建筑力學(xué)1基礎(chǔ)ppt課件

1、建筑力學(xué)建筑力學(xué)主講教師：何紹奎主講教師：何紹奎緒 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，構(gòu)造或構(gòu)件有內(nèi)力、構(gòu)件上力與平衡的關(guān)系，構(gòu)造或構(gòu)件有內(nèi)力、應(yīng)力、變形的計(jì)算方法以及構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)應(yīng)力、變形的計(jì)算方法以及構(gòu)件的強(qiáng)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(jì)合定條件，為保證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理提供計(jì)算理論依據(jù)。理提供計(jì)算理論依據(jù)。建筑力學(xué)的研究對(duì)象建筑力學(xué)的研究對(duì)象 構(gòu)造：是建筑物或構(gòu)筑物中承受外部作用的構(gòu)造：是建筑物或構(gòu)筑物中承受外部作用的骨架?？赡艹霈F(xiàn)的外部作用包括荷載作用骨架?？赡艹霈F(xiàn)的外部作用包括荷

2、載作用( (恒載、恒載、活載、風(fēng)載、水壓力、土壓力等活載、風(fēng)載、水壓力、土壓力等) )、變形作用、變形作用( (地地基不均沉降、材料脹縮變形、溫度變化引起的變基不均沉降、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形、地震引起的地面變形等) )、環(huán)境作用、環(huán)境作用( (陽(yáng)光、陽(yáng)光、風(fēng)化、環(huán)境污染引起的腐蝕、火災(zāi)等風(fēng)化、環(huán)境污染引起的腐蝕、火災(zāi)等) )。建筑力學(xué)的研究對(duì)象是結(jié)構(gòu)。建筑力學(xué)的研究對(duì)象是結(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(huì)建造房屋了，直到掌握了豐富的力學(xué)知識(shí)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

3、隧道、高速公路才得以建成。 力學(xué)的分支學(xué)：理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的分支學(xué)：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)、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(shí)力學(xué)、斷裂力學(xué)、流體力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)、實(shí)驗(yàn)力學(xué)、計(jì)算力學(xué)、量子力學(xué)等。驗(yàn)力學(xué)、計(jì)算力學(xué)、量子力學(xué)等。 “ “建筑力學(xué)的內(nèi)容只是力學(xué)中最基本的應(yīng)建筑力學(xué)的內(nèi)容只是力學(xué)中最基本的應(yīng)用廣泛的部分。它將靜力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力用廣泛的部分。它將靜力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)三門(mén)課程的主要內(nèi)容貫通融合成為一體。學(xué)三門(mén)課程的主要內(nèi)容貫通融合成為一體。 第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建

4、筑力學(xué)基礎(chǔ)力力(Force)(Force)是物體間相互的機(jī)械作用是物體間相互的機(jī)械作用 力對(duì)物體作用效應(yīng)力對(duì)物體作用效應(yīng)(Effect of an action )(Effect of an action )： 一是使物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，一是使物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，叫做力的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)或外效應(yīng)。叫做力的運(yùn)動(dòng)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 改動(dòng)改動(dòng)6 6 幾何組

5、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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 力的大小力的大小 、力的方向、力的方向 、力的作用點(diǎn)、力的作用點(diǎn) 。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(shuō)力是矢量所以說(shuō)力是矢量(vector )(vector )?？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(lái)，表示出來(lái)，如圖如圖1.11.1所示。所示。 第第1 1章章 建

6、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 力的單位力的單位 力的國(guó)際單位是牛頓力的國(guó)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(gè)物體上的一組

7、力。作用于同一個(gè)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 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 等效力系等效力系 (Equivalent force system ) (Equivalent force system ) 指兩個(gè)力指兩個(gè)力( (系系) )對(duì)物體的作用效果

8、完全相同。對(duì)物體的作用效果完全相同。平衡力系平衡力系(Equilibrium force system ) (Equilibrium 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(gè)力與一個(gè)力系等效。則這個(gè)力若一個(gè)力與一個(gè)力系等效。則這個(gè)力稱為該力系的合力，而力系中的各個(gè)力稱為該力系的合力，而力系中的各個(gè)力稱稱為該合力的一個(gè)分力。為該合力的一個(gè)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 改動(dòng)改動(dòng)6 6 幾何

