于英建筑力學(xué)01-緒論分析

1、12022-2-4建筑力學(xué)緒 論合肥鐵路工程學(xué)校 機(jī)電教研室22022-2-4建筑力學(xué) 緒論溫故知新學(xué)習(xí)探究知識強(qiáng)化課堂延伸提綱挈領(lǐng)32022-2-4學(xué)習(xí)探究42022-2-4建筑力學(xué)建筑力學(xué)是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，它為土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施是一門技術(shù)基礎(chǔ)課程，它為土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工現(xiàn)場受力問題的解決提供基本的力學(xué)知識和計(jì)算方法。工現(xiàn)場受力問題的解決提供基本的力學(xué)知識和計(jì)算方法。學(xué)習(xí)探究52022-2-4學(xué)習(xí)探究62022-2-4學(xué)習(xí)探究72022-2-4你真任性！你真任性！I I服了服了youyou！學(xué)習(xí)探究82022-2-4此處的配重應(yīng)為此處的配重應(yīng)為多少多少? ?學(xué)習(xí)探究92022-2

2、-4學(xué)習(xí)探究102022-2-4學(xué)習(xí)探究112022-2-4不管你信不信，反正我信了！學(xué)習(xí)探究122022-2-4學(xué)習(xí)探究132022-2-4學(xué)習(xí)探究142022-2-4學(xué)習(xí)探究152022-2-419981998年年6 6月月3 3日，德國一列高速列車在行駛中突然出軌，造日，德國一列高速列車在行駛中突然出軌，造成成100100多人遇難身亡的嚴(yán)重后果。事后經(jīng)過調(diào)查，人們發(fā)現(xiàn)，造成多人遇難身亡的嚴(yán)重后果。事后經(jīng)過調(diào)查，人們發(fā)現(xiàn)，造成事故的原因竟然是因?yàn)橐还?jié)車廂的事故的原因竟然是因?yàn)橐还?jié)車廂的車輪內(nèi)部疲勞斷裂車輪內(nèi)部疲勞斷裂而引起。從而而引起。從而導(dǎo)致了這場近導(dǎo)致了這場近5050年來德國最慘重鐵路

3、事故的發(fā)生。年來德國最慘重鐵路事故的發(fā)生。學(xué)習(xí)探究162022-2-419951995年年6 6月月2929日下午，日下午，韓國首爾地標(biāo)韓國首爾地標(biāo)三豐三豐百貨公司百貨公司 ，成為一場恐，成為一場恐怖浩劫的中心。在怖浩劫的中心。在3030秒秒內(nèi)，五層百貨大樓層層內(nèi)，五層百貨大樓層層塌陷，導(dǎo)致塌陷，導(dǎo)致501501人被壓人被壓死。死。盛怒的韓國人追問：是什盛怒的韓國人追問：是什么造成韓國史上和平時(shí)期么造成韓國史上和平時(shí)期最慘重的災(zāi)難最慘重的災(zāi)難 ？學(xué)習(xí)探究172022-2-4最初的設(shè)計(jì)為辦公樓，最終設(shè)計(jì)成一棟百貨大樓。這導(dǎo)最初的設(shè)計(jì)為辦公樓，最終設(shè)計(jì)成一棟百貨大樓。這導(dǎo)致了致了很多承重柱被取消很

4、多承重柱被取消以騰出空間，安裝自動扶梯。以騰出空間，安裝自動扶梯。對廢墟的調(diào)查顯示，對廢墟的調(diào)查顯示，大樓的混凝土是由劣質(zhì)水泥和海水大樓的混凝土是由劣質(zhì)水泥和海水混合而成的?；旌隙傻?。 “平板平板”結(jié)構(gòu)，樓面由厚厚的混凝土板構(gòu)成，支撐的混結(jié)構(gòu)，樓面由厚厚的混凝土板構(gòu)成，支撐的混凝土墻柱將建筑物的重量下傳到地基。凝土墻柱將建筑物的重量下傳到地基。三豐百貨倒塌的三豐百貨倒塌的元兇，是所謂的元兇，是所謂的“貫穿剪力貫穿剪力”。當(dāng)太細(xì)的柱子承受過多。當(dāng)太細(xì)的柱子承受過多的重量，就會貫穿上方的天花板，如同手指戳破濕紙巾。的重量，就會貫穿上方的天花板，如同手指戳破濕紙巾。學(xué)習(xí)探究182022-2-4將力

