建筑力学 1绪论
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建筑力学1-绪论
材料力学的任务就是在保证构件满足强度、 刚度和稳定性要求的前提下，以最经济的代价 为构件选择适宜的材料，确定合理的形状和尺 寸，提供必要的理论基础和计算方法。
建筑结构的受力分析——结构力学
建筑物中起支承荷载作用的骨架称为结构。房屋中的屋架、梁、板、 柱、基础等构件或由这些构件联结而成的体系都是结构的典型例子。图 0.1为一工业厂房的结构示意图。 按照几何观点，结构可以分为三类： （1） 杆件结构结构由杆件组成。 （2） 薄壁结构结构的厚度远小于其它两个尺度，如折板、板壳等。 （3） 实体结构结构的三个尺度为同一量级，如挡土墙、堤坝等。
力系的简化和力系的平衡问题——静力学
静力学是研究物体在力作用下的平衡规律的科学。 在一般工程问题中，所谓平衡是指物体相对于地球处于静止 或匀速直线运动的状态。 平衡是物体机械运动的一种特殊形式，它的特点是物体的运 动状态不发生变化。 通常，一个物体所受的力不止一个而是若干个。我们把作用 于物体上的一组力，称为力系。 如果物体在力系作用下处于平衡状态，则该力系称为平衡力 系。
建筑力学
第一章 绪论
1，着重于基本概念——掌握力学的最基本概念，建立起力学 的基本概念； 2，着重于分析问题和解决问题——掌握力学分析的基本要求， 能分析和解决问题； 3，着重于与建筑实践环节的联系——掌握建筑上所应用的必 备力学知识；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 1-1 建筑力学的任务
一，建筑结构的概念——由构件按合理形状组成的 骨架，用于承担预定荷载和围合组成建筑的支撑 体系叫建筑结构； 二，建筑结构的作用——承担荷载，荷载使结构产 生变形或产生破坏； 三，建筑力学研究的问题—— 1，力系的简化和力系的平衡问题； 2，建筑材料的强度问题；刚度问题，稳定问题； 3，建筑结构的受力分析及几何组成问题。
建筑力学知识点
建筑力学第一章绪论1.工程中习惯把主动作用于建筑物上的外力称为荷载。
例如自重,风压力，水压力，土压力等。
（主要讨论集中荷载、均匀荷载）2.在建筑物中,承受并传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。
3.结构按几何特征分：一，杆件结构.可分为：平面和空间结构。
它的轴线长度远大于横截面的宽度和高度。
二,板壳结构。
（薄壁结构）三，实体结构。
4.建筑力学要进行静力分析即由作用于物体上的已知力求出未知力.5.强度指结构和构件抵抗破坏的能力,刚度指结构和构件抵抗变形的能力。
稳定性指结构和构件保持原有平衡状态的能力。
6.建筑力学的基本任务是研究结构的强度,刚度，稳定性问题。
为此提供相关的计算方法和实验技术。
为构件选择合适的材料，合理的截面形式及尺寸，以及研究结构的组成规律和合理形式。
第二章刚体静力分析基础1.静力学公理.一，二力平衡。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
）二，加减平衡力系。
（只适应于刚体，对刚体系统、变形体不适应。
)三，三力平衡汇交.2.平面内力对点之矩.一，合力矩定理3.力偶。
性质：一,力偶对物体不产生移动效应，故力偶没有合力.它既不能与一个力等效或平衡.二，任一力偶可在其作用面内任意移动.4.约束:施加在非自由体上使其位移受到限制的条件.一般所说的支座或支承为约束。
一物体（如一刚性杆）在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标和杆件的转角。
