zggqa建筑力學第二版第章至第章知識點節(jié)選

1、緒論部分荷載：直接施加在結構上的力，在工程上統(tǒng)稱荷載。結構：在建筑物中承受和傳遞荷載而起骨架作用的部分。構件：組成結構的每一個部分。平衡狀態(tài)：建筑的結構及組成結構的各構件，都相對于地面保持著靜止狀態(tài)，這種狀態(tài)在工程上稱為平衡狀態(tài)。要保證構件的正常工作，必須同時滿足三個要求：1） 在荷載作用下構件不發(fā)生破壞，即應具有足夠的強度2） 在荷載作用下構件所產生的變形在工程的允許范圍內，即應具有足夠的剛度3） 承受荷載作用時，構件在其原有形狀下應保持穩(wěn)定，即應具有足夠的穩(wěn)定性構件的強度、剛度和穩(wěn)定性統(tǒng)稱為構件的承載能力建筑力學的任務是：研究和分析作用在結構（或構件）上力與平衡的關系，結構（或構件）的內力

2、、應力、變形的計算方法以及構件的強度、剛度與穩(wěn)定條件，為保證結構（或構件）既安全可靠又經濟合理提供計算理論依據(jù)。桿系結構：由桿件組成的結構。建筑力學：是由研究建筑結構的力學計算理論和方法的一門科學。第一章 靜力學的基本概念力的定義：力是物體間的相互機械運動。用一個帶有箭頭的有向線段來表示一個力（注意作用點的位置）物體在受到力的作用后，產生的效應可以分成兩種：外效應，也稱為運動效應，使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變。內效應，也稱為變形效應，使物體的形狀發(fā)生變化。力的三要素：大小、方向、作用點力的大小反應物體之間的相互機械作用的強弱程度力的方向包含力的作用線在空間的方位和指向力的作用點是指力在物體的作用位

3、置當接觸面面積很小時，則可以將微小面積抽象為一個點，這個點稱為力的作用點。該作用力稱為集中力；反之，如果接觸面積較大而不能忽略時，則力在整個接觸面上分布作用，此時的作用力稱為分布力。分布力的大小用單位面積上的力的大小來度量，稱為荷載集度。力是矢量，記作f剛體：在外力的作用下，不發(fā)生形變的物體。平衡：在外力作用下，物體相對于地球保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就稱物體在外力作用下保持平衡。力系分類匯交力系：力系中各力作用線匯交于一點力偶系：力系中各力可以組成若干力偶或力系由若干力偶組成平行力系：力系中各力作用線相互平行一般力系：力系中各力作用線既不完全交于一點，也不完全相互平行等效力系：若某一力

4、系對物體產生的效應，可以用另一個力系來代替，則這兩個力系稱為等效力系。合力：當一個力與一個力系等效時，則稱該力為此力系的合力。分力：力系中的每一個力稱作該力系合力的分力。平衡力系：若剛體在某力系作用下保持平衡，則該力系稱為平衡力系。平衡條件：使剛體保持平衡時，力系所需滿足的條件稱為力系的平衡條件二力平衡公理：（只適用于剛體）作用于剛體上的兩個力平衡的充要條件是這兩個力大小相等，方向相反，作用線在一條直線上。二力桿：在兩個力的作用下保持平衡的桿件二力桿的兩個力一定在兩作用點的連線上等值作用（與桿件形狀無關）加減平衡力系公理：（只適用于剛體）在作用于剛體上的已知力系上，加上或減去任意一個平衡力系，

5、而不改變該力系對剛體的作用效應。力的可傳性原理：（只適用于剛體）作用于剛體上某點的力，可沿其作用線移動到剛體內任意一點，而不改變該力對剛體的作用效應。三力平衡匯交定理：（只適用于剛體）一剛體受不平行的三個力作用而平衡時，此三力的作用線必共面且匯交于一點。力的平行四邊形法則：作用于物體同一點的兩個力，可以合成為一個合力，合力也作用于該點，其大小和方向由以兩個分力為鄰邊所構成的平行四邊形的對角線來表示。作用力與反作用力公理：兩個物體間相互作用的一對力，總是大小相等，方向相反，作用線相同，并分別而且同時作用于這兩個物體上。約束：限制物體運動或運動趨勢的裝置。約束反力：由約束發(fā)出的限制物體運動或運動趨