5、學(xué)原理應(yīng)用到實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)將力學(xué)原理應(yīng)用到實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)學(xué)習(xí)探究192022-2-4一、建筑力學(xué)的研究對象一、建筑力學(xué)的研究對象建筑結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)是在建筑物或構(gòu)筑物中起是在建筑物或構(gòu)筑物中起骨架骨架作用作用( (承受和傳遞荷載承受和傳遞荷載) )的主要部分。的主要部分。組成建筑結(jié)構(gòu)的基本部件稱為構(gòu)件。組成建筑結(jié)構(gòu)的基本部件稱為構(gòu)件。力學(xué)力學(xué)是研究物體機(jī)械運(yùn)動規(guī)律的學(xué)科。是研究物體機(jī)械運(yùn)動規(guī)律的學(xué)科。建筑力學(xué)建筑力學(xué)主要研究建筑物或構(gòu)筑物中的主要研究建筑物或構(gòu)筑物中的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。學(xué)習(xí)探究202022-2-4(1)(1)結(jié)構(gòu)的定義結(jié)構(gòu)的定義建筑物實(shí)景圖建筑物實(shí)景圖建筑物結(jié)構(gòu)圖建筑物

6、結(jié)構(gòu)圖去掉建筑圍護(hù)及裝飾部分等去掉建筑圍護(hù)及裝飾部分等學(xué)習(xí)探究212022-2-4(1)(1)結(jié)構(gòu)的定義結(jié)構(gòu)的定義 在土木工程中，如房屋、橋梁、在土木工程中，如房屋、橋梁、 隧道、水壩等，用以支隧道、水壩等，用以支承荷載而起骨架作用的部分。承荷載而起骨架作用的部分。 學(xué)習(xí)探究222022-2-4板、梁柱學(xué)習(xí)探究232022-2-4結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)建筑物中承受建筑物中承受荷載荷載并起骨架作用的部分。并起骨架作用的部分。構(gòu)件構(gòu)件組成結(jié)構(gòu)的單個部件。組成結(jié)構(gòu)的單個部件。學(xué)習(xí)探究242022-2-4(2)(2)荷載的定義荷載的定義結(jié)構(gòu)工作時(shí)承受的外力稱為荷載。結(jié)構(gòu)工作時(shí)承受的外力稱為荷載。學(xué)習(xí)探究例如結(jié)構(gòu)自重

7、(恒載),活荷載,積灰荷載,雪荷載,風(fēng)荷載 。252022-2-4結(jié)構(gòu)種類：結(jié)構(gòu)種類：桿件結(jié)構(gòu)桿件結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、塊體結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、塊體結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)探究262022-2-4(3)(3)結(jié)構(gòu)的分類結(jié)構(gòu)的分類桿件結(jié)構(gòu)桿件結(jié)構(gòu)： 結(jié)構(gòu)由桿件組成，桿件的幾何特征是結(jié)構(gòu)由桿件組成，桿件的幾何特征是 橫截面尺寸要比長度小得多橫截面尺寸要比長度小得多。（。（細(xì)而長細(xì)而長）按幾何形狀分按幾何形狀分板殼結(jié)構(gòu)：板殼結(jié)構(gòu)： 也稱也稱薄壁結(jié)構(gòu)薄壁結(jié)構(gòu) 厚度比長度和寬度小得多厚度比長度和寬度小得多。 （薄而寬薄而寬）實(shí)體結(jié)構(gòu)：實(shí)體結(jié)構(gòu)： 結(jié)構(gòu)的長、寬、厚結(jié)構(gòu)的長、寬、厚三個尺度大小相仿三個尺度大小相仿。學(xué)習(xí)探究27202

8、2-2-4構(gòu)件桿件板殼實(shí)體學(xué)習(xí)探究282022-2-4學(xué)習(xí)探究292022-2-4學(xué)習(xí)探究世界最高的橋梁302022-2-4桿系結(jié)構(gòu)：桿系結(jié)構(gòu)： 由若干桿件按照一由若干桿件按照一定的方式連接起來組合定的方式連接起來組合而成的體系。桿件長度而成的體系。桿件長度尺寸與其截面高、寬兩尺寸與其截面高、寬兩個方向尺寸相比在個方向尺寸相比在5 5倍倍以上。以上。學(xué)習(xí)探究南浦大橋南浦大橋 主跨主跨423m，1991年通車，是黃浦江上的第一座大橋年通車，是黃浦江上的第一座大橋312022-2-4學(xué)習(xí)探究322022-2-4學(xué)習(xí)探究332022-2-4學(xué)習(xí)探究342022-2-4學(xué)習(xí)探究352022-2-4學(xué)習(xí)