因此，对应的约束力是相对的.约束类型：1、一个位移的约束及约束力。
a)柔索约束。
b）理想光滑面约束。
C）活动（滚动)铰支座。
D)链杆约束.2、两个位移的约束及约束力。
A）光滑圆柱形铰链约束。
B）固定铰支座约束.3、三个位移的约束及约束力。
A）固定端。
4、一个位移及一个转角的约束及约束力.A）定向支座(将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座）.第五章弹性变形体静力分析基础1．变性固体的基本假设。
连续性假设：固体材料的整个体积内毫无空隙的充满物体。
建筑力学课件 第一章 绪论
1.1 建筑力学基本概念
五、力系、合力与分力
1.力系的概念
※同时作用在同一物体上的一组 力，称为力系。在一个力系中 ，如果各力作用线都位于同一 个平面内，则该力系称为平面 力系，反之为空间力系。
1.1 建筑力学基本概念
不论是平面力系，还是空间力系，按 照其各力作用线分布的不同形式， 都可分为：
（1）汇交力系； （2）力偶系； （3）平行力系； （4）一般力系。
1.1 建筑力学基本概念
四、荷载 ※荷载是主动作用于物体上的外力。
在实际工程中，构件或结构受到的 荷载是多种多样的，如建筑物的楼 板传给梁的重量、钢板对轧辊的作 用力等等。这些重量和作用力统称 为加在构件上的荷载。
根据荷载得作用以及计算的需要，可 以对荷载进行分类：
1.1 建筑力学基本概念
1.荷载按其作用在结构上的时间久暂，可 分为恒载和活载。
※恒载是长期作用在构件或结构上的不变 荷载，如结构的自重和土压力。
※活载是指在施工和建成后使用期间可能 作用在结构上的可变荷载，它们的作用 位置和范围可能是固定的（如风荷载、 雪荷载、会议室的人群重量等），也可 能是移动的（如吊车荷载、桥梁上行驶 的车辆等）。
1.1 建筑力学基本概念
2.荷载按其作用在结构上的分布情况可分为分布荷载和 集中荷载。
1.1 建筑力学基本概念
※撤除外力后能完全恢复原状的物体，称 为理想弹性变形体或称理想弹性体。
实际上，在自然界并不存在理想弹性体， 但通过实验研究表明，常用的工程材料 如金属、木材等，当外力不超过某一限 度时（称为弹性阶段），很接近于理想 弹性体，这时，可以将它们近似地视为 理想弹性体；而如果外力超过了这一限 度，就会产生明显的塑性变形（称为弹 塑性阶段）。
建筑力学第1章绪论.
第二节 建筑力学的任务
建筑力学的任务是研究能使建筑结构安全、正常 工作且符合经济要求的理论和计算方法，具体是： ⑴ 研究物体的受力分析、力系简化与平衡的理 论。这是建筑力学的静力学基础。 ⑵ 研究结构和构件在荷载作用下内力的计算方 法，以保证结构有足够的强度。 强度：材料抵抗破坏的能力。 ⑶ 研究结构和构件在荷载作用下变形的计算方 法，以保证结构有足够的刚度。 刚度：结构抵抗单位变形的能力。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (2) 分布荷载。分布荷载指分布在结构某一表面 上的荷载。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (3) 集中荷载。作用于结构上的荷载，当分布面 积远远小于结构尺寸时, 可以认为此荷载是作用于结 构某一点上的荷载，即集中荷载。
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (1) 体荷载。体荷载指分布在结构整个体积内连 续作用的荷载。如图所示的物体G的重力就是典型的 体荷载。
第五节 荷载的分类
