建筑力学绪论

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建筑力学1-绪论

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》绪论

《建筑力学》绪论
构件 结构
分类

特点
杆件的截面尺 寸远小长度 平面杆系结构
板壳 块体
三、建筑力学的研究内容
1、由荷载根据平衡方程确定支座反力 2、分析梁的承载能力
四、建筑力学的学习方法
1、理论掌握;概念清楚;方法熟练;切忌死记硬背 。
2、做足够练习,不盲目做题或死搬硬套 。
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高452米
钢 结 构 高 层 建 筑
上海 东方电视塔 高300m 球径45m
强度—构件抵抗破坏的能力 刚度—构件抵抗变形的能力 稳定性—构件保持其原有的直线稳定平衡的能力
建筑力学的任务—研究和分析作用在结构(构件)上力与平衡 的关系,结构(构件)的内力、应力、变形的计算方法,以及 构件的强度、刚度、和稳定条件。为保证结构(构件)安全可 靠合理提高计算的理论依据
绪论
1.了解建筑力学的任务、研究对象、 内容、任务、特点及学习方法 2.掌握强度、刚度、稳定性的概念.Βιβλιοθήκη 点强度、刚度、稳定性的概念.
难 点
建筑力学的任务
一、建筑力学的任务
高320.7米
钢塔耸立在大桥南北两侧,高342米, 钢塔之间的大桥 跨度达1280米,为世界所建大桥中罕见的单孔长跨距 大吊桥之一,从海面到桥中心部的高度约60米 .宽27.4 米,长2000多米
二、建筑力学的研究对象—建筑结构和构件 1.结构按几何观点分为: 杆件结构(刚架桁架等)、 薄壁结构(钢筋混凝土楼面为平板结构、悉尼歌剧院屋面)、 实体结构(重力坝、建筑物基础等)。 杆件 板(壳) 实体 2.结构按空间观点分为:平面结构、 空间结构。
建筑力学研究平面杆件结构。
建筑力学的研究对象

《建筑力学》教学课件 绪论

《建筑力学》教学课件 绪论

注重理解
不要死记硬背,要理解力 学原理的内在逻辑和物理 意义,提高自己的分析能 力。
多做习题
通过大量习题的练习,加 深对知识点的理解和记忆 ,提高解题能力。
参加学讨论
积极参加学术讨论和交流 ,拓宽自己的思路和视野 ,提高自己的综合素质。
学习建筑力学的注意事项
重视基础
持之以恒
在学习过程中,要重视基础知识的掌 握,不要一开始就追求高深理论。
材料稳定性分析
建筑力学在建筑材料选择中的应用还包括材料稳定性分析,通过计算和分析,确定材料的 稳定性和安全性,预防因材料失稳而产生的安全事故。
材料优化
建筑力学在建筑材料选择中的应用还包括材料优化,通过优化选择,降低建筑的成本和资 源消耗,提高建筑的效益和可持续性。
04
学习方法与建议
学习建筑力学的方法
01
02
03
掌握基本概念
理解力学的基本概念,如 力、力矩、应力、应变等 ,是学习建筑力学的基础 。
系统学习
按照教学大纲的顺序,系 统地学习各章节内容,逐 步掌握建筑力学的基本原 理和方法。
实践应用
通过实验、课程设计和工 程实践,将理论知识与实 际应用相结合,加深对建 筑力学的理解。
学习建筑力学的建议
02
建筑力学概述
建筑力学的定义
建筑力学是一门研究建筑结构中力和运动关系以及变形现象 的科学。它涉及到建筑结构的设计、施工、维护以及安全评 估等方面,是建筑学、土木工程和相关领域的重要基础课程 。
建筑力学主要研究静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等 方面的内容,为建筑设计提供必要的理论支撑和实践指导。
03
04
静力学基础
包括力的概念、平衡条件、力 的合成与分解等

