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第一章 静力学基础
第一节 基本概念 一、力 1.力的定义 力是物体之间相互的机械作用。由于力的作用 ，物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物 体产生变形。前者称为力的运动效应（或外效应） ；后者称为力的变形效应（或内效应）。 在本课程中，主要讨论力对物体的变形效应。
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2.力的三要素 力的大小、方向（包括方位和指向） 和作用点，这三个因素称为力的三要素。 实际物体在相互作用时，力总是分布在 一定的面积或体积范围内，是分布力。如 果力作用的范围很小，可看成是作用在一 个点上，该点就是力的作用点，建筑上称 这种力为集中力。
作为施工技术及施工管理人员，也要求必须掌握建筑力学知识。知道 结构和构件的受力情况，什么位置是危险截面，各种力的传递途径以及 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏等等，才能很好地理解 图纸设计的意图及要求，科学地组织施工，制定出合理的安全和质量保 证措施；在施工过程中，要将设计图纸变成实际建筑物，往往要搭设一 些临时设施和机具，确定施工方案、施工方法和施工技术组织措施。如 对一些重要的梁板结构施工，为了保证梁板的形状、尺寸和位置的正确 性，对安装的模板及其支架系统必须要进行设计或验算；进行深基坑（ 槽）开挖时，如采用土壁支撑的施工方法防止土壁坍落，对支撑特别是 大型支撑和特殊的支撑必须进行设计和计算，这些工作都是由施工技术 人员来完成的。因此，只有懂得力学知识才能很好地完成设计及施工任 务，避免发生质量和安全事故，确保建筑施工正常进行。
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构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中，如果把构件 截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用，或因强度不足而迅速破坏；如果构件截面设计得过 大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济， 造成人力、物力上的浪费。因此，结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即：研究和分析作用在结构（或构件）上力与平衡的 关系，结构（或构件）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（或构件）既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。
第一章 静力学基础
第一节 基本概念 一、力 1.力的定义 力是物体之间相互的机械作用。由于力的作用 ，物体的机械运动状态将发生改变，同时还引起物 体产生变形。前者称为力的运动效应（或外效应） ；后者称为力的变形效应（或内效应）。 在本课程中，主要讨论力对物体的变形效应。
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2.力的三要素 力的大小、方向（包括方位和指向） 和作用点，这三个因素称为力的三要素。 实际物体在相互作用时，力总是分布在 一定的面积或体积范围内，是分布力。如 果力作用的范围很小，可看成是作用在一 个点上，该点就是力的作用点，建筑上称 这种力为集中力。
作为施工技术及施工管理人员，也要求必须掌握建筑力学知识。知道 结构和构件的受力情况，什么位置是危险截面，各种力的传递途径以及 结构和构件在这些力的作用下会发生怎样的破坏等等，才能很好地理解 图纸设计的意图及要求，科学地组织施工，制定出合理的安全和质量保 证措施；在施工过程中，要将设计图纸变成实际建筑物，往往要搭设一 些临时设施和机具，确定施工方案、施工方法和施工技术组织措施。如 对一些重要的梁板结构施工，为了保证梁板的形状、尺寸和位置的正确 性，对安装的模板及其支架系统必须要进行设计或验算；进行深基坑（ 槽）开挖时，如采用土壁支撑的施工方法防止土壁坍落，对支撑特别是 大型支撑和特殊的支撑必须进行设计和计算，这些工作都是由施工技术 人员来完成的。因此，只有懂得力学知识才能很好地完成设计及施工任 务，避免发生质量和安全事故，确保建筑施工正常进行。
