建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

建筑力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)需要掌握的基本內(nèi)容1、力、力矩、力偶2、平衡；平面力系的平衡條件3、約束與約束反力4、物體的受力分析與受力圖5、荷載；結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖6、結(jié)構(gòu)幾何組成分析；靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)7、桿件的基本受力：拉、壓、彎、剪、扭；內(nèi)力與內(nèi)力圖；應(yīng)力、應(yīng)變；壓桿的穩(wěn)定性力力是物體間相互的機(jī)械作用。

力對(duì)物體作用效應(yīng)：

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)。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)。力的定義力的大小、力的方向、力的作用點(diǎn)。力的圖示法：力的三要素：力具有大小和方向，所以說(shuō)力是矢量(vector)。可以用一帶箭頭的直線段將力的三要素表示出來(lái)，

物體的平衡是指物體相對(duì)于地面保持靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。平衡力系的定義

作用于同一個(gè)物體上的一組力。

力系的分類

各力的作用線都在同一平面內(nèi)的力系稱為平面力系；各力的作用線不在同一平面內(nèi)的力系稱為空間力系。等效力系指兩個(gè)力(系)對(duì)物體的作用效果完全相同。平衡力系

力系作用下使物體平衡的力系。合力與分力若一個(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)力稱為該合力的一個(gè)分力。平面力系的分類平面平行力系：

各力作用線平行的力系。平面一般力系：

各力作用線既不匯交又不平行的平面力系。靜力學(xué)公理

作用于剛體上的兩個(gè)力，如果大小相等、方向相反、且沿同一作用線，則它們的合力為零，此時(shí)，剛體處于靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)。公理一二力平衡公理只有兩個(gè)力作用下處于平衡的物體其大小相等、方向相反、作用于同一直線上。二力構(gòu)件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。公理二力的平行四邊形法則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，合力的大小和方向由以原來(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。推論：三力平衡匯交定理剛體受到不平行的三個(gè)力作用而平衡時(shí)，這三個(gè)力的作用線一定交于同一點(diǎn)且位于同一平面內(nèi)。公理三作用與反作用定律

兩個(gè)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(gè)物體上。力可以在剛體上沿其作用線移至任意一點(diǎn)而不改變它對(duì)剛體的作用效應(yīng)公理四加減平衡力系公理

在作用于剛體的任意力系上，加上或減去任一平衡力系，并不改變?cè)ο祵?duì)剛體的作用效應(yīng)。推論：力的可傳性力矩一個(gè)力作用在具有固定的物體上，若力的作用線不通過(guò)固定軸時(shí)，物體就會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)效果。如圖所示，力F使扳手繞螺母中心O轉(zhuǎn)動(dòng)的效應(yīng)，不僅與力F的大小有關(guān)；而且還與該力F的作用線到螺母中心O的垂直距離d有關(guān)?？捎脙烧叩某朔e來(lái)量度力F對(duì)扳手的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)。轉(zhuǎn)動(dòng)中心O稱為力矩中心，簡(jiǎn)稱矩心。矩心到力作用線的垂直距離d，稱為力臂。

F.MdO顯然，力F對(duì)物體繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的效應(yīng)，由下列因素決定：(1)力F的大小與力臂的乘積。(2)力F使物體繞O點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。力矩公式：MO(F)=±Fd力矩符號(hào)規(guī)定：使物體繞矩心產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的力矩為正，反之為負(fù)。單位:是力與長(zhǎng)度的單位的乘積。常用(N·m)或(kN·m)。

力偶

由兩個(gè)大小相等、方向相反、不共線的平行力組成的力系，稱為力偶。用符號(hào)（F、F'）表示，如圖所示

F’FdFdF’力偶的兩個(gè)力之間的距離d稱為力偶臂

力偶所在的平面稱為力偶的作用面,力偶不能再簡(jiǎn)化成更簡(jiǎn)單的形式，所以力偶與力都是組成力系的兩個(gè)基本元素。

力偶三要素：即力偶矩的大小、力偶的轉(zhuǎn)向和力偶作用平面；力與力偶臂的乘積稱為力偶矩，用符號(hào)M(F、F’)來(lái)表示，可簡(jiǎn)記為M；力偶在平面內(nèi)的轉(zhuǎn)向不同，作用效應(yīng)也不相同。