9、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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 剛體剛體(Rigid body )(Rigid 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(guò)橋梁跨度的豎直變形一般不超過(guò)橋梁跨度的1/7001/7001/9001/900。物體的微

10、小變形對(duì)于研究物體的平衡。物體的微小變形對(duì)于研究物體的平衡問(wèn)題影響很小，因而可以將物體視為不變形問(wèn)題影響很小，因而可以將物體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)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 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 改動(dòng)改動(dòng)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10

11、10壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 例1.1 試求圖1.3中各力在軸上的投影，投影的正負(fù)號(hào)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偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩分配法矩

12、分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 11cos45100 0.70770.7XFFN11sin45100 0.70770.7YFFN22cos60100 0.550XFFN 22sin60100 0.86686.6YFFN33cos30100 0.86686.6XFFN 33sin30100 0.550YFFN 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 改動(dòng)改動(dòng)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

13、 9 組合變形組合變形1010壓桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 55sin90100 1100YFFN 55cos90100 00XFF 66sin0100 00YFF66cos0100 1100XFFN 44sin60100 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 改動(dòng)改動(dòng)

14、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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 二力平衡公理二力平衡公理 作用在同一剛體上的兩個(gè)力，使剛體作用在同一剛體上的兩個(gè)力，使剛體平衡的必要和充分條件是，這兩個(gè)力大小平衡的必要和充分條件是，這兩個(gè)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(gè)公理和定理）建筑力學(xué)基礎(chǔ)幾個(gè)公理和定理）0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)基礎(chǔ)

15、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 上述的二力平衡公理對(duì)于剛體是充分的也是必要的，而對(duì)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(duì)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

16、 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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 受二力作用而處于平衡的桿件或構(gòu)件稱為二力桿件簡(jiǎn)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

17、5 5 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 力的平行四邊形法則力的平行四邊形法則 (Parallelogram of (Parallelogram of forces )forces ) 作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以作用在物體上同一點(diǎn)的兩個(gè)力，可以合成為仍作用于該點(diǎn)的一個(gè)合力，合力的合成為仍作用于該點(diǎn)的一個(gè)合力，合力的大小和方向由以原來(lái)的兩個(gè)力為鄰邊所構(gòu)大小和方

18、向由以原來(lái)的兩個(gè)力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對(duì)角線矢量來(lái)表示。成的平行四邊形的對(duì)角線矢量來(lái)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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 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一剛體

19、受共面不平行的三力作用而平平衡時(shí)，此三力的作用線必匯交于一點(diǎn)。衡時(shí)，此三力的作用線必匯交于一點(diǎn)。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(gè)相互作用物體之間的作用力兩個(gè)相互作用物體之間的作用力與反與反作用力大小相等，方向相反，沿同一作用力大小相等，方向相反，沿同一直線直線且分別作用在這兩個(gè)物體上。且分別作用在這兩個(gè)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 改動(dòng)改動(dòng)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

20、桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 任何建筑物在施工過(guò)程中以及建成后的使用過(guò)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，在工程上稱為荷載(Load )；而地震，溫度變化等作用稱為間接作用。工程中，有時(shí)不嚴(yán)格區(qū)分直接作用或間接作用，對(duì)引起建筑物變形、位移甚至破壞的作用一概稱之為荷載。第第1 1章章 建筑力學(xué)基礎(chǔ)建筑力學(xué)基礎(chǔ)

21、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 在工程中，作用在結(jié)構(gòu)上的荷載是在工程中，作用在結(jié)構(gòu)上的荷載是多多種多樣的。為了便于力學(xué)分析，需要從種多樣的。為了便于力學(xué)分析，需要從不不同的角度，將它們進(jìn)行分類。同的角度，將它們進(jìn)行分類。1 1、荷載按其作用

22、時(shí)間的長(zhǎng)短分為、荷載按其作用時(shí)間的長(zhǎng)短分為 永久荷載永久荷載(Dead load )(Dead load )、可變荷載、可變荷載(Imposed load)(Imposed 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 移動(dòng)荷載和固定荷載。移動(dòng)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 load)(Steady load)和動(dòng)力荷載和動(dòng)力荷載(Dynamic load) (Dynamic 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