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构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中，如果把构件 截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用，或因强度不足而迅速破坏；如果构件截面设计得过 大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济， 造成人力、物力上的浪费。因此，结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即：研究和分析作用在结构（或构件）上力与平衡的 关系，结构（或构件）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（或构件）既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。
建筑力学受力分析-PPT
约束反力的方向必与该约束所能够阻碍的位移方向相反，大
小通常是未知的。
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5
工程中常见的几类 约束
1. 具有光滑接触表面的约束
● 约束特征：
只限制物体沿 公法线趋向于支承 面方向的运动
齿轮传动
凸轮传动
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6
● 反力特征： 方位：沿接触处的共法线 指向：指向物体（物体受压）
FNC
FNB
C
A B
FNA
物体的受力分析
确定物体受了几个力，每个力的作用位置和力的作用方向。
主动力与被动力
主动力：促使物体运动或有运动趋势的力，其大小和方向 都已知。如重力、水压力等。
被动力：由主动力引起并随其变化的力，其大小和方向都 不知。如约束反力。
受力图——施力物体对研究对象的所有作用力的简图。
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29
例题1
A
C
B
（3）力的作用点。
F
F0
可用一矢量表示F F = F F0
（定位矢量或固定矢量）
力的单位
N（大牛家好顿）、kN（千牛） 4
§2-1 约束和约束反力
自由体 —— 位移不受限制的物体。 非自由体 —— 位移受到限制的物体。
★ 约束：对非自由体的某些位移起限制作用的周围 物体称为约束。
★ 约束反力
约束对非自由体施加的力——约束反力
建筑力学
第二章 结构计算简图 物体受力分析
大家好
1
§2-0 刚体和力的概念
1. 刚体的概念
在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保 持不变。
刚体是抽象化的力学模型
基础力学I研究的物体都是刚体 刚体力学
静力学——刚体静力学
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2 、均匀 料性 的假 力 ，设 学 任 小块材 同料的力
3 、各 材项 料 同
沿不同 相 方 同 向 ， 砖 的 如 素混凝土
本教性 材材 中料
工程实 全 际 是 中 各 材 的 向 钢筋混凝土
三在 、 产 一 弹
荷载 失撤 ， , 这
失的 如) ， 变 ：
四、 超塑 过 载 一部 部分 分 体
杆件 现， 为 错
F F
三、扭转 一对 杆 相 件 反 的
杆件 发 的 生 相 对 邻
四、弯曲 对方 于相 杆 通 体轴的平面） 杆件曲 的线 轴线由
工各 程当 种 中
起本 主组 变 要 题（ 98） 1 4 建筑力学的任 建究 筑 ， 结 力 作度 用 。 ， 下 证常 结 材 工 构
使设 靠 计 又 的 经 结构 足的 强 的 一、 坏张 的 求 是件 要发 在 求
结构都抽象为刚
2、强度问题
主要研 本 究 变 构 形 算 件 形 理论和方法。 要便结 ， 构 应 满 保 满 足 问 决 结 题 如 识 解 问 决 结 题 如 4 、超静 算定结构 介法 绍 法 ， 求 连求 续 是 解 梁
静定问 结题 构。 对强 5、稳定性问题 这里 件 只 下 研 直 在 2 5 问 上 情 题 面 所 定 研 构 性 究 理想变形体。
如：设 结备 构的 活荷 结 载 构 ： 上
如： 的 风 材 、 料 雪