6、勢的力約束反力的方向總是與物體的運動或運動趨勢的方向相反，作用點就在約束與被約束物體的接觸點上。主動力：凡是能主動引起如題運動或使物體有運動趨勢的力，稱作主動力。（作用在工程結構上的主動力又稱為荷載）柔索約束：由柔軟而不計自重的繩索等構成的約束。第二章 平面匯交力系力多邊形：由各分力和合力構成的多邊形。在作里多邊形時，按不同順序畫各分力，只會影響力多邊形的形狀，但不會影響合成的最后結果。平面匯交力系合成的最終結果是一個合力，合力的大小和方向等于力系中各分力的矢量和。平面匯交力系平衡的充要條件是：平面匯交力系的合力等于零平面匯交力系平衡的充要幾何條件是：力多邊形自行閉合平面匯交力系平衡的充要解析

7、條件是：力系中各分力在任意兩個坐標軸上投影的代數(shù)和分別等于零力在坐標軸上的投影：有正負號規(guī)定的線段長度第三章 力矩與平面力偶系平面匯交力系的合力對平面內任一點之矩等于該力系中的各分力對同一點之矩的代數(shù)和。力偶：大小相等、方向相反、作用線不重合的兩個平行力力偶臂：力偶的兩個力作用線間的垂直距離力偶作用面：力偶的兩個力所構成的平面力偶基本性質：1.力偶沒有合力，不能用一個力來代替2.力偶在任一坐標軸上的投影代數(shù)和都為03.力偶對其作用面內任一點之矩都等于力偶矩，與矩心位置無關4.同一平面內的兩個力偶，如若它們的力偶矩的大小一致，方向相同，則這兩個力偶等效，稱為力偶的等效性5.在保持力偶矩的大小和轉

8、向不變的條件下，力偶可在其作用面內任意移動，或者是任意改變力偶中的力的大小與力偶臂的長短，而不會改變力偶對物體的轉動效應。力偶的三要素：力偶矩的大小、力偶的轉向、力偶作用面平面力偶系平衡的充要條件是：力偶系中所有各力偶矩的代數(shù)和等于0第四章 平面一般力系平面一般力系的定義：指各力的作用線位于同一平面內任意分布的力系力的平移定理：作用在剛體上的力f，可以平移到同一剛體上的任一點o，但必須加一個力偶，其力偶矩等于原力f對新作用點o之矩力的平移定理是一般力系向一點簡化的理論依據(jù)，也是分析力對物體作用效應的一個重要方法平面一般力系向作用面內任一點簡化的結果，是一個力和一個力偶，這個力作用在簡化中心（上

9、文提到的點），它的矢量稱為原力系的主矢，并等于原力系中各力的矢量和；這個力偶的力偶矩稱為原力系對簡化中心的主矩，并等于原力系中各力對簡化中心之矩的代數(shù)和主矢不是原力系的合力，主矩也不是原力系的合力偶。將主矢和主矩當成一個量來看待時，它們與原力系等效。當簡化中心的位置發(fā)生改變，主矢不會變，主矩會改變合力矩定理：平面內一般力系的合力對其作用面內任一點之矩等于力系中各力對同一點之矩的代數(shù)和平面一般力系平衡的充要條件：力系的主矢和力系對平面內任一點的主矩都等于0平面一般力系平衡的充要解析條件：力系中所有各力在任意選取的兩個坐標軸中的每一軸上投影的代數(shù)和分別等于0，對平面內任一點之矩的代數(shù)和也等于0（第

