建筑結(jié)構(gòu)力學-1建筑力學課件

建筑力學解決建筑中的力學問題《建筑力學》2/6/20231課件緒論2/6/20232課件

建筑力學的任務：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、應力、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)濟合理提供計算理論依據(jù)。2/6/20233課件建筑力學的研究對象是結(jié)構(gòu)。

2/6/20235課件土木工程是力學最重要的發(fā)展源泉和應用園地之一，力學是土木工程重要的理論基礎。人類早就會建造房屋了，直到掌握了豐富的力學知識以后，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。2/6/20236課件

力學的分支學：理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、板殼力學、彈性力學、彈塑性力學、塑性力學、斷裂力學、流體力學、復合材料力學、實驗力學、計算力學、量子力學等?！敖ㄖW”的內(nèi)容只是力學中最基本的應用廣泛的部分。它將靜力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學三門課程的主要內(nèi)容貫通融合成為一體。2/6/20237課件第1章建筑力學基礎力(Force)是物體間相互的機械作用

力對物體作用效應(Effectofanaction)：一是使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生改變，叫做力的運動效應或外效應。二是使物體的形狀發(fā)生改變，叫做力的變形效應或內(nèi)效應。力的定義§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/20239課件力的大小、力的方向、力的作用點。力的圖示法力的三要素：力具有大小和方向，所以說力是矢量(vector)?？梢杂靡粠Ъ^的直線段將力的三要素表示出來，如圖1.1所示。第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202310課件力的單位

力的國際單位是牛頓(N)或千牛頓（kN）。第1章建筑力學基礎力系的定義

作用于同一個物體上的一組力。

§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202311課件剛體(Rigidbody)

在任何外力的作用下，大小和形狀始終保持不變的物體。例如: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1/700～1/900。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的理想物體——剛體第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202313課件力在坐標軸上的投影已知合力求分力公式：已知分力求合力公式：第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202314課件例1.1試求圖1.3中各力在軸上的投影，投影的正負號按規(guī)定觀察判定。第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202315課件第1章建筑力學基礎例1.1題解：§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202317課件二力平衡公理

作用在同一剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要和充分條件是，這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。

第1章建筑力學基礎（幾個公理和定理）§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202318課件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1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202319課件力的平行四邊形法則(Parallelogramofforces)

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。第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202321課件三力平衡匯交定理

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。第1章建筑力學基礎作用與反作用定律

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，沿同一直線且分別作用在這兩個物體上。§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202322課件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、人和設備的重力、風力、地震，溫度變化等等。其中建筑物的自重、人和設備的重力、風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，有時不嚴格區(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。第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202323課件4、荷載按其作用在結(jié)構(gòu)上的分布情況分為

分布荷載(Uniformload)和

集中荷載(Concentratedload)。集中荷載

分布范圍很小，可近似認為作用在一點的荷載；線分布荷載

沿直線或曲線分布的荷載（單位：KN/m）；面分布荷載

沿平面或曲面分布的荷載（單位：KN/m2）；體分布荷載

沿物體內(nèi)各點分布的荷載（單位：KN/m3）。第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202325課件工程中，荷載的分布情況往往比較復雜，

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。分布荷載(Uniformload)的合力計算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的大小q

乘以分布范圍。第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202326課件

圖1.18(a)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，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。固定鉸支座的簡圖如圖1.18(b)所示。約束反力如圖1.18(c)所示，可以用FRA和一未知方向角α表示，也可以用一個水平力FXA和垂直力FYA表示。

第1章建筑力學基礎1．固定鉸支座§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202329課件

圖l.20(a)是可動鉸支座的示意圖。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，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被約束物體的接觸點、約束反力通過銷釘?shù)闹行模怪庇谥С忻?，方向可能指向?gòu)件，也可能背離構(gòu)件，視主動力情況而定。這種支座的簡圖如1.20(b)所示，約束反力如圖1.20(c)所示。

第1章建筑力學基礎2．可動鉸支座§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202330課件第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202331課件

