建筑力學(xué)教學(xué)課件緒論

1、建建 筑筑 力力 學(xué)學(xué)解決建筑中的力學(xué)問題解決建筑中的力學(xué)問題建筑力學(xué)建筑力學(xué)主講教師：王主講教師：王 蕊蕊緒 論 建筑力學(xué)的任務(wù)：研究和分析作用在結(jié)構(gòu)（或建筑力學(xué)的任務(wù)：研究和分析作用在結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）上力與平衡的關(guān)系，結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）有內(nèi)力、構(gòu)件）上力與平衡的關(guān)系，結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）有內(nèi)力、應(yīng)力、變形的計算方法以及構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)應(yīng)力、變形的計算方法以及構(gòu)件的強度、剛度和穩(wěn)定條件，為保證結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）安全可靠又經(jīng)濟合定條件，為保證結(jié)構(gòu)（或構(gòu)件）安全可靠又經(jīng)濟合理提供計算理論依據(jù)。理提供計算理論依據(jù)。建筑力學(xué)的研究對象建筑力學(xué)的研究對象 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：是建筑物或構(gòu)筑物中承受外部作用的骨架?？赡艹霈F(xiàn)

2、的外部作用包括荷載作用(恒載、活載、風(fēng)載、水壓力、土壓力等)、變形作用(地基不均沉降、材料脹縮變形、溫度變化引起的變形、地震引起的地面變形等)、環(huán)境作用(陽光、風(fēng)化、環(huán)境污染引起的腐蝕、火災(zāi)等)。建筑力學(xué)的建筑力學(xué)的研究對象研究對象是結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。 土木工程是力學(xué)最重要的發(fā)展源泉和應(yīng)用園地之一，力學(xué)是土木工程重要的理論基礎(chǔ)。人類早就會建造房屋了，直到掌握了豐富的力學(xué)知識以后，各種各樣的摩天大樓、跨海大橋、特大跨度的公共建筑、水下隧道、高速公路才得以建成。 力學(xué)的分支學(xué)：力學(xué)的分支學(xué)：理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、板殼力學(xué)、彈性力學(xué)、彈塑性力學(xué)、塑性力學(xué)、板殼力學(xué)、彈性力學(xué)、

3、彈塑性力學(xué)、塑性力學(xué)、斷裂力學(xué)、流體力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、實力學(xué)、斷裂力學(xué)、流體力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、實驗力學(xué)、計算力學(xué)、量子力學(xué)等。驗力學(xué)、計算力學(xué)、量子力學(xué)等。 “ “建筑力學(xué)建筑力學(xué)”的內(nèi)容只是力學(xué)中最基本的應(yīng)的內(nèi)容只是力學(xué)中最基本的應(yīng)用廣泛的部分。它將用廣泛的部分。它將靜力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力靜力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)三門課程的主要內(nèi)容貫通融合成為一體。三門課程的主要內(nèi)容貫通融合成為一體。 平常成績 20% 考試成績 80%第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)力力( (forceforce) )是物體間相互的是物體間相互的機械作用機械作用 力對物體力對物體作用效應(yīng)作用效應(yīng)( (eff

4、ect of an actioneffect of an action ) )： 一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，叫做力的運動效應(yīng)或外效應(yīng)。叫做力的運動效應(yīng)或外效應(yīng)。 二是使物體的形狀發(fā)生改變，二是使物體的形狀發(fā)生改變，叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。力的定義力的定義0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移

5、計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 力的大小力的大小 、力的方向力的方向 、力的作用點力的作用點 。力的圖示法力的圖示法力的三要素：力的三要素：力具有大小和方向，力具有大小和方向，所以說力是矢量所以說力是矢量( (vectorvector ) )?？梢杂靡粠Ъ^的直可以用一帶箭頭的直線段將力的三要素線段將力的三要素表示出來，表示出來，如圖如圖1.11.1所示。所示。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸

6、向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 力的單位力的單位 力的國際單位是牛頓力的國際單位是牛頓(n)(n)或千牛頓（或千牛頓（knkn）。）。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)力系的定義力系的定義 作用于同一個物體上的一組力。作用于同一個物體上的一組力。 0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4

7、 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 等效力系等效力系 ( (equivalent force systemequivalent force system ) ) 指兩個力指兩個力( (系系) )對物體的作用效果完全相同。對物體的作用效果完全相同。平衡力系平衡力系( (equilibrium force system equilibriu

8、m force system ) ) 力系作用下使物體平衡的力系。力系作用下使物體平衡的力系。合力與分力合力與分力若一個力與一個力系等效。則這個力若一個力與一個力系等效。則這個力稱為該力系的合力，而力系中的各個力稱稱為該力系的合力，而力系中的各個力稱為該合力的一個分力。為該合力的一個分力。第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計

9、算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 剛體剛體( (rigid bodyrigid body ) ) 在任何外力的作用下，大小和形狀始在任何外力的作用下，大小和形狀始終保持不變的物體。終保持不變的物體。例如例如: : 橋梁在車輛、人群等荷載作用下的最大橋梁在車輛、人群等荷載作用下的最大豎直變形一般不超過橋梁跨度的豎直變形一般不超過橋梁跨度的1/7001/7001/9001/900。物體的微小變形對于研究物體的平衡。物體的微小變形對于研究物體的平衡問題影響很小，因而可以將物體視為不變形問題影響很小，因而可以將物體

10、視為不變形的理想物體的理想物體剛體剛體第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 cosxpff sinypff 力在坐標(biāo)軸上的投影 22pxyffftanyxff已知合力求分力公式：已知分力求合力公式：第第1

11、1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 例1.1 試求圖1.3中各力在軸上的投影，投影的正負(fù)號按規(guī)定觀察判定。第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力

12、偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 11cos45100 0.70770.7xffn11sin45100 0.70770.7yffn22cos60100 0.550xffn 22sin60100 0.86686.6yffn33cos30100 0.86686.6xffn 33sin30100 0.550yff

13、n 例1.1題解：第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 55sin90100 1100yffn 55cos90100 00xff 66sin0100 00yff66cos0100 1100xffn 44si

14、n60100 0.86686.6yffn 44cos60100 0.550xffn第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)例1.1題解：0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 二力平衡公理二力平衡公理 作用在同一剛體上的兩個力，使剛體作用在同一剛體

15、上的兩個力，使剛體平衡的必要和充分條件是，這兩個力大小平衡的必要和充分條件是，這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。相等，方向相反，作用在同一條直線上。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)（幾個公理和定理）建筑力學(xué)基礎(chǔ)（幾個公理和定理）0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線

16、 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 上述的二力平衡公理對于剛體是充分的也是必要的，而對于變形體只是必要的，而不是充分的。如圖1.5所示的繩索的兩端若受到一對大小相等、方向相反的拉力作用可以平衡，但若是壓力就不能平衡。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法141

17、4影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 受二力作用而處于平衡的桿件或構(gòu)件稱為二力桿件（簡稱為二力桿）或二力構(gòu)件。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 力的平行四邊形法則力的平行四邊形法則 ( (pa

18、rallelogram of forcesparallelogram of forces ) ) 作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為仍作用于該點的一個合力，合力的大小和方向由仍作用于該點的一個合力，合力的大小和方向由以原來的兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對以原來的兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線矢量來表示。角線矢量來表示。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8

19、8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 三力平衡匯交定理三力平衡匯交定理 一剛體受共面不平行的三力作用而平一剛體受共面不平行的三力作用而平衡時，此三力的作用線必匯交于一點。衡時，此三力的作用線必匯交于一點。第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)作用與反作用定律作用與反作用定律 兩個相互作用物體之間的作用力與反兩個相互作用物體之間的作用力與反作用力大小相等，方向相反，沿同一直線作用力大小相等，方向相反，沿同一直線且分別作用在這兩