10、四章未講部分）靜定問題：當系統(tǒng)中的未知力數(shù)量等于獨立平衡方程數(shù)目時，則所有未知力都能由平衡方程求出，這樣的問題稱為靜定問題超靜定問題：結構的未知力的數(shù)目多于平衡方程的數(shù)目，未知量就不能全部由平衡方程求出，這樣的問題稱為靜不定問題或超靜定問題第五章 材料力學的基本概念變形固體：在外力的作用下，會產生變形的固體材料彈性變形：當外力消除時，變形也隨著消失，這種變形稱為彈性變形塑性變形：當外力消除后，變形不能全部消失而留有參與，這種不能消失的殘余變形稱為塑性變形一般情況下，物體受力后，既有彈性變形，又有塑性變形理想彈性體：只有彈性變形的物體稱為理想彈性體彈性范圍：只產生彈性變形的外力范圍稱為彈性范圍等

11、截面直桿：桿各截面相同，且軸線為直線的桿桿件變形的基本形式：軸向拉伸和壓縮：在一對大小相等、方向相反、作用線與桿軸線相重合的外力作用下，桿件將發(fā)生長度的改變（伸長或縮短）剪切：在一對垂直于桿件方向的大小相等、方向相反、作用線相距很近的外力作用下，桿件的橫截面將沿外力方向錯動扭轉：在一對大小相等、方向相反、位于垂直于桿軸線的兩平面內的力偶作用下，桿的任意兩橫截面將繞軸線發(fā)生相對轉動彎曲：在一對大小相等、方向相反、位于桿的縱向平面內的力偶作用下，桿件的軸線由直線彎成曲線組合變形：由兩種或兩種以上的基本變形組成的復雜變形內力：由外力引起的桿件內部之間的相互作用力應力：內力在某點處的集度截面法三步驟：

12、截開、代替、列平衡方程正應力/法向應力：垂直于截面的應力分量切應力/切向應力（剪應力）：相切于截面的應力分量應力的單位是pa，常用單位是mpa或gpa1pa = 1n/m21kpa = 103pa1mpa = 106pa = 1n/mm21gpa = 109pa工程圖紙上，常用“mm”作為長度單位，則1n/mm2 = 106n/m2 = 106pa = 1mpa = /ps：外加建筑力學p63頁下方的“第四節(jié) 變形和應變”第六章 軸向拉伸和壓縮產生軸向拉伸或壓縮的桿件稱為拉桿或壓桿軸力：作用線與桿件軸線相重合的內力。用符號n表示，以拉伸為正，以壓縮為負軸力圖：表明沿桿長各個橫截面上軸力變化規(guī)律

13、的圖形畫軸力圖兩點須知：在采用截面法之間，外力不得沿其作用線移動，因為外力移動后就改變了桿件的變形性質，內力也就隨之改變軸力圖、受力圖應與原圖各截面對齊，桿件水平放置時，正值畫在桿件上側，負值在下，桿件豎直放置時，正值左負值右軸向拉伸時，桿件橫截面上各點處只產生正應力，且大小相等拉應力為正，壓應力為負 = n/a：桿件橫截面上的應力n：桿件橫截面上的軸力a：桿件的橫截面面積拉壓桿的最大正應力發(fā)生在橫截面上拉壓桿的最大剪應力發(fā)生在與桿軸成45°的斜截面上縱向線性變()：通常將單位長度的縱向變形量稱為縱向線性變，用表示 = l/l（l是英文字母l的小寫，屬于word文檔的顯示問題）l：桿