作用在建筑结构上的外力称为荷载，例如结构的 自重、施加在结构上的土压力和水压力。 ⒈ 按作用在结构上的荷载分布状况分类 (2) 分布荷载。分布荷载指分布在结构某一表面 上的荷载。 ① 均布面荷载。 ② 均布线荷载。若均布面荷载换算到计算构件 的纵轴线上，即均布面荷载乘以其负载宽度，则可得 沿纵向的均布线荷载。 ③ 三角形分布荷载。三角形分布荷载如水对水 池壁的侧向压力。
第三节 刚体、变形体及其基本假设
建筑力学课件_第一章__绪论
课件制作人：肖昕迪
三、按作用性质分
1、静荷载 、 荷载从零慢慢增加到最后的确定值后， 荷载从零慢慢增加到最后的确定值后，其大 位置和方向就不再随时间而变化， 小、位置和方向就不再随时间而变化，这样 的荷载称为静荷载，如结构的自重、 的荷载称为静荷载，如结构的自重、一般的 活荷载等。 活荷载等。 2、动荷载 、 是指荷载的大小、位置、 是指荷载的大小、位置、方向随时间的变 化而迅速变化 称为动荷载。 迅速变化， 化而迅速变化，称为动荷载。如动力机械产 生的荷载、 生的荷载、地震力等
课件制作人：肖昕迪
二、按作用范围分
1、分布荷载 、 分布荷载是指满布在结构某一表面上的荷载， 分布荷载是指满布在结构某一表面上的荷载，又可 均布荷载和 分为均布荷载 非均布荷载。 分为均布荷载和非均布荷载 均布荷载：如梁的自重荷载连续作用，大小各处相同， 均布荷载：如梁的自重荷载连续作用，大小各处相同， 自重荷载以每米长度重力表示， 自重荷载以每米长度重力表示，N/m或KN/m， 或 ， 又称线均布荷载。板的自重荷载也是均匀分布， 又称线均布荷载。板的自重荷载也是均匀分布，但 它是以每平米面积重力来表示的， 它是以每平米面积重力来表示的， N/m2 ,KN/m2 非均布荷载：荷载的连续作用，但大小各处不相同。 非均布荷载：荷载的连续作用，但大小各处不相同。 如一水池的壁板受到的水压力作用。 如一水池的壁板受到的水压力作用。
第二节 荷载的分类
在建筑力学中， 在建筑力学中，我们把作用在物体上的力一般分 为两种： 为两种： 一种是使物体运动或有运动趋势的主动力 主动力； 一种是使物体运动或有运动趋势的主动力；第二 种是阻碍物体运动的约束力 所谓约束 约束力。 约束， 种是阻碍物体运动的约束力。所谓约束，就是能够限 制某构件运动。约束作用于被约束构件上的力就是约 制某构件运动。约束作用于被约束构件上的力就是约 束力。 束力。 通常把作用在结构上的主动力称为荷载 荷载， 通常把作用在结构上的主动力称为荷载，而把约 束力称为反力 反力， 束力称为反力，荷载与反力是相互对立又相互依存的 一个矛盾的两个方面。 一个矛盾的两个方面。它们都是其他物体作用在结构 外力。 上的力，所以统称为外力 在外力作用下， 上的力，所以统称为外力。在外力作用下，结构内各 部分之间产生相互作用的力称为内力 内力。 部分之间产生相互作用的力称为内力。
建筑力学1
三、作用性质： 静力荷载 — 数量、方向、位置不 随时间变化或变化缓慢，无显著加速度 的荷载。
动力荷载 — 随时间迅速变化、产 生显著的加速度，有不可忽视的惯性力。
加减平衡力系公理 在作用于刚体上的任意力系中，加上或 去掉任何平衡力系，并不改变原力系对刚体的 作用效果。
力的可传性原理
作用于刚体上的力可沿其作用线移动到 刚体内任意一点，而不会改变该力对刚体的作 用效应。
三力平衡汇交定理 一刚体受共面不平行的三力作用而平衡
时，此三力的作用线必汇交于一点。 作用与反作用定律
1、活动铰支座（滚轴支座） 构成：见右图。 约束功能：限 制A点沿支承面法 线方向的移动。 活动铰支座只 有反力V，通过铰A 中心。 简
A
图
2、固定铰支座（不动铰支座） 构成：见右图。 约束功能：限制A点 沿水平和竖直方向的移 动（限制线位移）。允 许结构绕A点转动。 固定铰支座有水平反 力H和竖向反力V，通过 A铰中心。也可合成为 一个力，但方向不知。