23、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 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 load )(Uniform load )和和 集中荷載集中荷載(Concentrated load )

24、(Concentrated 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(diǎn)的荷載；分布范圍很小，可近似認(rèn)為作用在一點(diǎn)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/m2KN/m2）；）；體分布荷載體分布荷載 沿物體內(nèi)各點(diǎn)分布的荷載單位：沿物體內(nèi)各點(diǎn)分布的荷載單位：KN/m3KN/m3）。）。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

25、向拉壓軸向拉壓5 5 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 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(jiǎn)化為沿直線和平面在很多情況下，都可簡(jiǎn)化為沿直線和平面均勻分布的荷載進(jìn)行分析計(jì)算。均勻分布的荷載進(jìn)行分析計(jì)算。分布荷載分布荷載 (Uniform load ) (Uniform load ) 的合力計(jì)算的合力計(jì)算 分布荷

26、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 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往

27、 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(yùn)動(dòng)方處，其方向必與該約束所能阻礙物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。運(yùn)用這個(gè)準(zhǔn)則，可確定約束反力的方向相反。運(yùn)用這個(gè)準(zhǔn)則，可確定約束反力的方向和作用點(diǎn)的位置。向和作用點(diǎn)的位置。 約束與約束反力第第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(yùn)動(dòng)的物體稱為約束物體，簡(jiǎn)稱限制物體運(yùn)動(dòng)的物體稱為約束物體，簡(jiǎn)稱約束約束(Support )。約束必然對(duì)被約束物體有力。約束必然對(duì)被約束物體有力的作用，以阻礙被約束物體的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。的作用，以阻礙被約束物體的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。這種力稱為約束反力這種力稱為

28、約束反力(Reaction )，簡(jiǎn)稱反力。，簡(jiǎn)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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 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，稱為支座。在工程上常常通過(guò)支座將

29、構(gòu)件支承在稱為支座。在工程上常常通過(guò)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(duì)構(gòu)件就是一種基礎(chǔ)或另一靜止的構(gòu)件上。支座對(duì)構(gòu)件就是一種約束。支座對(duì)它所支承的構(gòu)件的約束反力也叫支約束。支座對(duì)它所支承的構(gòu)件的約束反力也叫支座反力。支座的構(gòu)造是多種多樣的，其具體情況座反力。支座的構(gòu)造是多種多樣的，其具體情況也是比較復(fù)雜的，只有加以簡(jiǎn)化，歸納成幾個(gè)類也是比較復(fù)雜的，只有加以簡(jiǎn)化，歸納成幾個(gè)類型，才便于分析計(jì)算。型，才便于分析計(jì)算。 建筑結(jié)構(gòu)的支座通常分為固定鉸支座，可建筑結(jié)構(gòu)的支座通常分為固定鉸支座，可動(dòng)鉸支座，和固定動(dòng)鉸支座，和固定( (端端) )支座三類。支座三類。 0 0 緒論緒論1 1 力學(xué)

30、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 圖圖1.18(a)1.18(a)是固定鉸支座的示意圖。構(gòu)件與支座用光滑是固定鉸支座的示意圖。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(dòng)，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(dòng)，但可以繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)，可見(jiàn)固定鉸支座

31、的約束反力與圓柱鉸鏈約以繞銷釘轉(zhuǎn)動(dòng)，可見(jiàn)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(diǎn)，通過(guò)銷釘中心，束相同，即約束反力一定作用于接觸點(diǎn)，通過(guò)銷釘中心，方向未定。固定鉸支座的簡(jiǎn)圖如圖方向未定。固定鉸支座的簡(jiǎn)圖如圖1.18(b)1.18(b)所示。約束反力所示。約束反力如圖如圖1.18(c)1.18(c)所示，可以用所示，可以用FRAFRA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(gè)水平力以用一個(gè)水平力FXAFXA和垂直力和垂直力FYAFYA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

