建筑力学(绪论)课件.ppt

,建筑力学(绪论),目 录,绪 论,第一章 静力学基本知识,第二章 平面汇交力系,第三章 力矩与平面力偶系,第四章 平面一般力系,第五章 材料力学基本知识,第六章 轴向拉伸与压缩,第七章 平面图形的几何性质,第八章 剪切与扭转,第九章 梁的弯曲,第 十章 组合变形,第十一章 压杆稳定,第十二章 平面体系的几何组成分析,第十三章 静定结构的内力分析,第十四章 静定结构的位移计算,第十五章 超静定结构的计算,第十六章 影响线及其应用,静力学,材料力学,结构力学,目 录 绪 论第一章 静力学基本知识第二章,绪 论,一、 建筑力学的研究对象、内容及任务,二、 刚体、变形固体及其基本假设,三、 建筑力学与其它课程的关系及学习方法,绪 论一、 建筑力学的研究对象、内容,1、建筑力学的研究对象,一、 建筑力学的研究对象、内容及任务,建筑力学的研究对象是-（建筑物的）结构。,结构：将建筑物中支承（承受）荷载并起骨架作用的部分称为结构。,构件：是组成建筑物结构的基本部件。 分类：按照几何特征，构件可分为杆系、薄壁和实体结构三种。,常见的构件有梁、楼板、墙柱、基础、屋架等。,结构都是由基本构件组成的。,1、建筑力学的研究对象 一、 建筑力学的研究对象、内容及,（) 杆系结构。 由若干杆件按照一定的方式连接起来组合而成的体系。(杆件长度尺寸与其截面高、宽两个方向尺寸相比在5倍以上）。 1）梁,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,单垮梁,多垮梁,（) 杆系结构。一、建筑力学的研究对象、内容及任务,（a）梁；（b）柱；（c）桁架结构；（d）刚梁；（e）排架结构,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,（a）梁；（b）柱；（c）桁架结构；（d）刚梁；（e）排架结,拱：一般由曲杆构成,赵 州 桥,2）拱,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,拱：一般由曲杆构成赵 州 桥 2）拱一、建筑力学的研究对象、,刚架结构：由梁和柱组成的结构,3）刚架,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,刚架结构：由梁和柱组成的结构3）刚架一、建筑力学的研究对象、,桁架结构（由各种杆件组成）,刚架结构（由各种直杆、 曲杆组成）,4）桁架,5）刚架,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,桁架结构（由各种杆件组成）刚架结构（由各种直杆、4）桁架5）,杆件结构,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,杆件结构一、建筑力学的研究对象、内容及任务,巴黎的埃菲尔铁塔,杆件结构,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,巴黎的埃菲尔铁塔杆件结构一、建筑力学的研究对象、内容及任务,杆件结构_北京 、中国体育场,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,杆件结构_北京 、中国体育场一、建筑力学的研究对象、内容,杆件结构_海洋石油钻井平台,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,杆件结构_海洋石油钻井平台一、建筑力学的研究对象、内容及,（2）薄壁结构。这类结构由薄壁构件组成。,板壳结构_悉尼歌剧院(澳大利亚),一、建筑力学的研究对象、内容及任务,（2）薄壁结构。这类结构由薄壁构件组成。板壳结构_,（3）实体结构。它的几何特征是呈块状的，长、宽、高三个方向的尺寸大体相近，且内部大多为实体。 例如：挡土墙,重力坝、动力机器的底座或基础等。,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,（3）实体结构。它的几何特征是呈块一、,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,2、建筑力学的研究内容 建筑力学的内容主要分为： 三大部分,静力学,材料力学,结构力学,1）静力学： 主要研究结构或构件在静止状态下的受力以及在受力状态下平衡的问题。本书14章阐述的是静力学内容。,2）材料力学： 主要研究单个构件在荷载作用下产生变形、及承载能力。以便为设计建筑物的结构及构件选择适当的材料、截面形状和尺寸。本书511章阐述的是材料力学内容。,一、建筑力学的研究对象、内容及任务 2、建筑力学的研,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,3）结构力学： 主要以杆件为对象，研究其组成规律和合理形式以及结构在外因作用下内力和变形的计算，为结构设计提供方法和计算公式。 