三、 可 按 分 其特点 构 是 上 加 各 显 载 点 荷载达最后 值后 衡 ， 状 结 态 如：机 地 器 震 转 时 压 动 的 动荷载特点
由于 点荷 有 ， 时间而变。
q
F1
F2
第二章
静力学基本概念和物体的 受力分析
3 、各 材项 料 同
沿不同 相 方 同 向 ， 砖 的 如 素混凝土
本教性 材材 中料
工程实 全 际 是 中 各 材 的 向 钢筋混凝土
三在 、 产 一 弹
荷载 失撤 ， , 这
失的 如) ， 变 ：
四、 超塑 过 载 一部 部分 分 体
杆件 现， 为 错
F F
三、扭转 一对 杆 相 件 反 的
杆件 发 的 生 相 对 邻
四、弯曲 对方 于相 杆 通 体轴的平面） 杆件曲 的线 轴线由
工各 程当 种 中
起本 主组 变 要 题（ 98） 1 4 建筑力学的任 建究 筑 ， 结 力 作度 用 。 ， 下 证常 结 材 工 构
使设 靠 计 又 的 经 结构 足的 强 的 一、 坏张 的 求 是件 要发 在 求
结构都抽象为刚
2、强度问题
主要研 本 究 变 构 形 算 件 形 理论和方法。 要便结 ， 构 应 满 保 满 足 问 决 结 题 如 识 解 问 决 结 题 如 4 、超静 算定结构 介法 绍 法 ， 求 连求 续 是 解 梁
静定问 结题 构。 对强 5、稳定性问题 这里 件 只 下 研 直 在 2 5 问 上 情 题 面 所 定 研 构 性 究 理想变形体。
如：设 结备 构的 活荷 结 载 构 ： 上
如： 的 风 材 、 料 雪
三、 可 按 分 其特点 构 是 上 加 各 显 载 点 荷载达最后 值后 衡 ， 状 结 态 如：机 地 器 震 转 时 压 动 的 动荷载特点
由于 点荷 有 ， 时间而变。
q
F1
F2
第二章
静力学基本概念和物体的 受力分析
《建筑力学》第1章ppt课件
❖ 作用在物体上的一组力称为力系，假设两个力系使刚体 产生一样的运动形状，称这两个力系互为等效能系，用 一个简单力系等效地替代一个复杂力系的过程称为力系 的简化，假设一个力与一个力系等效，那么将这个力称 为该力系的合力，力系中的各力称为此合力的分力。
❖ 9.力系的平衡
❖ 平衡是指物体相对地面(惯性坐标系)坚持静止 或作匀速直线运动的形状，它是机械运动的特 例。物体坚持平衡形状所应满足的条件称为平 衡条件，它是求解物体平衡问题的关键，是静 力学的中心，也是本书学习的重点。
❖
(1-1)
❖也可采用三角形法那么确定合力，即二力依次 首尾相接，其三角形的封锁边即为该二力的合 力，如图1.2(b)所示。力的平行四边形法那么 或三角形法那么是最简单的力系简化法那么， 同时此法那么也是力的分解法那么。
公理2：二力平衡原理
❖ 该当指出，三力平衡汇交定理的条件是必要条 件，不是充分条件。同时它也是确定力的作用 线的方法之一，即假设刚体在三个力的作用下 处于平衡，假设知其中两个力的作用线汇交于 一点，那么第三力的作用点与该汇交点的连线 为第三个力的作用线，其指向再由二力平衡定 理来确定。
1.3.3. 物体的受力分析及受力图
❖ 在力学计算中，首先要分析物体遭到哪些力的 作用，每个力的作用位置如何，力的方向如何， 这个过程称为对物体进展受力分析，将所分析 的全部外力和约束反力用图形表示出来称为受 力图。
❖ 正确地对物体进展受力分析和画受力图是力学 计算的前提和关键，其步骤如下。
构造。厂房的横向是由柱子和屋架所组成的假 设干横向单元。沿厂房的纵向，由屋面板、吊 车梁等构件将各横向单元联络起来。由于各横 向单元沿厂房纵向有规律地陈列，且风、雪等 荷载沿纵向均匀分布，因此，可以经过纵向柱 距的中线，取出图1.16〔a〕中阴影线部分作 为一个计算单元〔图1.16〔b〕〕。将空间构 造简化为平面构造来计算。
❖ 9.力系的平衡
❖ 平衡是指物体相对地面(惯性坐标系)坚持静止 或作匀速直线运动的形状，它是机械运动的特 例。物体坚持平衡形状所应满足的条件称为平 衡条件，它是求解物体平衡问题的关键，是静 力学的中心，也是本书学习的重点。
❖
(1-1)
❖也可采用三角形法那么确定合力，即二力依次 首尾相接，其三角形的封锁边即为该二力的合 力，如图1.2(b)所示。力的平行四边形法那么 或三角形法那么是最简单的力系简化法那么， 同时此法那么也是力的分解法那么。
公理2：二力平衡原理
❖ 该当指出，三力平衡汇交定理的条件是必要条 件，不是充分条件。同时它也是确定力的作用 线的方法之一，即假设刚体在三个力的作用下 处于平衡，假设知其中两个力的作用线汇交于 一点，那么第三力的作用点与该汇交点的连线 为第三个力的作用线，其指向再由二力平衡定 理来确定。