符號(hào)規(guī)定：力偶使物體作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，力偶矩為正號(hào)；反之為負(fù)。在平面力系中，力偶矩為代數(shù)量。表達(dá)式為：

M

=±Fd

“力”與“力矩”會(huì)產(chǎn)生什么作用？力有以下兩個(gè)作用：(1)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；(2)使物體產(chǎn)生變形。力矩也有兩個(gè)作用：（1）改變物體的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；（2)使物體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)或彎曲變形。平面力系的平衡條件平面一般力系平衡的必要與充分條件是:力系的主矢和力系對(duì)平面內(nèi)任一點(diǎn)的主矩都等于零。即

平面一般力系平衡的充分必要條件也可以表述為：力系中所有各力在兩個(gè)坐標(biāo)軸上的投影的代數(shù)和都等于零，而且力系中所有各力對(duì)任一點(diǎn)力矩的代數(shù)和也等于零。約束與約束反力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。

限制物體運(yùn)動(dòng)的物體稱為約束物體，簡(jiǎn)稱約束。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)。這種力稱為約束反力，簡(jiǎn)稱反力。常見(jiàn)旗的幾學(xué)種類呼型的伯約束用柔軟郵的皮帶導(dǎo)、繩索朋、鏈條斥阻礙物臉體運(yùn)動(dòng)伶而構(gòu)成強(qiáng)的約束粱叫柔體斜約束。沃這種約坡束作用傭是將物弟體拉住店，且柔脾體約束蠶只能受他拉力，親不能受不壓力，齡所以約界束反力球一定通匆過(guò)接觸鄉(xiāng)豐點(diǎn)，沿施著柔體媽中心線螺背離被驕約束物殘?bào)w的方廣向，且虧恒為拉毅力，如條圖中的盞力。1．柔體倒約束A柔繩約鍬束當(dāng)兩物且體在接菜觸處的踩摩擦力乘很小而招略不計(jì)箭時(shí)，其惜中一個(gè)沒(méi)物體就課是另一慘個(gè)物體插的光滑照接觸面衰約束。灣這種約險(xiǎn)束不論惡接觸面炭的形狀穗如何，坡都只能光在接觸礎(chǔ)面的公泉法線方斧向上將崗被約束血物體頂肅住或支掩撐住，右所以光接滑接觸冶面的約俘束反力悲過(guò)接觸愁點(diǎn)，沿澇著接觸平面的公啞法線指后向被約獅束的物這體，只漿能是壓沖力，如評(píng)圖1.1順5中的萍力。2．光滑化接觸面獵約束光滑踢接觸墻面約枝束實(shí)構(gòu)例光滑齒白面光滑圓書(shū)柱鉸鏈優(yōu)約束的奔約束性毅質(zhì)是限乒制物體敞平面移騾動(dòng)（不莫限制轉(zhuǎn)毯動(dòng)），藝其約束繳反力是嘗互相垂水直的兩承個(gè)力（摔本質(zhì)上稻是一個(gè)沿力），畢指向任企意假設(shè)夜。3、光滑脅圓柱鉸彩鏈約束鞏（簡(jiǎn)稱攻鉸約束長(zhǎng)）鏈桿就線是兩端塞鉸接而項(xiàng)中間不卸受力的暖剛性直區(qū)桿，由圈此所形鑼成的約墓束稱為棚鏈桿約施束。這迅種約束貌只能限蠅制物體膜沿鏈桿刮軸線方渾向上的敏移動(dòng)。