14、件的變形量l：桿件的原長度同理，桿件受到橫向壓縮后的公式為： = d/dd：桿件的橫向尺寸 = |/|（這個是絕對值符號）：橫向變形系數(shù)/泊松比：橫向線應變：縱向線應變另外： = ，因為與的正負號總是相反l = nl/ea，虎克定律(只適用于彈性范圍)l：桿件縱向的變形 n：內力 l：桿件的長度e：彈性模量 a：桿件的橫截面面積 ea：抗拉(壓)剛度 = e×，虎克定律的另一種表達形式上式表明，當桿件應力不超過某一極限時，應力與應變成正比p：應力極限值，又稱材料的比例極限，記作p拉伸過程的四個階段（詳見建筑力學p73-p74）可根據(jù)試件在拉斷時塑性變形的大小，區(qū)分塑性和脆性材料試件拉

15、伸至斷裂后所遺留下來的塑性變形的大小，常用來衡量材料的塑性性能延展率計算公式： = （l1l）/l×100%：延展率 l：試件原長度 l1：試件拉斷后的長度5%為塑性材料，5%為脆性材料，低碳鋼為20%30%截面收縮率計算公式： = （a1a）/a×100%各單位與上式同理，a為橫截面，低碳鋼的收縮率約在60%左右冷作硬化：將材料預拉到強化階段，然后卸載，當再加載時，比例極限和屈服極限得到提高，但塑性變形減少，我們把材料的這種特性叫做冷作硬化冷拉：通過在常溫下將鋼筋預先拉長一定數(shù)值的方法來提高鋼筋的屈服極限，這種方法稱作冷拉（拉到超過屈服階段，達到強化階段結束）名義屈服階段

16、，詳見建筑力學p76上端衡量脆性材料強度的唯一指標是強度極限b對于塑性材料，當應力達到屈服極限時，將出現(xiàn)顯著的塑性變形，會影響構件的使用，對于脆性材料，破壞前變形很小，當構件達到強度極限時，會引起斷裂許用應力/允許應力：即構件的最大工作應力不超過某一限值，將極限應力0縮小k倍，作為衡量材料承載能力的依據(jù)，稱為許用應力，用表示，即： =0/kk：安全系數(shù)，數(shù)值大于1為了保證構件能安全工作，則桿內最大的工作應力不得超過材料的許用應力，即：max = n/a斜截面的正應力與剪應力： = cos2 = sin2第七章 剪切與扭轉剪應力公式： = v/a：剪應力 a：剪切面面積 v：剪切面上的剪力為保證

17、構件不發(fā)生剪切破壞，就要求剪切面上的平均剪應力不超過材料的許用剪應力，即剪切時的強度條件為： = v/a：許用剪應力，由剪切試驗測定擠壓力公式：c = fc / ac c c ：許用擠壓應力 fc：擠壓面上的擠壓力 ac：擠壓面的面積剪切虎克定律： = g：剪應力 ：剪應變 g：剪變模量，常用單位為gpag = e / 2×（1+）e：彈性模量 ：泊松比剪應力互等定理：在過一點相互垂直的兩個平面上，剪應力必然成對存在，且數(shù)值相等，方向垂直于這兩個平面的交線，且同時指向或同時背離這一交線。這一規(guī)律稱為剪應力互等定理扭矩：圓軸橫截面上的內力，單位常為n*m或kn*m扭矩的正負號用右手定則

18、確認，以被切開的那一截面向外為正，四指與扭矩轉動方向保持一致，當大拇指的指向是截面外側時，扭矩為正，反之為負圓軸扭轉時，橫截面上的任意點只存在剪應力剪應力與扭矩的關系： = mn*/ip：剪應力點到圓心的距離 ip：截面對形心的極慣性矩實心圓軸截面的極慣性矩：ip =*d4/32空心圓軸截面的極慣性矩（所謂空心圓軸就是一圓筒）：ip =*（d4d4）/ 32附圖： ip的常用單位為m4或mm4 在同一截面上，剪應力沿半徑方向呈直線變化，同一圓軸上個點剪應力相等圓軸的最大剪應力/最大切應力： 即max， 越靠近圓軸外側越大，在圓心處為0，在max = d/2處為最大值（即半徑）令wp = ip/