20、個物體上。且分別作用在這兩個物體上。0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 任何建筑物在施工過程中以及建成后的使用過程中，都要受到各種各樣的作用，這種作用造成建筑物整體或局部發(fā)生變形、位移甚至破壞。例如，建筑物各部分的自重、人和設(shè)備的重力、風(fēng)力、地

21、震，溫度變化等等。其中建筑物的自重、人和設(shè)備的重力、風(fēng)力等作用稱為直接作用直接作用，在工程上稱為荷載荷載( (loadload ) )；而地震，溫度變化等作用稱為間接作用間接作用。工程中，有時不嚴(yán)格區(qū)分直接作用或間接作用，對引起建筑物變形、位移甚至破壞的作用一概稱之為荷載荷載。第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1

22、212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 在工程中，作用在結(jié)構(gòu)上的荷載是多在工程中，作用在結(jié)構(gòu)上的荷載是多種多樣的。為了便于力學(xué)分析，需要從不種多樣的。為了便于力學(xué)分析，需要從不同的角度，將它們進行分類。同的角度，將它們進行分類。1 1、荷載按其作用時間的長短分為、荷載按其作用時間的長短分為 永久荷載永久荷載( (dead loaddead load ) )、可變荷載、可變荷載( (imposed loadimposed load) ) 和偶然荷載。和偶然荷載。3 3、荷載按作用位置是否變化分為、荷載按作用位置是否變化分為 移

23、動荷載和固定荷載。移動荷載和固定荷載。2 2、荷載按作用在結(jié)構(gòu)上的性質(zhì)分為、荷載按作用在結(jié)構(gòu)上的性質(zhì)分為 靜力荷載靜力荷載( (steady loadsteady load) )和動力荷載和動力荷載( (dynamic loaddynamic load) ) 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)荷載的分類荷載的分類0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算

24、1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 4 4、荷載按其作用在結(jié)構(gòu)上的分布情況分為、荷載按其作用在結(jié)構(gòu)上的分布情況分為 分布荷載分布荷載( (uniform loaduniform load ) )和和 集中荷載集中荷載( (concentrated loadconcentrated load ) )。集中荷載集中荷載 分布范圍很小，可近似認(rèn)為作用在一點的荷載；分布范圍很小，可近似認(rèn)為作用在一點的荷載；線分布荷載線分布荷載 沿直線或曲線分布的荷載（單位：沿直線或曲線分布的荷載（單位：kn/mkn/m）；）；面分布荷載面分布

25、荷載 沿平面或曲面分布的荷載（單位：沿平面或曲面分布的荷載（單位：kn/mkn/m2 2）；）；體分布荷載體分布荷載 沿物體內(nèi)各點分布的荷載（單位：沿物體內(nèi)各點分布的荷載（單位：kn/mkn/m3 3）。）。第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響

26、線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 工程中，荷載的分布情況往往比較復(fù)雜，工程中，荷載的分布情況往往比較復(fù)雜，在很多情況下，都可簡化為沿直線和平面在很多情況下，都可簡化為沿直線和平面均勻分布的荷載進行分析計算。均勻分布的荷載進行分析計算。分布荷載分布荷載 (uniform load ) 的合力計算的合力計算 分布荷載的合力作用在分布區(qū)域的中心，分布荷載的合力作用在分布區(qū)域的中心，指向不變，其大小等于分布集度指向不變，其大小等于分布集度 的大小的大小q q乘以分布范圍。乘以分布范圍。第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3

27、3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 約束反力位于約束與被約束物體的連接或接觸約束反力位于約束與被約束物體的連接或接觸處，其方向必與該約束所能阻礙物體的運動方處，其方向必與該約束所能阻礙物體的運動方向相反。運用這個準(zhǔn)則，可確定約束反力的方向相反。運用這個準(zhǔn)則，可確定約束反力的方向和作用點的位置。向和作用點的位置。 約