1.3.3. 物体的受力分析及受力图
❖ 在力学计算中，首先要分析物体遭到哪些力的 作用，每个力的作用位置如何，力的方向如何， 这个过程称为对物体进展受力分析，将所分析 的全部外力和约束反力用图形表示出来称为受 力图。
❖ 正确地对物体进展受力分析和画受力图是力学 计算的前提和关键，其步骤如下。
构造。厂房的横向是由柱子和屋架所组成的假 设干横向单元。沿厂房的纵向，由屋面板、吊 车梁等构件将各横向单元联络起来。由于各横 向单元沿厂房纵向有规律地陈列，且风、雪等 荷载沿纵向均匀分布，因此，可以经过纵向柱 距的中线，取出图1.16〔a〕中阴影线部分作 为一个计算单元〔图1.16〔b〕〕。将空间构 造简化为平面构造来计算。
建筑力学课件PPT
建筑力学课件PPT
建筑力学的基本概念和研究对象
介绍建筑力学的定义、原理和应用范围；探讨建筑物受力、受载和变形的基本理论。
静力学基本定理和力的平衡
解释静力学原理并讲解力的平衡与转动平衡的实际应用；通过实例展示平衡 力对建筑结构的重要性。
建筑结构的质量与稳定性分析
分析建筑结构的质量与稳定性，包括静力平衡，结构荷载和平衡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的影响因 素；提供建筑结构设计的指导原则。
建筑物的静力计算及其应用
讲解建筑物静力计算的方法和步骤，探讨计算结果的应用和解读；提供静力 计算案例。
建筑结构的动力学性能
研究建筑结构的动力学特性，包括振动、响应和控制；讨论动力性能对建筑 结构的影响。
风、震、爆炸、温度等外力作 用下建筑结构的反应
讨论风荷载、地震、爆炸、温度等外力对建筑结构的影响和响应；介绍相应 的防护措施。
建筑结构的安全与可靠性评估方法
介绍建筑结构的安全和可靠性评估方法，包括可靠性理论和结构可靠性分析；提供评估应用的指导原则。
建筑结构的抗震设计理论和方法
讲解建筑结构的抗震设计理论和方法，包括抗震设计原则和地震动力学分析的应用；提供抗震设计案例。
建筑结构的绿色建筑与可持续发展
探讨建筑结构与绿色建筑、可持续发展的关系，介绍相关概念和设计方法；提倡环境友好的建筑结构设计。
各种载荷形式对建筑物的影响
讨论各种载荷形式，如风荷载、活荷载和地震荷载对建筑物的影响；介绍相 关设计规范和安全性要求。
建筑结构的应变、变形和破坏
探讨建筑结构在不同条件下的应变、变形和破坏行为，讲解破坏因素和评估 方法；提供结构设计的可行建议。
建筑结构材料的选择和使用
介绍建筑结构材料的特性和适用范围，讨论材料选择的考虑因素；探讨材料 与结构性能的关系。
建筑力学的基本概念和研究对象
介绍建筑力学的定义、原理和应用范围；探讨建筑物受力、受载和变形的基本理论。
静力学基本定理和力的平衡
解释静力学原理并讲解力的平衡与转动平衡的实际应用；通过实例展示平衡 力对建筑结构的重要性。
建筑结构的质量与稳定性分析
分析建筑结构的质量与稳定性，包括静力平衡，结构荷载和平衡ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的影响因 素；提供建筑结构设计的指导原则。
建筑物的静力计算及其应用
讲解建筑物静力计算的方法和步骤，探讨计算结果的应用和解读；提供静力 计算案例。
建筑结构的动力学性能
研究建筑结构的动力学特性，包括振动、响应和控制；讨论动力性能对建筑 结构的影响。
风、震、爆炸、温度等外力作 用下建筑结构的反应
讨论风荷载、地震、爆炸、温度等外力对建筑结构的影响和响应；介绍相应 的防护措施。
建筑结构的安全与可靠性评估方法
介绍建筑结构的安全和可靠性评估方法，包括可靠性理论和结构可靠性分析；提供评估应用的指导原则。
建筑结构的抗震设计理论和方法
讲解建筑结构的抗震设计理论和方法，包括抗震设计原则和地震动力学分析的应用；提供抗震设计案例。
建筑结构的绿色建筑与可持续发展
探讨建筑结构与绿色建筑、可持续发展的关系，介绍相关概念和设计方法；提倡环境友好的建筑结构设计。
各种载荷形式对建筑物的影响
讨论各种载荷形式，如风荷载、活荷载和地震荷载对建筑物的影响；介绍相 关设计规范和安全性要求。
建筑结构的应变、变形和破坏
探讨建筑结构在不同条件下的应变、变形和破坏行为，讲解破坏因素和评估 方法；提供结构设计的可行建议。
建筑结构材料的选择和使用
介绍建筑结构材料的特性和适用范围，讨论材料选择的考虑因素；探讨材料 与结构性能的关系。
《建筑力学基础》PPT课件
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。但仅适用于刚体