19、（d/2）則max = mn / wpwp：抗扭截面系數(shù)，其單位為m3或mm3實心圓截面：wp =*d3/16空心圓截面：wp =*d3/16 *(14) （式中=d/d）第八章 平面圖形的幾何性質重心：不論物體在空間的方位如何，物體重力的作用線始終通過一個確定的點，這個點就是物體重力的作用點，稱作物體的重心均質物體的重心與重力無關形心：均質物體的重力就是其幾何中心，稱為形心求組合圖形的形心坐標方法：分割法：y坐標 =（a1y1+a2y2） / a1+a2z坐標 =（a1z1+a2z2 ）/ a1+a2補全法y坐標 =（a1y1a2y2）/ a116z坐標 =（a1z1a2z2）/ a116（

20、其中，y1、y2、z1、z2皆為各圖形中心到對應的坐標軸的距離）靜矩：任意平面圖形上所有微面積da與其坐標y(或z)乘積的綜合，稱為該平面圖形對z軸(或y軸)的靜矩，用sz(或sy)表示簡單圖形靜矩：sz = a×y sy = a×z（y、z為形心坐標）組合圖形靜矩：sz = a1y1+a2y2 sy = a1z1+a2z2靜矩為代數(shù)量，它可為正，可為負，也可為0，常用單位為m3或mm3當某條坐標軸通過截面圖形的形心時，其對應的靜矩為0慣性矩：任意平面圖形上所有微面積da與其坐標y(或z)平方乘積的綜合，稱為該平面圖形對z軸(或y軸)的慣性矩，用iz(或iy)表示慣性矩恒為

21、正值，常用單位為m4或mm4組合圖形對某軸的慣性矩，等于組合圖形的各簡單圖形對同一軸的慣性矩之和單一圖形對形心軸的慣性矩矩形：iz = bh3/ 12 iy = hb3/ 12圓形：iz = iy = d4 / 64環(huán)形：iz = iy = (d4d4) / 64組合圖形的慣性矩公式：i = 兩個圖形對應的慣性矩+兩個圖形的“面積×圖形中心到形心的這段距離的平方”分別計算所得的數(shù)值第九章 梁的彎曲平面彎曲：梁的彎曲平面與外力作用平面相重合的彎曲梁發(fā)生彎曲時，橫截面上同時存在剪力和彎矩在梁被彎曲的過程中，必有一層纖維面既不縮短也不伸長，這層纖維被稱為中性層，中性層與橫截面的交線稱為中性

22、軸。各層縱向纖維的線應變沿截面高度應為線性變化規(guī)律。梁彎曲時，橫截面上的正應力沿截面高度呈線性分布規(guī)律變化。梁彎曲時，橫截面上任一點正應力的公式： =（m×y）/ ix m：橫截面的彎矩 y：所計算的應力點到中性軸的距離ix：截面對中性軸的慣性矩矩形截面梁的剪應力計算公式： = vs*/izbv：橫截面的剪力 iz：整個截面對中性軸的慣性矩b：需求剪應力處的橫截面寬度s*：橫截面上需求剪應力點處的水平線以上(或以下)部分的面積對中性軸的靜矩用上式計算時，v與s*均用絕對值代入在截面邊緣處，剪應力為0，在中性軸上，剪應力最大，其值為：max = 3v/2bh = 1.5v/a（應用于矩

23、形截面）v/a：截面的平均剪應力在梁上產生最大正應力的截面稱為危險截面wz：抗彎截面系數(shù)，等于iz/ymax（高為h寬為b）矩形截面wz：bh2 / 6（直徑為d）圓形截面wz：d3 / 32應力狀態(tài)：通過構件內某一點所有不同截面上的應力情況集合，稱為一點處的應力狀態(tài)。研究某一點處的應力狀態(tài)時，往往圍繞該點取一個微小的正六面體，稱為單元體。作用在單元體上的應力可認為是均勻分布。根據(jù)一點處的應力狀態(tài)中各應力在空間的位置，可以將應力狀態(tài)分為空間應力狀態(tài)，平面應力狀態(tài)和單向應力狀態(tài)剪應力互等定理：x =y第十一章 壓桿穩(wěn)定穩(wěn)定的平衡：在撤去干擾力以后，桿能自動回復到原有的直線平衡狀態(tài)而保持平衡，這種