32、 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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 圖圖l.20(a)l.20(a)是可動(dòng)鉸支座的示意圖。構(gòu)是可動(dòng)鉸支座的示意圖。構(gòu)件與支座用銷釘連接，而支座可沿支承面件與支座用銷釘連接，而支座可沿支承面移動(dòng)，這種約束，只能約束構(gòu)件沿垂直于移動(dòng)，這種約束，只能約束構(gòu)件沿垂直于支承面方向的移動(dòng)，而不能阻

33、止構(gòu)件繞銷支承面方向的移動(dòng)，而不能阻止構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)和沿支承面方向的移動(dòng)。所以，釘?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)和沿支承面方向的移動(dòng)。所以，它的約束反力的作用點(diǎn)就是約束與被約束它的約束反力的作用點(diǎn)就是約束與被約束物體的接觸點(diǎn)、約束反力通過(guò)銷釘?shù)闹行?，物體的接觸點(diǎn)、約束反力通過(guò)銷釘?shù)闹行?，垂直于支承面，方向可能指向?gòu)件，也可垂直于支承面，方向可能指向構(gòu)件，也可能背離構(gòu)件，視主動(dòng)力情況而定。這種支能背離構(gòu)件，視主動(dòng)力情況而定。這種支座的簡(jiǎn)圖如座的簡(jiǎn)圖如1.20(b)1.20(b)所示，約束反力如圖所示，約束反力如圖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(dòng)鉸支座可動(dòng)鉸支

34、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 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 改動(dòng)改動(dòng)6 6 幾何組成幾何組成7 7 靜

35、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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 整澆鋼筋混凝土的雨篷，它的一端完整澆鋼筋混凝土的雨篷，它的一端完全嵌固在墻中，一端懸空如圖全嵌固在墻中，一端懸空如圖1.22(a)1.22(a)，這樣的支座叫固定端支座。在嵌固端，既這樣的支座叫固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向移動(dòng)，也不能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以不能沿任何方向移動(dòng)，也不能轉(zhuǎn)動(dòng)，所以固定端支座除產(chǎn)生水平和豎直方向的約束固定端支座除產(chǎn)生水平和豎直方向的約束反力外，還有

36、一個(gè)約束反力偶反力外，還有一個(gè)約束反力偶( (力偶將在力偶將在第三章討論第三章討論) )。這種支座簡(jiǎn)圖如圖。這種支座簡(jiǎn)圖如圖1. 22(b)1. 22(b)所示，其支座反力表示如圖所示，其支座反力表示如圖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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)算1212

37、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) 思索思索 前往前往 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(wèn)題，首先研究力學(xué)問(wèn)題，首先要了解物體的受要了解物體的受力狀態(tài)，即對(duì)物體進(jìn)力狀態(tài)，即對(duì)物體進(jìn)行受力分析，反映物行受力分析，反映物體受力狀態(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(huà)已知力；畫(huà)已知力； 3. 3. 畫(huà)約束反力。畫(huà)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 改動(dòng)改動(dòng)

38、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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 例例1.2 1.2 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(huà)出小球的受力圖。試畫(huà)出小球的受力圖。解解 (1) (1) 根據(jù)題意取小球?yàn)楦鶕?jù)題意取小球?yàn)檠芯繉?duì)象。研究對(duì)象。(2) (2) 畫(huà)出主動(dòng)力：主動(dòng)力畫(huà)出主動(dòng)力：主動(dòng)力為小球所受重力。為小球所受重力。(3) (3) 畫(huà)出約束反力：約束畫(huà)出

39、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偶3 3 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前

40、往 例例 1.3 1.3 畫(huà)圖畫(huà)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(duì)象。為研究對(duì)象。(2) (2) 畫(huà)出主動(dòng)力：主動(dòng)力為畫(huà)出主動(dòng)力：主動(dòng)力為FPFP。(3) (3) 畫(huà)出約束反力：約束為固定鉸支座和可畫(huà)出約束反力：約束為固定鉸支座和可動(dòng)鉸支座，畫(huà)出它們的約束反力，如動(dòng)鉸支座，畫(huà)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 改動(dòng)改動(dòng)6 6 幾何組成幾何組