动方向相反。运用这个准则，可确定约束反力
的方向和作用点的位置。
1．柔体约束 用柔软的皮带、绳索、链条 阻碍物体运动而构成的约束叫柔
体约束。这种约束作用是将物体
拉住，且柔体约束只能受拉力， 不能受压力，所以约束反力一定 通过接触点，沿着柔体中心线背 离被约束物体的方向，且恒为拉
力，如图1.14中的力。
３、研究构件和结构的刚度问题。
构件和结构抵抗变形的能力。
4、研究构件和结构的稳定性问题。
三、建筑力学在建筑设计中的作用 （建筑师与结构）
建筑师要设计出适用、经济、美观的 建筑物，必须具备美学、艺术、生产等各 方面的理论知识。其中包括建筑力学和结 构方面的知识，以便在建筑设计工作中， 能够选择合理的结构形式。在安全和经济 的前提下，实现自己的建筑构思，体现力 与美的完美结合。
建筑力学1
如果物体的变形尺寸与其原始尺寸相比很小，在所研究的 力学问题中，忽略这种变形后不会引起显著的误差时，就可以 把这个物体抽象化为刚体，从而使所研究的问题得到简化。
在进行力系的简化和平衡分析时，就可以先把结构或构件 看成是刚体。
当物体的微小变形在所研究的问题中转化为主要因素时， 就不能再把此物体看做刚体，而必须视为变形体。
在建筑施工中，脚手架的强度、刚度和稳定性问题是保 障工人安全和施工正常进行的关键。
如果材料在不同方向上具有不同的力学性能，则称为各向异性 材料。
常用的工程材料中从微观上看都是各向异性的，但是像钢 材、玻璃等材料从宏观上表现出各向同性性质，木材和一些种 类的复合材料都是各向异性的材料。严格来说，混凝土也是各 向异性的材料，但是，在结构分析中，对于浇筑很好的混凝土， 为了计算简化而看成是各向同性材料。
建筑力学实验课程： 建筑力学课程实验是实践训练环节，通过实验
课程，深化理论基础知识，培养独立分析问题和解 决问题的能力。
建筑力学在工程中应用： 建筑力学知识在工程中应用广泛，从建筑物的设计到施
工，以及在使用期间的维修加固等都需要用到建筑力学知识。 从建筑物的设计开始，就需要应用建筑力学知识分析建筑物 的受力、构件的强度、刚度和稳定性等等问题。
均匀连续性假设： 假设变形固体由同种性质的材料构成，在其整个体积
内部毫无空隙地、连续地充满了同种性质的材料。 采用了均匀连续性假设后，就可以在构件中截取任何
微小部分进行分析，继而将结果应用于整体。 同时，在分析中可以采用连续函数的数学演绎方法。
各向同性假设： 认为变形固体沿各个方向的力学性能均相同。 在各个方向具有相同力学性能的材料称为各向同性材料，
小变形假设： 指实际工程中的构件在荷载作用下，其变形与构件的原
在进行力系的简化和平衡分析时，就可以先把结构或构件 看成是刚体。
当物体的微小变形在所研究的问题中转化为主要因素时， 就不能再把此物体看做刚体，而必须视为变形体。
在建筑施工中，脚手架的强度、刚度和稳定性问题是保 障工人安全和施工正常进行的关键。
如果材料在不同方向上具有不同的力学性能，则称为各向异性 材料。
常用的工程材料中从微观上看都是各向异性的，但是像钢 材、玻璃等材料从宏观上表现出各向同性性质，木材和一些种 类的复合材料都是各向异性的材料。严格来说，混凝土也是各 向异性的材料，但是，在结构分析中，对于浇筑很好的混凝土， 为了计算简化而看成是各向同性材料。
建筑力学实验课程： 建筑力学课程实验是实践训练环节，通过实验
课程，深化理论基础知识，培养独立分析问题和解 决问题的能力。
建筑力学在工程中应用： 建筑力学知识在工程中应用广泛，从建筑物的设计到施
工，以及在使用期间的维修加固等都需要用到建筑力学知识。 从建筑物的设计开始，就需要应用建筑力学知识分析建筑物 的受力、构件的强度、刚度和稳定性等等问题。