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第一章 建筑力学基础
1 建筑力学基础 2 平面力系简化 3 截面几何性质 4 内力和内力图 5 应力和强度 6 变形计算 7 内力计算 8 压杆稳定
稳定性(Stability )是结构保持原有平衡形态的能力
任务：是通过研究结构的强度、刚度、稳定性；材料
的力学性能；结构的几何组成规则，在保证结
构既安全可靠又经济节约的前提下，为构件选
择合适的材料、确定合理的截 建筑力学基础
1 建筑力学基础 2 平面力系简化 3 截面几何性质 4 内力和内力图 5 应力和强度 6 变形计算 7 内力计算 8 压杆稳定
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第一章 建筑力学基础
1 建筑力学基础 2 平面力系简化 3 截面几何性质 4 内力和内力图 5 应力和强度 6 变形计算 7 内力计算 8 压杆稳定
力的转动效应——力矩 M 可由下式计算：
m0(F)Fd
式中：F是力的数值大小，d 是力
臂，逆时针转取正号，常用单位
是 kN·m、N·m。力矩用带箭头
力的单位
力的国际单位是牛顿(N)或千牛顿（kN）。
力系的定义
作用于同一个物体上的一组力。
力系(System of forces )的分类
各力的作用线都在同一平面内的力系
称为平面力系；
各力的作用线不在同一平面内的力系
称为空间力系。
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建筑力学通用课件(完整版)
近似解法
用近似的数学表达式来表示每个单元 的物理量，如位移、应力等。
平衡方程
根据物理平衡原理，建立每个单元的 平衡方程，通过求解这些方程得到每 个单元的近似解。
集成
将各个单元的近似解集成整个系统的 近似解。
有限元方法在建筑力学中的应用
结构分析
利用有限元方法可以对建筑结构进行静力、动力、稳定性等分析 ，预测结构的承载能力和安全性。
刚体平衡
刚体的定义
刚体是指在力的作用下，其形状和大小均不发生变化的物体。
刚体的平衡条件
对于刚体，如果它在某个方向上受到的力矩为零，那么这个刚体就处于平衡状 态。即∑M=0。
03
材料力学
应力与应变
应力
材料在单位面积上所承受的力，表示为σ，公式为σ=F/A，其中F为作用在材料上 的力，A为受力面积。
相对运动与绝对运动
介绍相对运动与绝对运动的区别和联系，以及在动力学中的重要应 用。
动能与势能
01
02
03
动能
描述物体由于运动而具有 的能量，与物体的质量和 速度平方成正比。
势能
描述物体由于位置而具有 的能量，如重力势能、弹 性势能等。
动能与势能的转换
介绍动能与势能之间的相 互转换，以及在动力学中 的重要应用。
建筑力学通用课件(完 整版)
xx年xx月xx日
• 引言 • 静力学基础 • 材料力学 • 结构力学 • 动力学基础 • 弹性力学 • 有限元方法
目录
01
引言
建筑力学的重要性
确保结构安全
优化设计方案
建筑力学是确保建筑物安全的重要基 础，通过合理的设计和计算，可以避 免结构失效和倒塌。
建筑力学可以帮助设计师更好地理解 结构的性能和限制，从而优化设计方 案，提高建筑的功能性和经济性。
建筑力学基础知识ppt课件
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2.光滑接触面约束
物体之间光滑接触，只限制物体沿接触面的公法线方向并指向 物体的运动。光滑接触面约束的反力为压力，通过接触点，方向沿 着接触面的公法线指向被约束物体，通常用FN表示，如图1-11所示。
(a)
(b)
图1-11 光滑接触面约束
.
(c)
23
.
24
.
25
FAX
FA
FAY
.
26
.
图1-2. 0
42
【例1-5】梁AD和DG用铰链D连接，用固定铰支座A，可动铰 支座C、G与大地相连，如图1-21(a)所示，试画出梁AD、DG
及整梁AG的受力图。
图1-21
.
43
【解】 (1)取DG为研究对象，画出脱离体图。DG上受主动力F2，D
处为圆柱铰链约束，其约束反力可用分力FDx、FDy表示，指 向假设；G处为可动铰支座，其约束反力FG垂直于支承面， 指向假设向上，如图1-21(b)所示。
受力图绘制步骤为： ü（1）明确研究对象，取脱离体。研究对象（脱离 体） 可以是单个物体、也可以是由若干个物体组成 的物体系统，这要根据具体情况确定。 ü（2）画出作用在研究对象上的全部主动力。 ü（3）画出相应的约束反力。 ü（4）检查。
.