41、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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 平面力系的分類平面力系的分類平面匯交力系：各力作用線匯交于一點(diǎn)的力系。平面匯交力系：各力作用線匯交于一點(diǎn)的力系。平面力偶系：平面力偶系： 若干個(gè)力偶一對(duì)大小相等、若干個(gè)力偶一對(duì)大小相等、 指向相反、作用線平行的兩個(gè)指向相反、作用線平行的兩個(gè) 力稱為一個(gè)力偶組成的力系。力稱為一個(gè)力偶組成的力系。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平面力系：各力的

42、作用線都在同一平面內(nèi)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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 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

43、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 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 設(shè)任意的力設(shè)任意的力F1F1、F2F2、F3F

44、3、F4 F4 的的作用線匯交于作用線匯交于A A 點(diǎn)，構(gòu)成一個(gè)平點(diǎn)，構(gòu)成一個(gè)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(gè)合力成一個(gè)合力FR FR ，由此可得結(jié)論如，由此可得結(jié)論如下：下：A AF2F2F1F1F4F4F3F3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、平面匯交力系的合成結(jié)果是一個(gè)合力、平面匯交力系的合成結(jié)果是一個(gè)合力FRFR；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： FR = 0 FR = 0 FR第第2 2章章 平面匯交力系平面匯交力

45、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 當(dāng)投影當(dāng)投影Fx Fx 、Fy Fy 已知時(shí)，則可求出力已知時(shí)，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(jì)算：力在坐標(biāo)軸上的投影可根據(jù)下式計(jì)算：cosxFF sinFFy

46、2y2xFFFXyFFtg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。分力在同一軸上的投影的代數(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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前

47、往前往 對(duì)于由對(duì)于由n n個(gè)力個(gè)力F1F1、F2F2、 Fn Fn 組成的平面匯交力系，組成的平面匯交力系，可得：可得：FxFFFFFnxxxxRx321FyFFFFFnyyyyRy321從而，平面匯交力系的合力從而，平面匯交力系的合力R R的計(jì)算式為：的計(jì)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 改動(dòng)改動(dòng)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

48、桿穩(wěn)定壓桿穩(wěn)定1111位移計(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 從而得平面匯交力系的解析平衡條件為：從而得平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(shí)，平面匯交力系的當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，平面匯交力系的合力合力FRFR必須為零，即：必須為零，即：0)()(2222YXRyRxRFFFFF上式的含義為：上式的含義為： 一切一切 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， 一切一切 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

49、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 運(yùn)用平衡條件求解未知力的步驟為：運(yùn)用平衡條件求解未知力的步驟為：1 1、合理確定研究對(duì)象并畫(huà)該研究對(duì)象、合理確定研究對(duì)象并畫(huà)該研究對(duì)象的受的受 力圖；力圖；2 2、由平衡條件建立平衡方程；、由平衡

50、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(shí)際計(jì)算時(shí)，通常規(guī)定與坐標(biāo)軸正實(shí)際計(jì)算時(shí)，通常規(guī)定與坐標(biāo)軸正向一向一致的力為正。即水平力向右為正，垂直致的力為正。即水平力向右為正，垂直力向力向上為正。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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)算1212力法力法1313位移法及力位移法及力矩

51、分配法矩分配法1414影響線影響線 練習(xí)練習(xí) 思索思索 前往前往 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：取解：取B B節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，節(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象， 畫(huà)受力圖畫(huà)受力圖F由由 FY = 0 FY = 0 ，建立平衡方程：，建立平衡方程：030sin0FFNBC由由 FX = 0 FX = 0 ，建立平衡方程：，建立平衡方程： 解得：解得：KNFFNBC602負(fù)號(hào)表示假設(shè)的指向與真實(shí)指向相反。負(fù)號(hào)表示假設(shè)的指向與真實(shí)指向相反。030cos0NBANBCFF解得：解得：KNFFNBCNBA52866. 0)60(23FNBCFNBA第第2 2章章 平面匯交力

52、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 1. 1. 取滑輪取滑輪B B 的軸銷作為研究對(duì)象，畫(huà)出其受力圖。的軸銷作為研究對(duì)象，畫(huà)出其受力圖。例例 2 2 圖圖(a)(a)所示體系，物塊重所示體系，物塊重 F = 20 kN F = 2