28、束與約束反力第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ) 限制物體運動的物體稱為約束物體，簡稱限制物體運動的物體稱為約束物體，簡稱約束約束(support )。約束必然對被約束物體有力的。約束必然對被約束物體有力的作用，以阻礙被約束物體的運動或運動趨勢。作用，以阻礙被約束物體的運動或運動趨勢。這種力稱為這種力稱為約束反力約束反力(reaction )，簡稱反力。，簡稱反力。0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合

29、變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ) 工程上將結(jié)構(gòu)或構(gòu)件連接在支承物上的裝置，工程上將結(jié)構(gòu)或構(gòu)件連接在支承物上的裝置，稱為稱為支座支座。在工程上常常通過支座將構(gòu)件支承在。在工程上常常通過支座將構(gòu)件支承在基礎(chǔ)或另一靜止的構(gòu)件上。支座對構(gòu)件就是一種基礎(chǔ)或另一靜止的構(gòu)件上。支座對構(gòu)件就是一種約束。支座對它所支承的構(gòu)件的約束反力也叫約束。支座對它所支承的構(gòu)件的約束反力也叫支支座反力座反力。支座的構(gòu)造是多種多樣的，其具體情況。支座的構(gòu)造是

30、多種多樣的，其具體情況也是比較復(fù)雜的，只有加以簡化，歸納成幾個類也是比較復(fù)雜的，只有加以簡化，歸納成幾個類型，才便于分析計算。型，才便于分析計算。 建筑結(jié)構(gòu)的支座通常分為建筑結(jié)構(gòu)的支座通常分為固定鉸支座固定鉸支座，可可動鉸支座動鉸支座，和，和固定固定( (端端) )支座支座三類。三類。 0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及

31、力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 圖圖1.18(a)1.18(a)是是固定鉸支座的示意圖固定鉸支座的示意圖。構(gòu)件與支座用光滑。構(gòu)件與支座用光滑的圓柱鉸鏈聯(lián)接，構(gòu)件不能產(chǎn)生沿任何方向的移動，但可的圓柱鉸鏈聯(lián)接，構(gòu)件不能產(chǎn)生沿任何方向的移動，但可以繞銷釘轉(zhuǎn)動，可見固定鉸支座的約束反力與圓柱鉸鏈約以繞銷釘轉(zhuǎn)動，可見固定鉸支座的約束反力與圓柱鉸鏈約束相同，即約束反力一定作用于接觸點，通過銷釘中心，束相同，即約束反力一定作用于接觸點，通過銷釘中心，方向未定。方向未定。固定鉸支座的簡圖固定鉸支座的簡圖如圖如圖1.18(b)1.18(b)所示。所示。約束反力約束

32、反力如圖如圖1.18(c)1.18(c)所示，可以用所示，可以用f frara和一未知方向角和一未知方向角 表示，也可表示，也可以用一個水平力以用一個水平力f fxaxa和垂直力和垂直力f fyaya表示。表示。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)1 1固定鉸支座固定鉸支座0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法

33、及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 圖圖l.20(a)l.20(a)是是可動鉸支座的示意圖可動鉸支座的示意圖。構(gòu)件與支。構(gòu)件與支座用銷釘連接，而支座可沿支承面移動，這種約座用銷釘連接，而支座可沿支承面移動，這種約束，只能約束構(gòu)件沿垂直于支承面方向的移動，束，只能約束構(gòu)件沿垂直于支承面方向的移動，而不能阻止構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動和沿支承面方向的而不能阻止構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動和沿支承面方向的移動。所以，它的約束反力的作用點就是約束與移動。所以，它的約束反力的作用點就是約束與被約束物體的接觸點、約束反力通過銷釘?shù)闹行模患s束物體的接觸點、約束反力通過銷釘?shù)闹行?，垂直于支承?/p>