38
【例1-1】
.
39
【例1-2】简支梁AB，跨中受到集中力的作用不计梁自重，如图118(a)所示，试画出梁的受力图。 【解】(1)取AB梁为研究对象，解除约束，画脱离体简图；
力的平行四边形法则
力的三角形法则
.
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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。
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4.4 节点 杆件结构中，若干根杆件交汇，相互连接之点称
为节点。 节点类型： ➢ 刚接点： ➢ 铰节点： ➢ 组合节点：
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.5 物体的受力分析和受力图
受力分析的步骤 ➢ 明确研究对象 ➢ 画出研究对象的大概形体，标出力的作用点位置
I＝1
15
第二章：力系及力系的平衡
建筑力学
2.1.2 平面交汇力系平衡的几何条件
平面交汇力系平衡的必要与充分条件是力系的合力 为零
R=∑F＝0
平面交汇力系平衡的几何条件是力的多边形自行 封闭
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第二章：力系及力系的平衡
建筑பைடு நூலகம்学
2.1.3 平面交汇力系的解析法合成 ➢ 力在直角坐标系上的投影 一力在相互平行且同向的轴上的投影相等 将一力的力矢平行移动，此力在同一轴上的投影不变 ➢ 合力投影定律： 合力在某一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投 影的代数和。 ➢ 平面交汇力系的解析法合成
不平 行的力系。
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第二章：力系及力系的平衡
建筑力学
2.1 平面交汇力系
2.1.1 平面交汇力系的几何法合成 平面交汇力系可合成为一个合力，此合力的作用线
通过力系中所有各力的交汇点，而合力的大小和方向 则由力多边形的封闭边所确定，它等于力系中所有力 的矢量和：
n
R=F1+F2+F3‥‥‥Fn ＝∑Fi
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4.3 支座的简化和支座反力 支座：结构构件与支承物接触处的连接装置称为支
座。 支座的类型 ➢ 固定铰支座：支座反力通过铰心，大小和方向 因主动力而定。可以相互垂直的分力来表示。 ➢ 可动铰支座：支座反力与支承平面垂直，大小 和方向因主动力而定。 ➢ 固定支座：反力可用一水平、竖向的分力及一 力偶来表示，大小和方向因主动力而定。
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.2.2 间接作用 ➢ 温差作用 ➢ 沉差作用 ➢ 地震作用
1.2.3 作用方式 A 分布力 ➢ 体分布力：力遍布于体积的各个部分 ➢ 面分布力：作用在面上的力 ➢ 线分布力：呈线形分布的力
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
B 集中力 力的作用范围比物体总尺寸小得多时，可抽象
1.1 力的概念
➢ 什么是力：力是物体间的一种机械作用， ➢ 力的效应：运动、变形 ➢ 力的三要素：大小、方向、作用点 ➢ 作用力与反作用力定律 ： ➢ 力的合成：平行四边形法则、三角形法则 、 ➢ 力的分解 ：平行四边形法则
2
建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.2 力在结构上的作用
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4.2 几种基本类型的约束及其约束反力 ➢ 柔性约束：约束反力T通过接触点，延柔索而背 离物体 ➢ 理想光滑面约束：约束反力作用于接触点，沿 接触点的法线且指向物体 ➢ 滚轴约束：约束反力作用于接触点，沿接触点 的法线且指向物体 ➢ 光滑铰链约束：有两个相互垂直到约束反力。 ➢ 链杆约束：两端用光滑铰链与 其它物体相联， 不计自重中间不受力作用的杆件。可视为二力杆 约束反力必定沿着两铰链中心的连线作用在物体 上
为一点，称为集中力 1.2.4. 作用的性质
➢ 静力作用：指作用的量值、方向、位置均不随时间 变化，或变化及其缓慢，不产生加速度。
➢ 动力作用 ：由施力物体运动而产生的荷载，其量 值、方向、位置随时间变化迅速，产生加速度。
1.2.5 作用的取值 根据《建筑结构荷载规范》
6
建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.3 静力学的基本原理
➢ 二力平衡原理：刚体在两个力作用下保持平衡的必 要和充分条件是此二力等值、共线、反向 二力体：一个物体在两个力的作用下处于平衡则称 为该物体为二力体。若是杆就成为二力杆。