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1.22(a)，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，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(力偶將在第三章討論)。這種支座簡圖如圖1.22(b)所示，其支座反力表示如圖1.22(c)所示。

第1章建筑力學基礎3．固定端支座§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202332課件第1章建筑力學基礎研究力學問題，首先要了解物體的受力狀態(tài)，即對物體進行受力分析，反映物體受力狀態(tài)的圖稱為受力圖。受力圖繪制步驟：1.取分離體；2.畫已知力；3.畫約束反力?！?緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202333課件例1.2重量為的小球，按圖1.23(a)所示放置，試畫出小球的受力圖。解(1)根據(jù)題意取小球為研究對象。(2)畫出主動力：主動力為小球所受重力。(3)畫出約束反力：約束反力為繩子的約束反力以及光滑面的約束反力。小球的受力圖如圖1.23(b)所示。第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202334課件例1.3畫圖（a）所示結(jié)構(gòu)ACDB的受力圖。解：(1)取結(jié)構(gòu)ACDB為研究對象。(2)畫出主動力：主動力為FP。(3)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，如圖（b）所示。第1章建筑力學基礎§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202335課件平面力系的分類平面匯交力系：各力作用線匯交于一點的力系。平面力偶系：若干個力偶（一對大小相等、指向相反、作用線平行的兩個力稱為一個力偶）組成的力系。力系的分類平面力系：各力的作用線都在同一平面內(nèi)的力系，否則為空間力系。第2章平面匯交力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202336課件平面平行力系：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、平面平行力系之外的平面力系。第2章平面匯交力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202337課件設任意的力F1、F2、F3、F4的作用線匯交于A點，構(gòu)成一個平面匯交力系。由力的平行四邊形法則，可將其兩兩合成，最終形成一個合力FR，由此可得結(jié)論如下：AF2F1F4F3平面匯交力系的合成與平衡（幾何法）1、平面匯交力系的合成結(jié)果是一個合力FR；2、平面匯交力系的幾何平衡條件是合力：FR=0FR第2章平面匯交力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202338課件當投影Fx、Fy已知時，則可求出力

F的大小和方向：力在坐標軸上的投影可根據(jù)下式計算：平面匯交力系的合成與平衡（解析法）第2章平面匯交力系合力投影定理

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?！?緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202339課件對于由n個力F1、F2、Fn組成的平面匯交力系，可得：從而，平面匯交力系的合力R的計算式為：第2章平面匯交力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202340課件從而得平面匯交力系的（解析）平衡條件為：當物體處于平衡狀態(tài)時，平面匯交力系的合力FR必須為零，即：上式的含義為：所有X方向上的力的總和必須等于零，所有y方向上的力的總和必須等于零。第2章平面匯交力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202341課件運用平衡條件求解未知力的步驟為：1、合理確定研究對象并畫該研究對象的受力圖；2、由平衡條件建立平衡方程；3、由平衡方程求解未知力。實際計算時，通常規(guī)定與坐標軸正向一致的力為正。即水平力向右為正，垂直力向上為正。第2章平面匯交力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202342課件例1圖示三角支架，求兩桿所受的力。解：取B節(jié)點為研究對象，畫受力圖F由∑FY=0，建立平衡方程：由∑FX=0，建立平衡方程：解得：負號表示假設的指向與真實指向相反。解得：FNBCFNBA第2章平面匯交力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202343課件1.取滑輪B的軸銷作為研究對象，畫出其受力圖。例2圖(a)所示體系，物塊重F=20kN，不計滑輪的自重和半徑，試求桿AB和BC所受的力。解：第2章平面匯交力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202344課件2、列出平衡方程：解得：反力FNBA為負值，說明該力實際指向與圖上假定指向相反。即桿AB實際上受拉力。由∑FY=0，建立平衡方程：解得：由∑FX=0，建立平衡方程：第2章平面匯交力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202345課件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。對于平面一般力系，討論兩個問題：1、力系的合成；2、力系的平衡。下面討論平面一般力系的合成，先介紹力的等效平移定理。第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202346課件設圓盤A點處作用一個F力，討論F力的等效平移問題。力的等效平移原理等效平移一個力，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。第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202347課件力系向任意一點O的簡化應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）全部平行移到作用面內(nèi)某一給定點O。從而這力系被分解為一個平面匯交力系和一個平面力偶系。這種等效變換的方法稱為力系向給定點O的簡化。點O稱為簡化中心。

