(biāo)軸上的投影Fx=±Fcosα，F(xiàn)y=±Fsinα

3)求各力在坐標(biāo)軸方向分力之和FRx=F1x+F2x+…+Fnx

4)求合力(主矢):FR=tanα=

1.畫出圖2-19所示各物體的受力。圖2-192.畫出圖2-20所示梁的受力圖。2.3力的合成與分解圖2-203.畫出圖2-21所示各構(gòu)件的受力圖，構(gòu)件自重不計(jì)。2.3力的合成與分解圖2-214.畫出圖2-22所示結(jié)構(gòu)中各物體的受力圖，2.3力的合成與分解假定各接觸面都是光滑的，圖中未標(biāo)注的物體自重不計(jì)。圖2-225.如圖2-23所示：F1=200N,F2=150N,F3=200N,F4=250N.求