34、，方向可能指向構(gòu)件，也可能背離垂直于支承面，方向可能指向構(gòu)件，也可能背離構(gòu)件，視主動力情況而定。這種構(gòu)件，視主動力情況而定。這種支座的簡圖支座的簡圖如如1.20(b)1.20(b)所示，所示，約束反力約束反力如圖如圖1.20(c)1.20(c)所示。所示。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)2 2可動鉸支座可動鉸支座0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移

35、計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 整澆鋼筋混凝土的雨篷，它的一端完全嵌固整澆鋼筋混凝土

36、的雨篷，它的一端完全嵌固在墻中，一端懸空如圖在墻中，一端懸空如圖1.22(a)1.22(a)，這樣的支座叫，這樣的支座叫固定端支座固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向移動，。在嵌固端，既不能沿任何方向移動，也不能轉(zhuǎn)動，所以固定端支座除產(chǎn)生水平和豎直也不能轉(zhuǎn)動，所以固定端支座除產(chǎn)生水平和豎直方向的約束反力外，還有一個約束反力偶方向的約束反力外，還有一個約束反力偶( (力偶力偶將在第三章討論將在第三章討論) )。這種。這種支座簡圖支座簡圖如圖如圖1. 22(b)1. 22(b)所所示，其示，其支座反力支座反力表示如圖表示如圖1.22(c)1.22(c)所示。所示。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建

37、筑力學(xué)基礎(chǔ)3 3固定端支座固定端支座0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)研究力學(xué)問題，首先研究力學(xué)問題，首先要了解物體的受要了解物體的受力狀態(tài)，即對物體進力狀態(tài)，即對物體進行受力分析，反映物行受力分析，反

38、映物體受力狀態(tài)的圖稱為體受力狀態(tài)的圖稱為受力圖。受力圖。受力圖受力圖繪制步驟：繪制步驟：1. 1. 取分離體；取分離體； 2. 2. 畫已知力；畫已知力； 3. 3. 畫約束反力。畫約束反力。0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 例例1.21.2

39、 重量為的小球，按圖重量為的小球，按圖1.23(a)1.23(a)所示放置，所示放置，試畫出小球的受力圖。試畫出小球的受力圖。解解 (1) (1) 根據(jù)題意取小球為根據(jù)題意取小球為研究對象。研究對象。(2) (2) 畫出主動力：主動力畫出主動力：主動力為小球所受重力。為小球所受重力。(3) (3) 畫出約束反力：約束畫出約束反力：約束反力為繩子的約束反力以反力為繩子的約束反力以及光滑面的約束反力。及光滑面的約束反力。小球的受力圖如圖小球的受力圖如圖1.23(b)1.23(b)所示。所示。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力

40、偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 例例 1.31.3 畫圖（畫圖（a a）所示結(jié)構(gòu)）所示結(jié)構(gòu)acdbacdb的受力圖。的受力圖。解：解：(1) (1) 取結(jié)構(gòu)取結(jié)構(gòu)acdbacdb為研究對象。為研究對象。(2) (2) 畫出主動力：主動力為畫出主動力：主動力為f fp p。(3) (3) 畫出約束反力：約束

41、為固定鉸支座和可畫出約束反力：約束為固定鉸支座和可動鉸支座，畫出它們的約束反力，如動鉸支座，畫出它們的約束反力，如圖（圖（b b）所示。）所示。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 平面力系的分類平面力系

42、的分類平面匯交力系：各力作用線匯交于一點的力系。平面匯交力系：各力作用線匯交于一點的力系。平面力偶系：平面力偶系： 若干個力偶若干個力偶（一對大小相等、（一對大小相等、 指向相反、作用線平行的兩個指向相反、作用線平行的兩個 力稱為一個力偶）力稱為一個力偶）組成的力系。組成的力系。力系的分類力系的分類平面力系：各力的作用線都在同一平面內(nèi)平面力系：各力的作用線都在同一平面內(nèi) 的力系，否則為空間力系。的力系，否則為空間力系。第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6