9、探究362022-2-4學(xué)習(xí)探究372022-2-4桿件結(jié)構(gòu)和實(shí)體結(jié)構(gòu)桿件結(jié)構(gòu)和實(shí)體結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)探究382022-2-4二、建筑力學(xué)的任務(wù)二、建筑力學(xué)的任務(wù)失穩(wěn)失穩(wěn)就是穩(wěn)定性失效，也就是受力構(gòu)件喪失保持穩(wěn)定平衡的就是穩(wěn)定性失效，也就是受力構(gòu)件喪失保持穩(wěn)定平衡的能力。能力。例如軸向受壓的細(xì)長直桿當(dāng)壓力過大時(shí)，可能會突然變彎，例如軸向受壓的細(xì)長直桿當(dāng)壓力過大時(shí)，可能會突然變彎，失去穩(wěn)定平衡狀態(tài)。失去穩(wěn)定平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)：平衡狀態(tài)：建筑的結(jié)構(gòu)及組成結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件，都相對于地面建筑的結(jié)構(gòu)及組成結(jié)構(gòu)的各構(gòu)件，都相對于地面保持著靜止?fàn)顟B(tài)，這種狀態(tài)在工程上稱為平衡狀態(tài)。保持著靜止?fàn)顟B(tài)，這種狀態(tài)在工程上稱為平衡狀

10、態(tài)。學(xué)習(xí)探究392022-2-4二、建筑力學(xué)的任務(wù)二、建筑力學(xué)的任務(wù)1、在荷載作用下構(gòu)件不發(fā)生破壞，即應(yīng)具有足夠的、在荷載作用下構(gòu)件不發(fā)生破壞，即應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度強(qiáng)度要保證構(gòu)件的正常工作，必須同時(shí)滿足三個要求：要保證構(gòu)件的正常工作，必須同時(shí)滿足三個要求：學(xué)習(xí)探究2、在荷載作用下構(gòu)件所產(chǎn)生的變形在工程的允許范圍內(nèi)，即、在荷載作用下構(gòu)件所產(chǎn)生的變形在工程的允許范圍內(nèi)，即應(yīng)具有足夠的應(yīng)具有足夠的剛度剛度3、承受荷載作用時(shí)，構(gòu)件在其原有形狀下應(yīng)保持穩(wěn)定，即應(yīng)、承受荷載作用時(shí)，構(gòu)件在其原有形狀下應(yīng)保持穩(wěn)定，即應(yīng)具有足夠的具有足夠的穩(wěn)定性穩(wěn)定性構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性統(tǒng)稱為構(gòu)件的承載能力構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和

11、穩(wěn)定性統(tǒng)稱為構(gòu)件的承載能力402022-2-4 建筑力學(xué)的任務(wù)：建筑力學(xué)的任務(wù)：二、建筑力學(xué)的任務(wù)二、建筑力學(xué)的任務(wù)學(xué)習(xí)探究412022-2-4學(xué)習(xí)探究422022-2-44.75m學(xué)習(xí)探究432022-2-4學(xué)習(xí)探究442022-2-4學(xué)習(xí)探究452022-2-4 20072007年年8 8月月1 1日，美國明尼蘇達(dá)州一座跨越密西日，美國明尼蘇達(dá)州一座跨越密西西比河的大橋發(fā)生坍塌。事故造成西比河的大橋發(fā)生坍塌。事故造成1313人死亡。人死亡。破壞的實(shí)例破壞的實(shí)例學(xué)習(xí)探究462022-2-4學(xué)習(xí)探究472022-2-4 機(jī)械加工用的鉆床的立柱，如果機(jī)械加工用的鉆床的立柱，如果強(qiáng)度不夠，就會折斷

12、強(qiáng)度不夠，就會折斷(斷裂斷裂)或折彎或折彎(塑塑性變形性變形)；如果剛度不夠，鉆床立柱即；如果剛度不夠，鉆床立柱即使不發(fā)生斷裂或者折彎，也會產(chǎn)生過使不發(fā)生斷裂或者折彎，也會產(chǎn)生過大彈性變形（圖中虛線所示為夸大的大彈性變形（圖中虛線所示為夸大的彈性變形），從而影響鉆孔的精度，彈性變形），從而影響鉆孔的精度，甚至產(chǎn)生振動，影響鉆床的在役壽命。甚至產(chǎn)生振動，影響鉆床的在役壽命。 學(xué)習(xí)探究482022-2-4學(xué)習(xí)探究492022-2-4 2007年8月13日下午，湖南鳳凰縣境內(nèi)鳳大公路堤溪段大橋突然垮塌。 64人死亡，22人受傷。破壞的實(shí)例破壞的實(shí)例學(xué)習(xí)探究502022-2-4 穩(wěn)定失效的例子多見穩(wěn)定