本书1216章阐述的是结构力学内容。,3、建筑力学的研究任务,建筑力学的研究任务是：研究 1）结构的几何组成规律， 2）在荷载作用下结构和构件的强度、刚度和稳定性问题。,一、建筑力学的研究对象、内容及任务 3）结构力学：,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,（1）强度： 构件本身具有一定的承载能力，在荷载的作用下其抵抗破坏或不产生塑性变形的能力通常称为强度。,（2）刚度： 在荷载作用下，构件不产生超过工程允许的弹性变形的能力称为刚度。,（3）稳定性： 在荷载作用下，构件保持其原有平衡状态的能力称为稳定性。,一、建筑力学的研究对象、内容及任务 （1）强度： （,一、建筑力学的研究对象、内容及任务,a、结构的强度、刚度、稳定性反映厂它的承载能力，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。,b、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。,c、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，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。,一、建筑力学的研究对象、内容及任务 a、结构的强度、刚,刚体：我们把这种在力作用下不产生变形的物体称为刚体。,1、刚体,例如：建筑中最常见的梁，我们在研究它的平衡问题时，可认为它是刚体。在研究它的强度、刚度时，必须把它看做是变形体。所以，刚体的概念是相对的。,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。,二、 刚体、变形固体及其基本假设,2、变形固体,刚体：我们把这种在力作用下不产生变形的物体称为刚体。1,变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形:,变形的基本类型：,二、 刚体、变形固体及其基本假设,（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; 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。,变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形:变形的,为计算简便，在材料力学的研究中对变形固体作了如下的基本假设。,3、变形固体的基本假设,二、刚体、变形固体及其基本假设,（1）连续性假设。认为物体的材料结构是密实的，物体内材料是无空隙的连续分布。,（2）均匀性假设。认为材料的力学性质是均匀的，从物体上任取或大或小的一部分，材料的力学性质均相同。,（3）各向同性假设。认为材料的力学性质是各向同性的，材料沿不同的方向具有相同的力学性质。,为计算简便，在材料力学的研究中对变形固体作了如,按照连续、均匀、各向同性假设而理想化了的一般变形固体称为理想变形固体。,材料力学的研究对象，是由连续、均匀、各向同性的变形固体材料制成的构件，且限于小变形范围。,二、刚体、变形固体及其基本假设,采用理想变形固体模型不但使理论分析和计算得到简化，且所得结果的精度能满足工程的要求。,无论是刚体还是理想变形固体，都是针对所研究问题的性质，略去一些次要因素，保留对问题起决定性作用的主要因素，而抽象化形成的理想物体，,理想物体在生活和生产实践中并不存在，但解决力学问题时，它们是必不可少的理想化的力学模型。,按照连续、均匀、各向同性假设而理想化了的一般变形固,建筑力学是研究建筑结构的力学计算和方法的一门科学，它是建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础。,1、建筑力学与其它课程的关系,作为施工技术及施工管理人员，也要掌握建筑力学知识，解构件的受力情况、力的传递途径，以及构件在力的作用下所发生的破坏情况等。这样，在施工中才能理解设计的意图与要求，保证工程质量，避免工程事故发生，更好地采取安全的施工措施。,三、建筑力学与其它课程的关系及学习方法,作为结构设计人员必须掌握建筑力学知识，才能正确地对结构进行受力分析和力学计算，保证所设计的结构既安全可靠又经济合理。,建筑力学是研究建筑结构的力学计算和方法的一门科学,（1）通过观察生活和工程实践的各种现象，经过抽象化建立力学模型，从而进行分析和归纳，进一步总结力学的基本规律。 （2）针对建筑力学抽象、计算类型比较多的特点，要多比较、多练习才能掌握基本知识。,三、建筑力学与其它课程的关系及学习方法,2、建筑力学的学习方法,（1）通过观察生活和工程实践的各种现象，经过抽象化建立,