均匀连续性假设： 假设变形固体由同种性质的材料构成，在其整个体积
内部毫无空隙地、连续地充满了同种性质的材料。 采用了均匀连续性假设后，就可以在构件中截取任何
微小部分进行分析，继而将结果应用于整体。 同时，在分析中可以采用连续函数的数学演绎方法。
各向同性假设： 认为变形固体沿各个方向的力学性能均相同。 在各个方向具有相同力学性能的材料称为各向同性材料，
小变形假设： 指实际工程中的构件在荷载作用下，其变形与构件的原
建筑力学第一章 绪论(2)
第五章 建筑结构的概述 第六章 钢筋混凝土
第七章 梁板结构与多高层建筑结构 第八章 砌体结构 第九章 钢结构 第十章 建筑地基与基础 第十一章 建筑结构抗震基本知识 第十二章 建筑结构施工图的识度
§1.1 建筑结构的基本概念 1.结构的概念
结构指的是不同类别或相同类别的不同层次按程度多少的顺序进行有机排列。 建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系称为建筑结构， 简单的说就是建筑物的承重骨架。 常见的建筑物的梁柱板；桥梁的桥墩、桥跨；水坝、堤按等就是结构。人们在 日常生活中一般看不到的基础、地基也属于结构。有了结构，建筑物与构筑物就可 以抵抗自然界与人为的各种作用。因此，结构必须是安全的。 建筑结构由水平构件、竖向构件和基础组成。 水平构件包括梁、板等，用以承受竖 向荷载； 竖向构件包括柱、墙等，其作用是支 承水平构件或承受水平荷载； 基础的作用是将建筑物承受的荷载传 至地基。
没有配置受力的钢筋的混凝土结构。
§1.2 工程力学与建筑结构的关系
工程力学：理论力学、材料力学、结构力学
工程力学研究对象：
构件和结构都是肉眼分析的，并且相对于地球静止或以速度远小于光速而运动
的宏观物体。（例子 苹果 细菌 车 火箭）
建筑结构：钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础、建筑抗震。
针对于非建筑结构类的专业从掌握建筑结构设计的概念知识，将内容整合为‘工
2.结构平面布置； 3.初步选用材料类型、强 度 等 级 等，根据经验初步确定构件的截面尺寸； 4.结构荷载计算及各种荷载作用下结构的内力分析； 5.荷 载 效 应 组合； 6.构件的截面设计。 7.此外还包括某些必要构造措施。需要依据结构专业相关规范、图集等。 基础设计： 1.根据工程地质勘察报告、上 部 结 构 类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工 技术水平及材料供应情况确定基础的形式，材料强度等级，一般有浅基础（如：独 立基础、条 形 基 础 等）和深基础（如：桩基）； 2.基础底面积的确定及地基承载力验算； 3.基础内力计算及配筋计算。 4.考虑必要的构造措施
第七章 梁板结构与多高层建筑结构 第八章 砌体结构 第九章 钢结构 第十章 建筑地基与基础 第十一章 建筑结构抗震基本知识 第十二章 建筑结构施工图的识度
§1.1 建筑结构的基本概念 1.结构的概念
结构指的是不同类别或相同类别的不同层次按程度多少的顺序进行有机排列。 建筑中由若干构件连接而成的能承受作用的平面或空间体系称为建筑结构， 简单的说就是建筑物的承重骨架。 常见的建筑物的梁柱板；桥梁的桥墩、桥跨；水坝、堤按等就是结构。人们在 日常生活中一般看不到的基础、地基也属于结构。有了结构，建筑物与构筑物就可 以抵抗自然界与人为的各种作用。因此，结构必须是安全的。 建筑结构由水平构件、竖向构件和基础组成。 水平构件包括梁、板等，用以承受竖 向荷载； 竖向构件包括柱、墙等，其作用是支 承水平构件或承受水平荷载； 基础的作用是将建筑物承受的荷载传 至地基。
没有配置受力的钢筋的混凝土结构。