疊鏈桿可理以受拉旦或者是井受壓，斃但不能點(diǎn)限制物訴體沿其慚他方向紗的運(yùn)動(dòng)披和轉(zhuǎn)動(dòng)縮慧，所以巖，鏈桿飲約束的襲約束反剝力沿著后鏈桿的萄軸線，縱其指向晃假設(shè)。4．鏈桿排約束ABNANBACB物體的宋受力分議析及受殖力圖研究力鼻學(xué)問(wèn)題鐵，首先彼要了解仆物體的桂受力狀早態(tài)，即拔對(duì)物體微進(jìn)行受田力分析播，反映俱物體受軌力狀態(tài)妖的圖稱隆為受力膠圖。受力圖畫(huà)受遷力圖雪的方邊法與震步驟腐：1、取獎(jiǎng)分離經(jīng)體（瓜研究或?qū)ο笸埃?、畫(huà)出匠研究對(duì)耀象所受喚的全部妨主動(dòng)力元（使物下體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)磨或運(yùn)標(biāo)動(dòng)趨溫勢(shì)的樓力）3、在存波在約束塵的地方瀉，按約么束類型備逐一畫(huà)疾出約束反力（央研究對(duì)蔽象與周隙圍物體率的連接妹關(guān)系）APNFTECGBEPAFD解：(1罵)物體B受兩次個(gè)力虧作用修：(2膛)球A受三貼個(gè)力竹作用異：(3障)作用于吩滑輪C的力破：CNGTGTGTDQB例題在圖示碑的平面錫系統(tǒng)中石，勻質(zhì)法球A重為P，借本模身重歪量和居摩擦忍不計(jì)憲的理叨想滑允輪C和柔繩椅維持在判仰角是的光滑辣斜面上藥，繩的曉一端掛桃著重為Q的物體B。試分狗析物診體B、球A和滑瘦輪C的受啄力情希況，捉并分舊別畫(huà)削出平排衡時(shí)氏各物吹體的挖受力免圖。ECABFDBCNBNC解：1、桿BC所受的裁力：2、桿AB所受的問(wèn)力：表示旦法一系：表示法旁二：BDAFNAxNAyNBBAFDNAHNB例題等腰厭三角嚷形構(gòu)堅(jiān)架ABC的頂點(diǎn)A、B、C都用概鉸鏈港連接錢，底岸邊AC固定，鐮而AB邊的詠中點(diǎn)D作用種有平之行于掛固定適邊AC的力F，如圖1–1壺3(a意)所示嫩。不績(jī)計(jì)各江桿自口重，懂試畫(huà)挽出AB和BC的受尿力圖晶。任何建霜筑物在梁施工過(guò)迷程中以陪及建成免后的使帆用過(guò)程滾中，都摔要受到舊各種各綁樣的作俊用，這乘種作用柏造成建籠筑物整儀體或局杰部發(fā)生盡變形、宋位移甚款至破壞獄。例如腿，建筑吃物各部南分的自積重、人結(jié)和設(shè)備雜的重力望、風(fēng)力苦、地震擾，溫度曾變化等魔等。其茫中建筑歸物的自厲重、人練和設(shè)備也的重力飄、風(fēng)力菌等作用尤稱為直接作截用，在得工程仁上稱恐為荷載；而地?cái)?shù)震，溫厭度變化威等作用具稱為間接作您用。工鍛程中莖，有蛾時(shí)不觸嚴(yán)格你區(qū)分飛直接首作用臘或間勺接作雨用，肥對(duì)引份起建蠢筑物朵變形察、位右移甚呈至破邁壞的嶄作用畢一概焦稱之咽為荷載。荷載在工飼程中奸，作益用在故結(jié)構(gòu)采上的耳荷載教是多種多陡樣的蓋。為岸了便鋪于力閘學(xué)分暴析，蔑需要距從不同的告角度梯，將窗它們幣進(jìn)行壘分類們。1、荷秧載按毛其作億用時(shí)清間的魂長(zhǎng)短緒分為永久荷用載、可竹變荷佳載和尺偶然補(bǔ)荷載獸。3、荷載膨按作用秘位置是銜否變化疫分為移動(dòng)荷哈載和固棉定荷載蔬。2、荷踏載按馬作用梳在結(jié)哨構(gòu)上侄的性驢質(zhì)分姿為靜力荷胡載和動(dòng)力荷盲載荷載番的分逐類4、荷賣載按籃其作擱用在鳳結(jié)構(gòu)靈上的駝分布果情況糕分為分布荷紡載和集奇中荷搜載。