A3OA2A1F1F3F2M1OM2M3==MOF第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202348課件匯交力系F1、F2、F3的合成結(jié)果為一作用在點O的力FR

。這個力矢FR’稱為原平面任意力系的主矢。附加力偶系的合成結(jié)果是一個作用在同一平面內(nèi)的力偶M，稱為原平面任意力系對簡化中心O

的主矩。因此，平面任意力系向任意一點的簡化結(jié)果為一個主矢R和一個主矩M，這個結(jié)果稱為平面任意力系的一般簡化結(jié)果第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202349課件幾點說明：1、平面任意力系的主矢的大小和方向與簡化中心的位置無關(guān)。2、平面任意力系的主矩的大小與轉(zhuǎn)向與簡化中心O的位置有關(guān)。因此，在說到力系的主矩時，一定要指明簡化中心。第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202350課件主矢方向角的正切：主矩M’可由下式計算：主矢、主矩的計算：主矢按力多邊形規(guī)則作圖求得或用解析法計算。第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202351課件平面任意力系的解析平衡條件平面任意力系的一般簡化結(jié)果為一個主矢FR’和一個主矩M’

。當物體平衡時，主矢和主矩必須同時為零。由主矢FR’

=0，即：得：由主矩M’=0，得：第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202352課件這三個平衡條件是互相獨立的，對于一個研究對象可以求解三個未知力，且最多求解三個未知力。三者必須同時為零，從而得平面任意力系下的解析平衡條件為：第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202353課件應用平衡條件求解未知力的步驟為：1、確定研究對象，畫受力圖；2、由平衡條件建立平衡方程；3、由平衡方程求解未知力。第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202354課件例1已知q=2KN/m，求圖示結(jié)構(gòu)A支座的反力。解：取AB桿為研究對象畫受力圖。由∑FX=0：由∑Fy=0：由∑MA=0：第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202355課件例2求圖示結(jié)構(gòu)的支座反力。解：取AB桿為研究對象畫受力圖。由∑FX=0：由∑Fy=0：由∑MA=0：第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202356課件由∑Fy=0：由∑MA=0：由∑FX=0：例3求圖示結(jié)構(gòu)的支座反力。解：取整個結(jié)構(gòu)為研究對象畫受力圖。第2章平面一般力系§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202357課件第3章力矩與力偶在力的作用下，物體將發(fā)生移動和轉(zhuǎn)動。力的轉(zhuǎn)動效應用力矩來衡量，即力矩(moment)是衡量力轉(zhuǎn)動效應的物理量。

討論力的轉(zhuǎn)動效應時，主要關(guān)心力矩的大小與轉(zhuǎn)動方向，而這些與力的大小、轉(zhuǎn)動中心（矩心）的位置、動中心到力作用線的垂直距離（力臂）有關(guān)?！?緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202358課件力的轉(zhuǎn)動效應——力矩M可由下式計算：M=±FP·d式中：FP是力的數(shù)值大小，d是力臂，常用單位是KN-m。力矩用帶箭頭的弧線段表示。集中力引起的力矩直接套用公式進行計算；對于均布線荷載引起的力矩，先計算其合力，再套用公式進行計算。第3章力矩與力偶§0緒論§1力學基礎§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5扭轉(zhuǎn)§6幾何組成§7靜定結(jié)構(gòu)§8梁彎曲應力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習][思考][返回]2/6/202359課件例1求圖中荷載對A、B兩點之矩(a)(b)解：圖（a）：MA=-8×2=-16kN·m（逆時針方向為正）MB=8×2=16kN·m圖（b）：MA=-4×2×1

=-8k