§1.2 工程力学与建筑结构的关系
工程力学：理论力学、材料力学、结构力学
工程力学研究对象：
构件和结构都是肉眼分析的，并且相对于地球静止或以速度远小于光速而运动
的宏观物体。（例子 苹果 细菌 车 火箭）
建筑结构：钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础、建筑抗震。
针对于非建筑结构类的专业从掌握建筑结构设计的概念知识，将内容整合为‘工
2.结构平面布置； 3.初步选用材料类型、强 度 等 级 等，根据经验初步确定构件的截面尺寸； 4.结构荷载计算及各种荷载作用下结构的内力分析； 5.荷 载 效 应 组合； 6.构件的截面设计。 7.此外还包括某些必要构造措施。需要依据结构专业相关规范、图集等。 基础设计： 1.根据工程地质勘察报告、上 部 结 构 类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工 技术水平及材料供应情况确定基础的形式，材料强度等级，一般有浅基础（如：独 立基础、条 形 基 础 等）和深基础（如：桩基）； 2.基础底面积的确定及地基承载力验算； 3.基础内力计算及配筋计算。 4.考虑必要的构造措施
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古代建筑结构
2200年以前建造的都江堰安澜索桥，位于都江堰鱼嘴分水 堤之上，横跨内外两江，长500米。
古代建筑结构
建于隋代（605年）的河北赵州桥 桥长64.4米，跨径37.02米，用石2800吨。 当今世界上现存最早、保存最完善的古代 敞肩石拱桥
古代建筑结构
金 字 塔
建于公元前2690年左右，现高136.5米；底座每边长230多米， 塔底面积5.29万平方米；塔身由230万块石头砌成，每块石头平 均重2.5吨，有的重达几十吨
残留下来，则这种残留的变形称为塑性变形。 一般固体材料在外力作用下既可能产生弹性变形，又可能产生塑性变形。 只要外力（应力）不超过一定限度，材料的变形可以认为是完全弹性的， 即材料处于弹性状态。但若外力（应力）超过了这个极限，材料的变形中 应既包含弹性变形又包含塑性变形。
1. 轴向拉伸和压缩
2. 剪切
构件的刚度
构件抵抗变形（主要是指弹性变形）的能力称为刚度。
构件的稳定性
构件在外力作用下保持其原有平衡形态的能力称为稳定性。
构件的承载能力
构件的强度、刚度、稳定性统称为构件的承载能力。换句话说，构件 的承载能力包括强度、刚度、稳定性三个方面。 在承载能力的三个方面中，一般说来，强度要求是基本的，只是在某 些情况下，才对构件提出刚度要求。至于稳定性问题，只有在一定受 力情况下的某些构件才会出现。
1916年9月11日，第二次事故再次降临魁北克桥。当用千斤顶举升重达 5000吨的悬挂孔时，悬挂孔一角的十字形铸件被压坏，出现倾斜，至少 10名工人被夺去了生命 。
工程师之戒
08年雪灾
力、力系、外力与内力
力
力是物体之间相互的机械作用，其作用效应包括两个方面：使物体的运
动状态发生改变（称为力的运动效应或外效应）或使物体发生变形（称 为力的变形效应或内效应）。
主体结构设计使用年限 100 年，耐火等级为一级 , 抗震设防烈度 8 度 , 地下工程防水 等级 1 级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长 333 米 、东西宽 294 米 的，高 69 米 。主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式 “ 鸟巢 ” 结构 , 钢结构 总用钢量为 4.2 万吨，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下 1 层， 地上 7 层的钢筋混凝土框架 - 剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开， 互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢 结构上覆盖了双层膜结构。