13、失效的例子多見于承受軸向壓力的工程構(gòu)于承受軸向壓力的工程構(gòu)件。件。 翻斗貨車的液壓機(jī)構(gòu)翻斗貨車的液壓機(jī)構(gòu)中的頂桿，如果承受的壓中的頂桿，如果承受的壓力過大，或者過于細(xì)長，力過大，或者過于細(xì)長，就有可能突然由直變彎，就有可能突然由直變彎，發(fā)生穩(wěn)定失效。發(fā)生穩(wěn)定失效。 壓桿壓桿學(xué)習(xí)探究512022-2-4學(xué)習(xí)探究522022-2-4學(xué)習(xí)探究532022-2-4學(xué)習(xí)探究542022-2-41、在施工中理解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的意圖與要求，保證工程質(zhì)量，避免發(fā)生工程事故。2.合理、經(jīng)濟(jì)的完成施工中的一些力學(xué)問題。3.保證工程的改進(jìn)措施施行。學(xué)習(xí)探究三、建筑力學(xué)的學(xué)習(xí)意義三、建筑力學(xué)的學(xué)習(xí)意義552022-2-

14、4 模板及支架模板及支架深基坑支護(hù)深基坑支護(hù)起重機(jī)、橋梁起重機(jī)、橋梁 需要用力學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算的工程實(shí)例需要用力學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算的工程實(shí)例562022-2-4 需要用力學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算的工程實(shí)例需要用力學(xué)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算的工程實(shí)例572022-2-4 建筑力學(xué)是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。建筑力學(xué)是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。 建筑力學(xué)課程簡介建筑力學(xué)課程簡介為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中受力問題提供基本為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中受力問題提供基本的力學(xué)知識和計(jì)算方法。的力學(xué)知識和計(jì)算方法。主要分析材料的力學(xué)性能和建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件主要分析材料的力學(xué)性能和建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力、變形特點(diǎn)等問題。的受

15、力、變形特點(diǎn)等問題。學(xué)習(xí)探究582022-2-4第一章第一章 靜力學(xué)的基本概念靜力學(xué)的基本概念第二章第二章 平面匯交力系平面匯交力系第三章第三章 力矩力矩 平面力偶系平面力偶系第四章第四章 平面一般力系平面一般力系第五章第五章 材料力學(xué)基本概念材料力學(xué)基本概念第六章第六章 軸向拉伸和壓縮軸向拉伸和壓縮第八章第八章 平面圖形的幾何性質(zhì)平面圖形的幾何性質(zhì)第七章第七章 剪切與扭轉(zhuǎn)剪切與扭轉(zhuǎn)第九章第九章 梁的彎曲梁的彎曲第第 十章十章 組合變形組合變形第十一章第十一章 壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定第十二章第十二章 平面體系的幾何組成分析平面體系的幾何組成分析第十三章第十三章 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析第

16、十四章第十四章 靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算第十五章第十五章 力法力法第十八章第十八章 影響線影響線靜力學(xué)靜力學(xué)材料力學(xué)材料力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)第十六章第十六章 位移法位移法第十九章第十九章 結(jié)構(gòu)動力計(jì)算簡介結(jié)構(gòu)動力計(jì)算簡介第十七章第十七章 力矩分配法力矩分配法 緒緒 論論建筑力學(xué)建筑力學(xué)（第三版）教材目錄（第三版）教材目錄592022-2-4學(xué)習(xí)探究602022-2-4要求要求： 保證出勤、認(rèn)真聽課保證出勤、認(rèn)真聽課 課后復(fù)習(xí)、完成作業(yè)課后復(fù)習(xí)、完成作業(yè) 不懂就問、聯(lián)系實(shí)際不懂就問、聯(lián)系實(shí)際學(xué)習(xí)探究612022-2-4要求要求：n 保持課堂紀(jì)律，請勿打擾他人；保持課堂紀(jì)律，請勿打擾他