53、0 kN ，不計(jì)，不計(jì)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 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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 2 2、列出平衡方程：、列出平衡方程：解得

54、：解得：反力反力FNBA FNBA 為負(fù)值，說(shuō)明該力實(shí)際指向與圖上假定為負(fù)值，說(shuō)明該力實(shí)際指向與圖上假定指向相反。即桿指向相反。即桿AB AB 實(shí)際上受拉力。實(shí)際上受拉力。 030sin30con FFFNBANBC030 cos60 cosFFFNBCkN5 .54NBAFkN5 .74NBCF由由 FY = 0 FY = 0 ，建立平衡方程：，建立平衡方程：解得：解得：由由 FX = 0 FX = 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

55、 5 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 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平面一般力系，也叫平面任意力系。力系稱為平面一般力系，也叫平面任意力系。對(duì)于平面一般力系，討論兩個(gè)問(wèn)題：對(duì)于平面一般力系，討論兩個(gè)問(wèn)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

56、一般力系的合成，先介紹力的等效平移定理。紹力的等效平移定理。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 平面力系平面力系4 4 軸向拉壓軸向拉壓5 5 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 設(shè)圓盤(pán)設(shè)圓盤(pán)A A 點(diǎn)處作用一個(gè)點(diǎn)處作用一個(gè)F F 力，討論力，討論F F力的等效平移問(wèn)題。力的等效平移問(wèn)題

57、。力的等效平移原理力的等效平移原理 等效平移一個(gè)力，必須附加一個(gè)力偶，等效平移一個(gè)力，必須附加一個(gè)力偶，其力偶矩等于原來(lái)的力對(duì)新作用點(diǎn)之矩。其力偶矩等于原來(lái)的力對(duì)新作用點(diǎn)之矩。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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前

58、往前往 力系向任意一點(diǎn)力系向任意一點(diǎn)O O 的簡(jiǎn)化的簡(jiǎn)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(gè)力以三個(gè)力為例全部平行移系中的各個(gè)力以三個(gè)力為例全部平行移到作用面內(nèi)某一給定點(diǎn)到作用面內(nèi)某一給定點(diǎn)O O 。從而這力系被分。從而這力系被分解為一個(gè)平面匯交力系和一個(gè)平面力偶系。解為一個(gè)平面匯交力系和一個(gè)平面力偶系。這種等效變換的方法稱為力系向給定點(diǎn)這種等效變換的方法稱為力系向給定點(diǎn)O O 的的簡(jiǎn)化。點(diǎn)簡(jiǎn)化。點(diǎn)O O 稱為簡(jiǎn)化中心。稱為簡(jiǎn)化中心。 A3 A3O OA2A2A1A1F1F1F F3 3F2F21F2F3FM1O OM2M3= = =MO OiMMF

59、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 改動(dòng)改動(dòng)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(jì)算位移計(jì)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) 思索思索 前往前往 匯交力系匯交力系F1F1、 F2F2、 F3F3 的合成結(jié)果為的合成結(jié)果為一作用在點(diǎn)一作用在點(diǎn)O O 的力的力F RF R 。這個(gè)力矢。這個(gè)力矢FR FR 稱為原平稱為

60、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(gè)作用在同附加力偶系的合成結(jié)果是一個(gè)作用在同一平面內(nèi)的力偶一平面內(nèi)的力偶 M M，稱為原平面任意力系，稱為原平面任意力系對(duì)簡(jiǎn)化中心對(duì)簡(jiǎn)化中心 O O 的主矩。的主矩。 因此，平面任意力系向任意一點(diǎn)的簡(jiǎn)因此，平面任意力系向任意一點(diǎn)的簡(jiǎn)化結(jié)果為一個(gè)主矢化結(jié)果為一個(gè)主矢R R 和一個(gè)主矩和一個(gè)主矩M M ，這個(gè)，這個(gè)結(jié)果稱為平面任意力系的一般簡(jiǎn)化結(jié)果結(jié)果稱為平面任意力系的一般簡(jiǎn)化結(jié)果第第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