外力和内力的概念只有相对于某一确定的研究对象或系统才有意义。
刚体与变形固体
刚体
刚体是指在外力作用下不发生变形的物体。
刚体是一种抽象化了的力学模型，实际上任何物体在外力
作用下都会发生或大或小的变形，但在研究有些问题时，如 果忽略物体的变形，将使问题的研究在其结果能够满足工程 精度要求的前提下大大简化。例如，在研究平衡问题时，由 于大多数结构物在正常工作状态下其变形与结构物本身的几 何尺寸相比是很小的，如果忽略其变形，将物体看作是不变 形的“刚体”考虑其平衡，得到的结果完全能够满足工程精 度要求。 力对刚体的作用效应只有运动效应，没有变形效应（因为 变形忽略不计）。
体积力:是连续分布于物体内部各点的力
本课程的内容组成
结构构件静力分析 刚体静力学基本知识 杆件的内力与内力图 静定结构的内力分析 构件承载能力分析 应力的计算与应力状态分析 杆件的强度问题 杆件的变形与刚度问题 压杆稳定 超静定结构分析 力法 位移法
本课程的学习目标
领会必要的力学概念 掌握对简单静定结构和超静定结构
中的构件进行静力分析和承载能力分 析的方法 了解常见结构的内力分布特点
本课程的学习方法
抓好四个环节：及时进行课前预习（略读）；认真听 课；及时进行课后复习（详读）；及时完成作业与并进 行应用性阅读。
适当查阅参考书 重视学习力学的研究方法，重视分析能力、计算能力、 自学能力、表达能力的提高。
力对物体作用的效应取决于力的三要素，即力的大小、方向、作用点。
力既具有大小和方向，而又服从矢量的平行四边形法则，所以力是矢量。
力系
通常，作用于物体上的力往往不止一个而是有若干个，这若干个力总
称为力系。
外力与内力
系统外物体作用于系统内物体上的力，称为外力。
系统内物体之间或同一物体的两部分之间的相互作用力称为内力。
建筑力学的任务 讨论结构的组成规律和合理形式，以及结构计算简图
的合理选择。 讨论结构内力和变形的计算方法，对结构或构件进行 强度和刚度计算。 讨论结构或构件的稳定性。
古代建筑结构
比 萨 斜 塔
建于1173年，1372年完工 ，高58.4米，大理石
现代建筑结构 哈利法塔的设计 为伊斯兰教建筑 风格，楼面为 “Y”字形，并由 三个建筑部份逐 渐连贯成一核心 体，从沙漠上升， 以上螺旋的模式， 减少大楼的剖面 使它更如直往天 际，至顶上，中 央核心逐转化成 尖塔，Y字形的 楼面也使的哈利 法塔有较大的视 野享受。
库帕曾称他的设计是“最佳、最省的”。库帕自我陶醉于他的设计，而忘乎 所以地把大桥的长度由原来的500米加到600米，以成为世界上最长的桥。 桥的建设速度很快，施工也很完善。正当投资修建这座大桥的人士开始考虑 如何为大桥剪彩时，大桥的整个金属结构垮了。19000吨钢材和86名建桥工 人落入水中，只有11人生还。由于库帕的过分自信而忽略了对桥梁重量的精 确计算，导致了一场事故。
定的组成规则，通过正确的连接方式所组成的承受并传递 荷载和其他间接作用的骨架。
构件
组成结构的基本部件统称为构件。
构件的分类
按照几何特征，构件可分为杆件、板壳和实体。
杆件的几何特征为长条形，长度尺寸远大于其他两个方向的尺寸（横
截面两个方向的尺寸）。 板壳的厚度尺寸远小于其他两个方向的尺寸（长度和宽度），板的几 何特征为平面形，壳的几何特征为曲面形。 实体的几何特征为块体，其长、宽、高三个方向的尺寸大体相近，内 部大多为实体。