43、 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 平面平行力系：各力作用線平行的力系。平面平行力系：各力作用線平行的力系。平面一般力系：除了平面匯交力系、平面力偶系、平面一般力系：除了平面匯交力系、平面力偶系、平面平行力系之外的平面力系。平面平行力系之外的平面力系。第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力

44、系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 設(shè)任意的力設(shè)任意的力f f1 1、f f2 2、f f3 3、f f4 4 的的作用線匯交于作用線匯交于a a 點，構(gòu)成一個平點，構(gòu)成一個平面匯交力系。由力的平行四邊形面匯交力系。由力的平行四邊形法則，可將其兩兩合成，最終形法則，可將其兩兩合成，最終形成一個合力成一個合力f fr r ，由此可得結(jié)

45、論如，由此可得結(jié)論如下：下：a af f2 2f f1 1f f4 4f f3 3平面匯交力系的合成與平衡（幾何法）平面匯交力系的合成與平衡（幾何法）1 1、平面匯交力系的、平面匯交力系的合成結(jié)果是一個合力合成結(jié)果是一個合力f fr r；2 2、平面匯交力系的幾何平衡條件是合力：、平面匯交力系的幾何平衡條件是合力： f fr r = 0 = 0 fr第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力

46、9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 當(dāng)投影當(dāng)投影f fx x 、f fy y 已知時，則可求出力已知時，則可求出力 f f 的大小和方向：的大小和方向：力在坐標(biāo)軸上的投影可根據(jù)下式計算：力在坐標(biāo)軸上的投影可根據(jù)下式計算：cosxff sinffy2y2xfffxyfftg第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系合力投影定理合力投影定理 合力在任一軸上的投影，等于它的各分力在合力在任一軸上的投影，等于它的各分力在同一軸上的投影的代數(shù)和同一軸上的投影的

47、代數(shù)和。0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 對于由對于由n n個力個力f f1 1、f f2 2、 f fn n 組成的平面匯交組成的平面匯交力系，力系，可得：可得：fxfffffnxxxxrx321fyfffffnyyyyry321從而，平面

48、匯交力系的合力從而，平面匯交力系的合力r r的計算式為：的計算式為：2222)()(yxryrxrfffffxyfftg第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 從而得平面匯交力系的（解析）平衡條件為：從而得平

49、面匯交力系的（解析）平衡條件為：0xf0yf當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，平面匯交力系的當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時，平面匯交力系的合力合力f fr r必須為零，即：必須為零，即：0)()(2222yxryrxrfffff上式的含義為：上式的含義為： 所有所有 x x 方向上的力的總和必須等于零，方向上的力的總和必須等于零， 所有所有 y y 方向上的力的總和必須等于零。方向上的力的總和必須等于零。第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜

50、定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 運用平衡條件求解未知力的步驟為：運用平衡條件求解未知力的步驟為：1 1、合理確定研究對象并畫該研究對象的受、合理確定研究對象并畫該研究對象的受 力圖；力圖；2 2、由平衡條件建立平衡方程；、由平衡條件建立平衡方程；3 3、由平衡方程求解未知力。、由平衡方程求解未知力。 實際計算時，通常規(guī)定與坐標(biāo)軸正向一實際計算時，通常規(guī)定與坐標(biāo)軸正向一致的力為正。即水平力向右為正，垂直力向致的力

51、為正。即水平力向右為正，垂直力向上為正。上為正。第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 例例 1 1 圖示三角支架，求兩桿所受的力。圖示三角支架，求兩桿所受的力。解：解：取取b b節(jié)點為研究對象，節(jié)點為研究對

52、象， 畫受力圖畫受力圖f由由 f fy y = 0 = 0 ，建立平衡方程：，建立平衡方程：030sin0ffnbc由由 f fx x = 0 = 0 ，建立平衡方程：，建立平衡方程： 解得：解得：knffnbc602負(fù)號表示假設(shè)的指向與真實指向相反。負(fù)號表示假設(shè)的指向與真實指向相反。030cos0nbanbcff解得：解得：knffnbcnba52866. 0)60(23fnbcfnba第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定