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
➢ 加减平衡力系原理：在作用于刚体上的任一力系中加 入或减去一个平衡力系，并不改变原来力系对刚体的 作用 • 力的可传性原理：作用于刚体上的力可以沿其作 用线移至刚体上任意一点，而不改变力对刚体的 效应 • 三力平衡原理：一个刚体在三个不平行的力的作 用下处于平衡，此三力必交于一点。
及代表的字母 ➢ 如实画出全部作用在研究对象上的已知外力 ➢ 画出所有的约束反力 、 ➢ 检查有没有少画或多画的力
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第二章：力系及力系的平衡
建筑力学
平面力系：所有各力的作用线都位于同一平面 的力系称为平面力系。
空间力系：所有各力的作用线不在同一平面的 力系称为空间力系。
➢ 交汇力系：所有各力的作用线均交汇于一点的力系。 ➢ 平行力系：所有各力的作用线相互平行的力系。 ➢ 一般力系：所有各力的作用线既不交于一点，又
1.2.1 直接作用——荷载 A 竖载 ➢ 恒载：建筑中固定不变的荷载 特点：作用时间长久、位置固定、数值不变 ➢ 活载：建筑中可变的荷载 特点：作用时间短、位置不定、数值可变 包括：使用活载、施工检修荷载、雪载 积水荷载等
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
B 侧力 根据其产生的因由不同，可分为三种： ➢ 人群的侧推力：由于人的活动，对建筑的某些 部位（栏杆、扶手等部位）产生水平推力 ➢ 水、土侧压力：主要是地下室 ➢ 风载：由于风的作用对建筑产生的水平推力
建筑力学
静力学
建筑力学 静力学的研究对象：
刚体：就是在力的作用下不变形的物体，对刚体而言只 有运动效应。
静力学的研究内容：
力系的简化
力系：作用在刚体上的一群力，称为力系。 力系的简化：用一个简单的等效力系，来代替一个复杂
的力系。
刚体在力系作用下的平衡条件
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4 约束与约束反力
1.4.1 约束与约束反力的概念 ➢ 自由度：衡量物体自由活动的程度 动点：可以上下左右移动的点。自由度为2 动体：可以上下左右并旋转的物体。自由度3 静止的物体自由度为0 ➢ 约束：限制物体某些运动的其它物体称为约束。 ➢ 约束反力：约束限制了物体的运动，因而约束 必然对物体有力的作用，这种力称为约束反力， 简称反力
建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4.4 节点 杆件结构中，若干根杆件交汇，相互连接之点称
为节点。 节点类型： ➢ 刚接点： ➢ 铰节点： ➢ 组合节点：
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.5 物体的受力分析和受力图
受力分析的步骤 ➢ 明确研究对象 ➢ 画出研究对象的大概形体，标出力的作用点位置
I＝1
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第二章：力系及力系的平衡
建筑力学
2.1.2 平面交汇力系平衡的几何条件
平面交汇力系平衡的必要与充分条件是力系的合力 为零
R=∑F＝0
平面交汇力系平衡的几何条件是力的多边形自行 封闭
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第二章：力系及力系的平衡
建筑பைடு நூலகம்学
2.1.3 平面交汇力系的解析法合成 ➢ 力在直角坐标系上的投影 一力在相互平行且同向的轴上的投影相等 将一力的力矢平行移动，此力在同一轴上的投影不变 ➢ 合力投影定律： 合力在某一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投 影的代数和。 ➢ 平面交汇力系的解析法合成
不平 行的力系。
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第二章：力系及力系的平衡
建筑力学
2.1 平面交汇力系
2.1.1 平面交汇力系的几何法合成 平面交汇力系可合成为一个合力，此合力的作用线
通过力系中所有各力的交汇点，而合力的大小和方向 则由力多边形的封闭边所确定，它等于力系中所有力 的矢量和：
n
R=F1+F2+F3‥‥‥Fn ＝∑Fi
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4.3 支座的简化和支座反力 支座：结构构件与支承物接触处的连接装置称为支
座。 支座的类型 ➢ 固定铰支座：支座反力通过铰心，大小和方向 因主动力而定。可以相互垂直的分力来表示。 ➢ 可动铰支座：支座反力与支承平面垂直，大小 和方向因主动力而定。 ➢ 固定支座：反力可用一水平、竖向的分力及一 力偶来表示，大小和方向因主动力而定。
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建筑力学
