建筑力學(xué) 李前程 第一章 緒 論

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1、建筑力學(xué)主講單位：力學(xué)教研室（一）1第一章緒論第一節(jié)建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容第二節(jié)剛體、變形固體及其基本假設(shè)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(jié)構(gòu)與構(gòu)件構(gòu)件——組成結(jié)構(gòu)的各單獨(dú)部分。第一節(jié)建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容結(jié)構(gòu)——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(jié)構(gòu)3第一節(jié)建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容結(jié)構(gòu)的分類（一般按其幾何特征分三種類型）：1.桿系結(jié)構(gòu)桿件——長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于橫截面的寬度和高度2.薄壁結(jié)構(gòu)薄板或薄殼——厚度遠(yuǎn)小于另外兩個(gè)方向的尺寸3.實(shí)體結(jié)構(gòu)——幾何特征為其三個(gè)方向的尺寸基本是同

2、量級(jí)板殼實(shí)體桿4——研究能使建筑結(jié)構(gòu)安全、正常地工作且符合經(jīng)濟(jì)要求的理論和計(jì)算方法。第一節(jié)建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容二、建筑力學(xué)的任務(wù)三、建筑力學(xué)的內(nèi)容1.靜力學(xué)基礎(chǔ)2.內(nèi)力分析3.強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問(wèn)題4.超靜定結(jié)構(gòu)問(wèn)題——研究物體的受力分析、力系簡(jiǎn)化與平衡的理論及桿系結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律等?！芯快o定結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的內(nèi)力的計(jì)算方法及其分布規(guī)律。強(qiáng)度——抵抗破壞的能力。剛度——抵抗變形的能力。穩(wěn)定性——結(jié)構(gòu)或構(gòu)件保持原有平衡形狀狀態(tài)的能力。建筑結(jié)構(gòu)要求能安全正常工作，一般須滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性三方面要求！建筑結(jié)構(gòu)

3、或構(gòu)件須具備足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性！5第一節(jié)建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容強(qiáng)度問(wèn)題強(qiáng)度問(wèn)題——是研究構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求的計(jì)算理論和方法。6第一節(jié)建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容剛度問(wèn)題——是研究結(jié)構(gòu)或構(gòu)件滿足剛度要求的計(jì)算理論和方法。7第一節(jié)建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容穩(wěn)定性問(wèn)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(shè)內(nèi)容物體——結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的統(tǒng)稱物體的兩種計(jì)算模型——?jiǎng)傮w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(shè)——物體的材料結(jié)構(gòu)是

4、密實(shí)的，物體內(nèi)材料是毫無(wú)空隙地連續(xù)分布?！牧细鼽c(diǎn)處的力學(xué)性質(zhì)是完全相同的。2.均勻性假設(shè)變形固體的幾種基本假設(shè)：——材料沿不同方向具有相同的力學(xué)性質(zhì)。3.各向同性假設(shè)9第二節(jié)剛體、變形固體及其基本假設(shè)內(nèi)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(lái)的那部分變形。l+a+b:加載后的桿長(zhǎng)l+a:卸載后的桿長(zhǎng)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(wèn)題!1

5、0第二節(jié)剛體、變形固體及其基本假設(shè)內(nèi)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(diào)一致變形前按照均勻性假設(shè)，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(shè)內(nèi)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(zhuǎn)4.彎曲組合變

6、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(diǎn):一對(duì)方向相反的外力沿軸線作用于桿件。變形特點(diǎn):長(zhǎng)度發(fā)生伸長(zhǎng)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(diǎn):一對(duì)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(diǎn):橫截面沿力作用方向發(fā)生錯(cuò)動(dòng)。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(zhuǎn)受力特點(diǎn):一對(duì)方向相反的力偶作用于桿件的兩個(gè)橫截面。變形特點(diǎn):桿件的相鄰橫截面繞軸線

7、發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。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(diǎn):一對(duì)方向相反的力偶作用于桿件的縱向平面(通過(guò)桿件軸線的平面)內(nèi)。變形特點(diǎn):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(jié)構(gòu)工作時(shí)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(diǎn)?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(gòu)件的尺寸相比十分微?。?9第四節(jié)

8、荷載的分類荷載的分類：2.按荷載作用時(shí)間的久暫可分為恒荷載和活荷載（1）恒荷載（2）活荷載——暫時(shí)作用在結(jié)構(gòu)上的荷載——永久作用在結(jié)構(gòu)上的荷載3.按荷載作用的性質(zhì)可分為靜荷載和動(dòng)荷載（1）靜荷載——由零逐漸增加到最后值的荷載（2）動(dòng)荷載——大小或方向隨時(shí)間而改變的荷載20第四節(jié)荷載的分類常見(jiàn)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/