24、原有的直線平衡狀態(tài)稱為穩(wěn)定的平衡。不穩(wěn)定的平衡：即使撤去干擾力，桿仍然處于微彎形狀，不能自動回復到原有的直線平衡狀態(tài)，則原有的直線平衡狀態(tài)為不穩(wěn)定的平衡。失穩(wěn)：在受壓直桿受到的軸向壓力由小逐漸增大的過程中，壓桿由穩(wěn)定的平衡變?yōu)椴环€(wěn)定的平衡，這種現(xiàn)象稱為壓桿喪失穩(wěn)定性或壓桿失穩(wěn)。臨界力：壓桿由直線狀態(tài)的穩(wěn)定的平衡過渡到不穩(wěn)定的平衡時所對應的軸向壓力，稱為壓桿的臨界壓力或臨界力。臨界力即f cr，它與材料的慣性矩，彈性模量和材料長度有關f cr =2ei /l2 歐拉公式（第一個i是慣性矩，第二個i是壓桿長）f cr =2ei /（l）2 歐拉公式變體（l為折算長度，為長度系數(shù)）歐拉公式只適用于大

25、柔度桿（又稱細長桿），即p（為壓桿的臨界應力）p =（e /p），式中p為比例極限柔度越大，越易失穩(wěn)i = （i / a） i為壓桿橫截面的慣性半徑第十二章 平面體系的幾何組合分析自由度：指確定體系位置所需要的獨立坐標（參數(shù)）的數(shù)目體系幾何不變的必要條件是自由度零約束：減少體系自由度的裝置稱為約束鏈桿=一個約束，單絞=兩個約束，剛結點=三個約束多余約束：在體系中增加一個約束，而該體系的自由度并不因此為減少，此約束即多余約束。約束數(shù)目恰好夠用的幾何不變體系，稱為無多余約束的幾何不變體系。瞬變體系：本來是幾何不變的，經微小位移后又成為幾何不變的體系，稱為瞬變體系三種原則：二元體、兩剛片定理（3約束

26、）、三剛片定理（6約束）當連接大地的支點總數(shù)達到4個或4個以上時，必須將大地連同其中4個支點看作一個剛片來分析第十三章 靜定平面桁架桁架：由若干根直桿在其兩端用鉸連接而成的結構平面桁架計算簡圖的三假定1.各桿的兩端用絕對光滑而無摩擦的理想鉸連接。2.各桿軸均為直線，在同一平面內且通過鉸的重心。3.荷載均作用在桁架節(jié)點上，桁架中間無荷載。通常把按理想桁架算得的內力稱為主內力（軸力），而把上述一些原因所產生的內力稱為次內力（彎矩、剪力）appearance of the weld appearance quality technical requirements of the project mu

27、st not have a molten metal stream does not melt the base metal to weld, weld seam and heat-affected zone surface must not have cracks, pores, defects such as crater and ash, surface smoothing, weld and base metal should be evenly smooth transition. width 2-3 mm from the edge of weld groove. surface

28、reinforcement should be less than or equal to 1 + 0.2 times the slope edge width, and should not be greater than 4 mm. depth of undercut should be less than or equal to 0.5 mm, total length of the welds on both sides undercut not exceed 10% of the weld length, and long continuous should not be great

29、er than 100 mm. wrong side should be less than or at 0.2t, and should not be greater than 2 mm (wall thickness mm t) incomplete or not allow 7.5 7.5.1 installation quality process standards of the electrical enclosure cabinet surface is clean, neat, no significant phenomenon of convex, close to nature, close the door. 7.5.2 cabinet cabinet face paints no paint, returned to rusted,