第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.2.2 间接作用 ➢ 温差作用 ➢ 沉差作用 ➢ 地震作用
1.2.3 作用方式 A 分布力 ➢ 体分布力：力遍布于体积的各个部分 ➢ 面分布力：作用在面上的力 ➢ 线分布力：呈线形分布的力
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
B 集中力 力的作用范围比物体总尺寸小得多时，可抽象
1.1 力的概念
➢ 什么是力：力是物体间的一种机械作用， ➢ 力的效应：运动、变形 ➢ 力的三要素：大小、方向、作用点 ➢ 作用力与反作用力定律 ： ➢ 力的合成：平行四边形法则、三角形法则 、 ➢ 力的分解 ：平行四边形法则
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.2 力在结构上的作用
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4.2 几种基本类型的约束及其约束反力 ➢ 柔性约束：约束反力T通过接触点，延柔索而背 离物体 ➢ 理想光滑面约束：约束反力作用于接触点，沿 接触点的法线且指向物体 ➢ 滚轴约束：约束反力作用于接触点，沿接触点 的法线且指向物体 ➢ 光滑铰链约束：有两个相互垂直到约束反力。 ➢ 链杆约束：两端用光滑铰链与 其它物体相联， 不计自重中间不受力作用的杆件。可视为二力杆 约束反力必定沿着两铰链中心的连线作用在物体 上
为一点，称为集中力 1.2.4. 作用的性质
➢ 静力作用：指作用的量值、方向、位置均不随时间 变化，或变化及其缓慢，不产生加速度。
➢ 动力作用 ：由施力物体运动而产生的荷载，其量 值、方向、位置随时间变化迅速，产生加速度。
1.2.5 作用的取值 根据《建筑结构荷载规范》
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.3 静力学的基本原理
➢ 二力平衡原理：刚体在两个力作用下保持平衡的必 要和充分条件是此二力等值、共线、反向 二力体：一个物体在两个力的作用下处于平衡则称 为该物体为二力体。若是杆就成为二力杆。
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
➢ 加减平衡力系原理：在作用于刚体上的任一力系中加 入或减去一个平衡力系，并不改变原来力系对刚体的 作用 • 力的可传性原理：作用于刚体上的力可以沿其作 用线移至刚体上任意一点，而不改变力对刚体的 效应 • 三力平衡原理：一个刚体在三个不平行的力的作 用下处于平衡，此三力必交于一点。
及代表的字母 ➢ 如实画出全部作用在研究对象上的已知外力 ➢ 画出所有的约束反力 、 ➢ 检查有没有少画或多画的力
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第二章：力系及力系的平衡
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平面力系：所有各力的作用线都位于同一平面 的力系称为平面力系。
空间力系：所有各力的作用线不在同一平面的 力系称为空间力系。
➢ 交汇力系：所有各力的作用线均交汇于一点的力系。 ➢ 平行力系：所有各力的作用线相互平行的力系。 ➢ 一般力系：所有各力的作用线既不交于一点，又
1.2.1 直接作用——荷载 A 竖载 ➢ 恒载：建筑中固定不变的荷载 特点：作用时间长久、位置固定、数值不变 ➢ 活载：建筑中可变的荷载 特点：作用时间短、位置不定、数值可变 包括：使用活载、施工检修荷载、雪载 积水荷载等
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
B 侧力 根据其产生的因由不同，可分为三种： ➢ 人群的侧推力：由于人的活动，对建筑的某些 部位（栏杆、扶手等部位）产生水平推力 ➢ 水、土侧压力：主要是地下室 ➢ 风载：由于风的作用对建筑产生的水平推力
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静力学
建筑力学 静力学的研究对象：
刚体：就是在力的作用下不变形的物体，对刚体而言只 有运动效应。
静力学的研究内容：
力系的简化
力系：作用在刚体上的一群力，称为力系。 力系的简化：用一个简单的等效力系，来代替一个复杂
的力系。
刚体在力系作用下的平衡条件
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第一章：静力学基本知识与物体的受力分析
1.4 约束与约束反力
1.4.1 约束与约束反力的概念 ➢ 自由度：衡量物体自由活动的程度 动点：可以上下左右移动的点。自由度为2 动体：可以上下左右并旋转的物体。自由度3 静止的物体自由度为0 ➢ 约束：限制物体某些运动的其它物体称为约束。 ➢ 约束反力：约束限制了物体的运动，因而约束 必然对物体有力的作用，这种力称为约束反力， 简称反力