建筑力学绪论

建筑力学绪论
理想弹性体:这种只有弹性变形的物体称为理想弹性体。 弹性范围:只产生弹性变形的外力范围称为弹性范围。 (2)塑性变形:外力消除后,变形不能全部消失而留有残 余,这种不能消失的残余变形称为塑性变形。 一般情况下,物体受力后,既有弹性变形,又有塑性变形, 但工程中常用的材料,在所受外力不超过一定范围时,塑性变 形很小,可忽略不计,认为材料只产生弹性变形而不产生塑性 变形。
工程实例
黑龙江哈尔滨阳明滩大桥
二、建筑力学的研究任务
工程实例
地基失效造成的结构破坏 北川中学第三教学楼五层变成三层, 底层和二层柱被地震力剪断原地坐落并倾斜有近700 名师生遇难
二、建筑力学的研究任务 比萨斜塔
工程实例
二、 建筑力学的研究任务
本课程由理论力学、材料力学和结构力学三大部分组成, 在内容安排上,共分为五个教学模块:
建筑力学绪论
2021年8月15日星期日
§ 0 绪论
一、建筑力学的研究对象 二、建筑力学的任务 三、建筑力学的研究方法 四、学习建筑力学的方法
一、 建筑力学的研究对象
建筑力学的研究对象是-----(建筑物的)结构。
一、 建筑力学的研究对象
基本概念: 荷载
直接主动作用在建 筑物上的力
结构
建筑物中支撑和传递荷 载而起骨架作用的部分
三、 建筑力学的研究方法
工程中构体和零件都是由固体材料制成的,如铸铁、钢、 木材、混凝土等。
变形固体:固体材料在外力作用下或多或少都会产生变形, 我们将这些固体材料称为变形固体。
1、变形的基本类型: 变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形:
三、 建筑力学的研究方法
(1)弹性变形:当外力消除时,变形也随着消失,这种变 形称为弹性变形;

建筑力学课件 第一章 绪论

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)。

建筑力学第一章

建筑力学第一章
第一章 绪论
• 第一节 建筑力学的研究对象 • 第二节 建筑力学的基本任务 • 第三节 变形固体及其基本假设
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第一节 建筑力学的研究对象
• 一、基本概念 • 建筑力学的研究对象是建筑结构及其构件.建筑结构(如厂房、桥梁、
闸、坝、电视塔等)是由工程材料制成的构件(如梁、柱等)按合理方式 连接而成的,它能承受和传递荷载, 起骨架作用.例如,单层工业厂房的 基础、柱、屋架(梁)通过相互连接而构成厂房的骨架(图1-1).又如民 用建筑中的框架,公路与铁路工程中的桥梁以及挡土墙、水坝等,也是 结构的实际例子.结构一般是由多个构件连接而成的,如桁架、框架等. 最简单的结构则是单个构件,如单跨梁、独立柱等. • 二、结构分类 • 结构的类型很多,按照结构构件的形状和几何尺寸,可以将结构分为杆 件结构、板壳结构和实体结构三类.
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第三节 变形固体及其基本假设
• (四)小变形假设 • 在实际工程中,构件在荷载作用下,其变形与构件的原尺寸相比通常很
小,可以忽略不计,这一类变形称为小变形.所以,在研究构件的平衡和运 动时,可按变形前的原始尺寸和形状进行计算.研究和计算变形时,变形 的高次幂项也可忽略不计.这既可以简化计算,又不影响计算结果的实 用精度.
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第二节 建筑力学的基本任务
• (4)稳定性问题.对于比较细长的轴心受压杆,当压力超过某一定压力 时,杆将不再保持直线形状,而突然从原来的直线形状变成曲线形状,改 变它原来受压的工作性质而发生破坏,这种现象称为丧失稳定,简称 “失稳”.例如房屋中承重的柱子,如果过细、过高,就可能由于失稳而 导致整个房屋突然倒塌.
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第二节 建筑力学的基本任务
• 在结构设计中,其他条件一定时,如果构件的截面设计得过小,当构件所 受的荷载大于构件的承载能力时,结构将不安全,它会因变形过大而影 响正常工作,或因强度不够而破坏.当构件的承载能力大于构件所受的 荷载时,则要多用材料,造成浪费.因此,建筑力学的任务是讨论和研究使 建筑结构及构件在荷载或其他因素(支座移动、温度变化)的作用下能 安全、正常地工作且符合经济要求的理论和计算方法, 它可归纳为以 下几个方面的内容:

建筑力学第1章绪论.