53、結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 1. 1. 取滑輪取滑輪b b 的軸銷作為研究對象，畫出其受力圖。的軸銷作為研究對象，畫出其受力圖。例例 2 2 圖圖( (a)a)所示體系，物塊所示體系，物塊重重 f f = 20 kn= 20 kn ，不計不計滑輪的自重和半徑，試求桿滑輪的自重和半徑，試求桿ab ab 和和bc bc 所受的力。所受的力。解：解：第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系0 0 緒論緒論1

54、 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 2 2、列出平衡方程：、列出平衡方程：解得：解得：反力反力f fnba nba 為負(fù)值，說明該力實際指向與圖上假定為負(fù)值，說明該力實際指向與圖上假定指向相反。即桿指向相反。即桿ab ab 實際上受拉力。實際上受拉力。 030s

55、in30con fffnbanbc030 cos60 cosfffnbckn5 .54nbafkn5 .74nbcf由由 f fy y = 0 = 0 ，建立平衡方程：，建立平衡方程：解得：解得：由由 f fx x = 0 = 0 ，建立平衡方程：，建立平衡方程：第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法

56、1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 作用線既不匯交也不完全平行的平面作用線既不匯交也不完全平行的平面力系稱為力系稱為平面一般力系平面一般力系，也叫，也叫平面任意力系平面任意力系。對于平面一般力系，討論兩個問題：對于平面一般力系，討論兩個問題： 1 1、力系的合成；、力系的合成； 2 2、力系的平衡。、力系的平衡。 下面討論平面一般力系的合成，先介下面討論平面一般力系的合成，先介紹紹力的等效平移定理力的等效平移定理。第第2 2章章 平面一般力系平面一般力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力

57、系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 設(shè)圓盤設(shè)圓盤a a 點處作用一個點處作用一個f f 力，討論力，討論f f力的等效平移問題。力的等效平移問題。力的等效平移原理力的等效平移原理 等效平移一個力，必須附加一個力偶，等效平移一個力，必須附加一個力偶，其力偶矩等于原來的力對新作用點之矩。其力偶矩等于原來的力對新作用點之矩。第第2

58、 2章章 平面一般力系平面一般力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 力系向任意一點力系向任意一點o o 的簡化的簡化 應(yīng)用力的等效平移定理，將平面一般力應(yīng)用力的等效平移定理，將平面一般力系中的各個力（以三個力為例）全部平行移系中的各個力（以三

59、個力為例）全部平行移到作用面內(nèi)某一給定點到作用面內(nèi)某一給定點oo 。從而這力系被分。從而這力系被分解為一個解為一個平面匯交力系平面匯交力系和一個和一個平面力偶系平面力偶系。這種等效變換的方法稱為力系向給定點這種等效變換的方法稱為力系向給定點o o 的的簡化。點簡化。點o o 稱為稱為簡化中心簡化中心。 a a3 3o oa a2 2a a1 1f f1 1f f3 3f f2 21f2f3fm1o om2m3= = =mo oimmf第第2 2章章 平面一般力系平面一般力系0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)力學(xué)基礎(chǔ)2 2 力矩與力偶力矩與力偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5

60、 扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)8 8 梁彎曲應(yīng)力梁彎曲應(yīng)力9 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計算位移計算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思考思考 返回返回 匯交力系匯交力系f f1 1 、 f f2 2 、 f f3 3 的合成結(jié)果為的合成結(jié)果為一作用在點一作用在點o o 的力的力f f r 。這個力矢。這個力矢f fr r 稱為原平稱為原平面任意力系的主矢。面任意力系的主矢。 附加力偶系的合成結(jié)果是一個作用在同附加力偶系的合成結(jié)果是一個作用在同一平面內(nèi)的力偶一平面內(nèi)的力偶 mm，