2088米的双塔双索面钢箱梁斜拉桥。斜拉桥主孔跨度1088米，列世界第一；主塔高 度300.4米,列世界第一；斜拉索的长度577米,列世界第一；群桩基础平面尺寸 113.75米 × 48.1米，列世界第一 。苏通大桥主墩基础由131根长约120米、直径 2.5米至2.8米的群桩组成，承台长114米、宽48米，面积有一个足球场大，是在40米 水深以下厚达300米的软土地基上建起来的，是世界上规模最大、入土最深的群桩基 础。
本课程的几组基本术语和概念
结构、构件以及构件的分类 力、力系、外力与内力 杆件变形的基本形式 刚体与变形体 构件的强度、刚度、稳定性与构件的承载能力
荷载的分类
结构
结构、构件以及构件的分类
建筑物或构筑物中能够承受并传递各种外部作用的骨架 建筑结构是由梁、板、墙、柱、基础等基本构件，按照一
直杆： 等截面直杆、变截面直杆
杆件： 折杆：等截面折杆、变截面折杆*
曲杆： 等截面曲杆、变截面曲杆*
材料力学只研究杆，结构力学研究由很多杆组成的空间 杆系。
六
古代建筑结构
传统具有柱、梁、檩、椽的木制房屋结构
古 代 建 筑 结 构
建于辽代（1056年）的山西应县佛宫寺释迦塔。塔高9层共67.31米，用木材 2600吨，充分利用传统建筑技巧，广泛采用斗拱结构，全塔共用 斗拱54种，每 个斗拱都有一定的组合形式，有的将梁、坊、柱结成一个整体，每层都形成了 一个八边形中空结构层。塔建在4米高的两层石砌台基上，内外两槽立柱，构成 双层套筒式结构，柱头间有栏额和普柏枋，柱脚间有地伏等水平构件，内外槽 之间有梁枋相连接，使双层套筒紧密结合。暗层中用大量斜撑，结构上起圈梁 作用，加强木塔结构的整体性。 900多年来历经数次地震不倒，现存最古老最 高大的纯木结构楼阁式建筑。
海南大学土木建筑工程学院
胡伟 二○一一年九月
教学内容
本课程的性质及任务 关于本课程的几组基本术语和概念 本课程的内容组成 本课程的学习目标 本课程的学习方法 本课程教学安排与学习要求
本课程的性质与任务
本课程是建筑学专业的一门重要的专业基础课，在基础课与 专业课之间起着承上启下的作用。 建筑三要素：坚固、实用、美观 建筑学—建筑设计 结构分析 建筑业的三大专业 结构工程—结构设计 建筑设备—设备布置 构件设计
构件的强度、刚度和稳定性不仅
与构件的形状有关，而且与所用材料
的力学性能有关，因此在进行理论分
析的基础上，实验研究是完成材料力
学的任务所必需的途径和手段。
荷载的分类
按作用时间的久暂可分为:
1、恒载：长期作用于结构上且各个因素都不改变的荷载。 2、活载：在施工和使用期间可能存在的可变的荷载。
按作用范围可分为：
开工时间：2008年11 月29日；竣工时间： 2014年；占地面积： 30368平方米；建筑面 积：574058平方米， 其中地上总建筑面积约 410139平方米；建筑 高度：632米；建筑层 数：地下结构5层，地 上部分包括124层塔楼 和7层东西裙房；结构 形式：钢筋混凝土核心 筒-外框架结构；用钢 量：约100000吨；建 筑造价：148亿元。
理想变形固体
1）连续性假设—材料连续无孔隙 (可运用微积分数学工具) 2）均匀性假设—材料各处力学性质相同 3）各向同性假设—材料任意方向力学性质相同
弹性变形
如果杆件材料在外力作用下产生的变形会随着外力的消失而消失，即能
恢复原状，则这种变形称为完全弹性变形，简称弹性变形。
塑性变形
如果所产生的变形不会随外力的消失而完全消失，即无法恢复原状而部分
工程事故
重庆彩虹桥坍塌
重庆市綦江县城区一座步行桥（彩虹桥）突然整体垮塌，数 十名过桥者随大桥坠入桥下的綦河，造成了严重伤亡事故。 这次因工程质量导致的重大责任事故，共造成40人死亡。