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

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。
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二、变形固体的基本假设
(1)连续性假设:物质密实地充满物体所在空间,毫无空隙。 (1)连续性假设:物质密实地充满物体所在空间,毫无空隙。 连续性假设 (2)均匀性假设 物体内,各处的力学性质完全相同。 均匀性假设: (2)均匀性假设:物体内,各处的力学性质完全相同。 (3)各向同性假设:组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 (3)各向同性假设:组成物体的材料沿各方向的力学性质完全相同。 各向同性假设 (4)小变形假设 小变形假设: (4)小变形假设:材料力学所研究的构件在载荷作用下的变形与原 始尺寸相比甚小,故对构件进行受力分析时可忽略其变形。 始尺寸相比甚小,故对构件进行受力分析时可忽略其变形。
• 强度: 结构在外荷载作用下,抵抗破坏的能 力。 • 刚度: 结构在外荷载作用下,抵抗变形的能 力。 • 稳定性: 结构在外荷载作用下,保持稳定平 衡的能力。
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1-2 刚体、变形固体及其基本假设
一、刚体的概念
就是在力的作用下,大小和形状都不变的物体,即刚体 内部任意两点间的距离保持不变。
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1-1-1 结构与构件
• 薄壁结构(Plate and Shell)它的几何特征是宽 而薄,即a>>t,b>>t。 • 平面形状的称为板,曲面形状称为壳。
中南1 结构与构件
实体结构(Box) 它的几何特征是三个方向的尺寸都 是同量级的。
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1-3 杆件变形的基本形式
一、轴向拉伸或轴向压缩 二、剪切 三、扭转 四、弯曲
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1-4 荷载的分类
1.荷载:结构工作时所承受的外力。 结构工作时所承受的外力 2.荷载的分类
按作用范围: 按作用范围: 分布荷载与集中荷载 恒载(长期且不变), 恒载(长期且不变), 按作用时间久暂 如自重、土压力等。 如自重、土压力等。
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1-2 刚体、变形固体及其基本假设
• 理想变形固体:按照连续、均匀、各向同性假设 理想变形固体:按照连续、均匀、 而理想化了的一般变形固体。 而理想化了的一般变形固体。 • 变形固体是在外力作用下,会产生变形的固体 变形固体是在外力作用下 会产生变形的固体。 是在外力作用下, 变形固体在外力作用下会产生两种性质的变形: 变形固体在外力作用下会产生两种性质的变形: 弹性变形当外力消除时 变形随着消失的变形; 当外力消除时, 弹性变形当外力消除时,变形随着消失的变形; 塑性变形当外力消除后 不能消失的变形。 当外力消除后, 塑性变形当外力消除后,不能消失的变形。 • 当塑性变形很小,忽略不计,认为只有弹性变形, 当塑性变形很小,忽略不计,认为只有弹性变形, 这种只有弹性变形的变形固体称为完全弹性体 完全弹性体。 这种只有弹性变形的变形固体称为完全弹性体。
建 筑 力 学
占雪芳
绪 论
1.1 建筑力学的任务和内容 1.2 刚体、变形固体及其基本假设 1.3 杆件变形的基本形式 1.4 荷载的分类
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1-1 建筑力学的任务和内容
• 建筑结构是建筑物中承受荷载而起骨架作 建筑结构是建筑物中承受荷载而起骨架作 用的部分。 用的部分。 • 组成结构的各单独部分称为构件 组成结构的各单独部分称为构件 (Structural elements )。 。
活载(暂时且可变),如车辆、人群、风、雪等。 活载(暂时且可变) 如车辆、人群、 雪等。 固定荷载(位置不变) 包括恒载及某些活载。 固定荷载(位置不变),包括恒载及某些活载。
按作用位置是否变化
移动荷载(位置可变) 移动荷载(位置可变),如:移动的活载等。 移动的活载等。
静力荷载(荷载的大小、 静力荷载(荷载的大小、方向和位置不随时间变 按动力效应大小 化或变化很缓慢—动力效应小 动力效应小) 化或变化很缓慢 动力效应小)。 动力荷载(动力效应大—冲击荷载 冲击荷载、 动力荷载(动力效应大 冲击荷载、风及地震产 生的随机荷载等) 生的随机荷载等)。
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1-1-2 建筑力学的任务和内容
1.建筑力学的任务—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。 2.建筑力学的内容: (1)静力学问题 (2)内力分析方法 (3)强度、刚度、稳定性问题 (4)超静定问题
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1-1-2 建筑力学的任务和内容
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传统具有柱、梁、檩、椽的木制房屋结构
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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7400吨 900多年来历经数次地震不倒,现存唯一木塔
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1-1-1 结构与构件
• 杆系结构 (Bar ) 它的几何特征是细而长,即 l>>h,l>>b。杆又可分为直杆和曲杆。
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