17、人；n 認(rèn)真、按時(shí)按量、獨(dú)立完成作業(yè)；認(rèn)真、按時(shí)按量、獨(dú)立完成作業(yè)；n 多次點(diǎn)名未到者及作業(yè)不交者，不能參加期末課程考多次點(diǎn)名未到者及作業(yè)不交者，不能參加期末課程考試；試；n 不懂就問，講課中間有問題可舉手；不懂就問，講課中間有問題可舉手；學(xué)習(xí)探究622022-2-4學(xué)習(xí)探究632022-2-4時(shí)代周刊蘋果3次改變了世界但是現(xiàn)在蘋果正第四次改變世界，你知道是什么嗎？學(xué)習(xí)探究642022-2-4學(xué)習(xí)探究652022-2-4AD 1687自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理出版出版著名的牛頓三定律著名的牛頓三定律學(xué)習(xí)探究662022-2-4狹義相對論狹義相對論對宇宙本性的兩個假設(shè)之一對宇宙本性的兩

18、個假設(shè)之一:所有慣性參照系中的物理規(guī)律是相同的所有慣性參照系中的物理規(guī)律是相同的 假設(shè)你正在一架飛機(jī)上，飛機(jī)水平地以每小時(shí)幾假設(shè)你正在一架飛機(jī)上，飛機(jī)水平地以每小時(shí)幾百英里的恒定速度飛行，沒有任何顛簸。一個人百英里的恒定速度飛行，沒有任何顛簸。一個人從機(jī)艙那邊走過來，說：從機(jī)艙那邊走過來，說：“把你的那袋花生扔過把你的那袋花生扔過來好嗎？來好嗎？”你抓起花生袋，但突然停了下來，想你抓起花生袋，但突然停了下來，想道：道：“我正坐在一架以每小時(shí)幾百英里速度飛行我正坐在一架以每小時(shí)幾百英里速度飛行的飛機(jī)上，我該用多大的勁扔這袋花生，才能使的飛機(jī)上，我該用多大的勁扔這袋花生，才能使它到達(dá)那個人手上呢？

19、它到達(dá)那個人手上呢？” 學(xué)習(xí)探究672022-2-4墨子墨子BC 479 BC381 在力學(xué)上，墨子說：在力學(xué)上，墨子說：“力，刑之所以奮也。力，刑之所以奮也?！保?jīng)墨經(jīng)上）意思是說：力是物體發(fā)生運(yùn)動的原因。上）意思是說：力是物體發(fā)生運(yùn)動的原因。有些科學(xué)家認(rèn)為，墨子給有些科學(xué)家認(rèn)為，墨子給“力力”的定義是牛頓第二定律的定義是牛頓第二定律的雛形。墨子對的雛形。墨子對“力力”的定義，也與近代物理學(xué)上的的定義，也與近代物理學(xué)上的“力力”的概念完全相同。墨子對杠桿原理是用的概念完全相同。墨子對杠桿原理是用“秤秤”為為例來說明的。他把例來說明的。他把“秤秤”的提系處，作為的提系處，作為“支點(diǎn)支點(diǎn)”，秤

20、，秤錘作為錘作為“力點(diǎn)力點(diǎn)”，秤鉤（或秤盤）作為，秤鉤（或秤盤）作為“重點(diǎn)重點(diǎn)”。秤頭。秤頭之物有所增減，秤尾之錘就應(yīng)左右移動，才能獲得新的之物有所增減，秤尾之錘就應(yīng)左右移動，才能獲得新的平衡。墨子已經(jīng)懂得平衡。墨子已經(jīng)懂得“重重”（力）、（力）、“秤頭秤頭”（重臂）、（重臂）、“秤尾秤尾”（力臂）之間存在的相互依存又相互制約的關(guān)（力臂）之間存在的相互依存又相互制約的關(guān)系（系（墨經(jīng)墨經(jīng)下）。杠桿原理的原始形式，墨子已經(jīng)具下）。杠桿原理的原始形式，墨子已經(jīng)具備，這比公元前備，這比公元前3世紀(jì)古希臘阿基米德的杠桿研究要先世紀(jì)古希臘阿基米德的杠桿研究要先進(jìn)得多。進(jìn)得多。學(xué)習(xí)探究682022-2-4墨子墨子BC 479 BC381AD 1687自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理原理出版出版著名的牛頓三定律著名的牛頓三定律學(xué)習(xí)探究692022-2-4尚書尚書考靈曜考靈曜地恒動而人不知，譬如閉舟地恒動而人不知，譬如閉舟而行，不覺舟之遠(yuǎn)也而行，不覺舟之遠(yuǎn)也學(xué)習(xí)探究702022-2-4地動儀地動儀, ,東漢張衡制造，利用了力學(xué)中的慣性力理論東漢張衡制造，利用了力學(xué)中的慣性力理論學(xué)習(xí)探究712022-2-4山西木塔山西木塔 , , 建于建于 1056.1056.這是現(xiàn)存最早