1、1,建筑力学,主讲单位： 力学教研室,（一）,2,第一章 绪 论,第一节 建筑力学的任务和内容,第二节 刚体、变形固体及其基本假设,第四节 荷载的分类,第三节 杆件变形的基本形式,3,一、结构与构件,构件组成结构的各单独部分。,第一节 建筑力学的任务和内容,结构建筑物中用以承受荷载而起骨架作用的部分。,4,第一节 建筑力学的任务和内容,结构的分类（ 一般按其几何特征分三种类型）：,1. 杆系结构,杆件 长度远大于横截面的宽度和高度,2. 薄壁结构,薄板或薄壳 厚度远小于另外两个方向的尺寸,3. 实体结构,几何特征为其三个方向的尺寸基本是同量级,5,研究能使建筑结构安全、正常地工作且符合经济要求
2、的理论和计算方法。,第一节 建筑力学的任务和内容,二、建筑力学的任务,三、建筑力学的内容,1. 静力学基础,2. 内力分析,3. 强度、刚度和稳定性问题,4. 超静定结构问题,研究物体的受力分析、力系简化与平衡的理论及 杆系结构的组成规律等。,研究静定结构和构件的内力的计算方法及其分布规律。,强度抵抗破坏的能力。,刚度抵抗变形的能力。,稳定性结构或构件保持原有平衡形状状态的能力。,建筑结构要求能安全正常工作，一般须满足强度、刚度和稳定性三方面要求！,建筑结构或构件须具备足够的强度、刚度和稳定性！,6,第一节 建筑力学的任务和内容,强度问题,强度问题是研究构件满足强度要求的计算理论和方法。,7,
3、第一节 建筑力学的任务和内容,刚度问题,是研究结构或构件满足刚度要求的计算理论和方法。,8,第一节 建筑力学的任务和内容,稳定性问题,着重介绍压杆稳定的概念。,9, 受力作用而不变形的物体。,第二节 刚体、变形固体及其基本假设内容,物体 结构和构件的统称,物体的两种计算模型 刚体模型、理想变形固体模型,一、刚体,变形固体 受力作用而变形的物体。,二、理想变形固体,1. 连续性假设,物体的材料结构是密实的，物体内材料是毫无空隙地连续分布。, 材料各点处的力学性质是完全相同的。,2. 均匀性假设,变形固体的几种基本假设：, 材料沿不同方向具有相同的力学性质。,3.各向同性假设,10,第二节 刚体、
4、变形固体及其基本假设内容,二、理想变形固体, 连续、均匀、各向同性的变形固体。,二、理想变形固体,变形的两种情况：,1.弹性变形：撤去荷载后能完全消失的那一部分变形。,2.塑性变形：撤去荷载后残留下来的那部分变形。,l+a+b : 加载后的杆长,l+a : 卸载后的杆长,b ：弹性变形,a ： 塑性变形,本教材只讨论弹性变形,且为小变形问题!,11,第二节 刚体、变形固体及其基本假设内容,按照均匀性假设，分析变形后的正确情况：,（c）,12,第二节 刚体、变形固体及其基本假设内容,变形体与刚体的区别,AB 杆产生变形,只有 AC 段产生变形,答：不能,13,第三节 杆件变形的基本形式,等截面杆
5、 横截面相同的杆件,一、杆件分类,直杆,曲杆,折杆,阶梯变截面杆,连续变截面杆,14,第三节 杆件变形的基本形式,二、杆件变形的四种基本形式,1. 轴向拉伸或压缩,2. 剪切,3. 扭转,4. 弯曲,组合变形 两种或两种以上基本变形形式的组合,15,第三节 杆件变形的基本形式,二、杆件变形的四种基本形式,1. 轴向拉伸或压缩,受力特点: 一对方向相反的外力沿轴线作用于杆件。,变形特点: 长度发生伸长或缩短的改变。,16,第三节 杆件变形的基本形式,二、杆件变形的四种基本形式,2. 剪切,受力特点:一对相距很近方向相反的平行力沿横向(垂直于轴线)作用于杆件。,变形特点: 横截面沿力作用方向发生错
6、动。,17,第三节 杆件变形的基本形式,二、杆件变形的四种基本形式,3. 扭转,受力特点:一对方向相反的力偶作用于杆件的两个横截面。,变形特点:杆件的相邻横截面绕轴线发生相对转动。,18,第三节 杆件变形的基本形式,二、杆件变形的四种基本形式,4. 弯曲,受力特点: 一对方向相反的力偶作用于杆件的纵向平面(通过杆件轴线的平面)内。,变形特点:杆件的杆件的轴线由直线变为曲线。,19,第四节 荷载的分类,荷载 结构工作时所承受的外力,荷载的分类：,1.按荷载作用的范围可分为分布荷载和集中荷载,（1）分布荷载,（2）集中荷载 荷载集中作用于一点,体荷载 分布作用在体积上的荷载,面荷载 分布作用在面积
7、上的荷载,线荷载 分布作用在线段上的荷载,（荷载作用的范围与构件的尺寸相比十分微小）,20,第四节 荷载的分类,荷载的分类：,2.按荷载作用时间的久暂可分为恒荷载和活荷载,（1）恒荷载,（2）活荷载 暂时作用在结构上的荷载,永久作用在结构上的荷载,3. 按荷载作用的性质可分为静荷载和动荷载,（1）静荷载 由零逐渐增加到最后值的荷载,（2）动荷载 大小或方向随时间而改变的荷载,21,第四节 荷载的分类,常见的荷载,F,M1,q(x),q,M2,集中力 F 单位用牛顿 N 或 千kN 表示。,集中力偶 M 单位用牛.米 N.m 或 千牛.米kN.m 表示。,分布荷载 q(x) 单位用牛顿/米 N/
8、m 或 千牛 kN/m 表示。,均布荷载 q 是常量。,22,非均布荷载 荷载连续作用, 大小各处不相同. 如水池壁受水的压力。,三角形荷载,第四节 荷载的分类,23,例1: 截面为 20cm50cm 的钢筋混凝土梁, 总长为 6m, 已知钢筋混凝土的密度 = 2450 kg/m3 ， 求梁的重力。, 密度, 构件材料单位体积的质量, kg/m3,V 构件的体积 , m3,g 重力加速度 ( g =9.8m /s2 ),第四节 荷载的分类,解：,梁的重力,总重力除以长度就得该梁每米长度的重力, 即为线荷载（ N/m或kN/m ) , 以 q 表示,24,小 结,1.建筑力学的任务和内容,2.强度、刚度和稳定性概念,3.变形固体的基本假设,4.弹性变形与塑性变形概念,5.杆件的四种变形形式,6.荷载的分类（常见荷载）,