集中曉荷載分布船范圍哀很小脾，可難近似合認(rèn)為咳作用代在一尿點(diǎn)的遙荷載凍；線歇分布房誠(chéng)荷載沿直線幫或曲線產(chǎn)分布的斯荷載（曲單位：kN佳/m）；面分布扮荷載沿平降面或瘦曲面膨分布割的荷側(cè)載（哪單位勵(lì)：kN/芝m2）；體分采布荷方載沿物體蔑內(nèi)各點(diǎn)批分布的品荷載（醫(yī)單位：kN/梢m3）。問(wèn)題：菜建筑結(jié)陜構(gòu)受到偶哪些荷桶載作用維？一、氣結(jié)構(gòu)然的計(jì)旨算簡(jiǎn)尸圖實(shí)際友結(jié)構(gòu)普是很管復(fù)雜核的，附完全沙按照榆結(jié)構(gòu)盞的實(shí)坊際情扁況進(jìn)廟行力識(shí)學(xué)分服析，撞既不尸可能揮，也無(wú)無(wú)必?cái)R要。派結(jié)構(gòu)疫的計(jì)沸算簡(jiǎn)征圖是唐力學(xué)息計(jì)算帝的基燈礎(chǔ)，氏極為鉤重要剩。在結(jié)構(gòu)煙計(jì)算中侄，經(jīng)過(guò)惜科學(xué)抽墳象加以頁(yè)簡(jiǎn)化，什用以代鐮替實(shí)際拒結(jié)構(gòu)的篇計(jì)算圖秀形，稱過(guò)為結(jié)構(gòu)蛾的計(jì)算右簡(jiǎn)圖。二、作選取譽(yù)的原刪則及黨要求選取的甚原則是娛：一要識(shí)從實(shí)際綱出發(fā)，限二要分職清結(jié)構(gòu)這的主次角。選取壤的要毛求是袖：既僑要盡暗可能剩正確衛(wèi)反映各結(jié)構(gòu)綁的實(shí)禿際工飄作狀塘態(tài)，貌又要湖盡可折能使蹦計(jì)算披簡(jiǎn)化統(tǒng)。結(jié)構(gòu)艱計(jì)算澡簡(jiǎn)圖三、奮實(shí)際連桿件匆結(jié)構(gòu)錫的簡(jiǎn)毒化1、平面俘簡(jiǎn)化實(shí)際工第程結(jié)構(gòu)菌都是空膨間結(jié)構(gòu)依，在大員多數(shù)情能況下，來(lái)?？珊龆捖砸恍€次要的款空間約本束而將鑄其分解艇為平面咐結(jié)構(gòu)，照使計(jì)算低得到簡(jiǎn)胸化。結(jié)構(gòu)體系的簡(jiǎn)化空間結(jié)構(gòu)2、桿件豆簡(jiǎn)化無(wú)論是勞直桿或啟曲桿，巴均可以乓其軸線猜（截面察形心的對(duì)連線）休代替桿撒件，而豎將桿軸腿線形成費(fèi)的幾何智輪廓來(lái)拿代替原清結(jié)構(gòu)。（1）鉸哈結(jié)點(diǎn)遲：其娘變形刮特征旅和受味力特牙點(diǎn)是劍，匯召交于剃結(jié)點(diǎn)飄的各叫桿端偶可以錢繞結(jié)罩點(diǎn)自銀由轉(zhuǎn)烏動(dòng)，珍即各哈桿端碌之間領(lǐng)的夾宵角可奏任意幻玉改變辣。在脊鉸結(jié)誘點(diǎn)處勢(shì)，只案能承喚受和唇傳遞耗力（跡軸力獲和剪去力）斑，而叮不能映傳遞是力偶醒，不臉會(huì)引狡起桿遍端彎神矩。A角度可變FAyAFAyFAxFAx3、結(jié)挑點(diǎn)簡(jiǎn)遣化理想里結(jié)點(diǎn)彼代替翅桿件陽(yáng)與桿鞋件之怒間的姿連接料。（2）剛結(jié)涼點(diǎn)：匯甲交于一夾點(diǎn)的桿浪端是用儉一個(gè)完讀全不變銳形的剛網(wǎng)性結(jié)點(diǎn)賓連結(jié)，積形成一交個(gè)整體列。其變遣形特征壇和受力拌特點(diǎn)是疫，匯交梢于結(jié)點(diǎn)駕的各桿針端之間往不能發(fā)擴(kuò)生相對(duì)鼻轉(zhuǎn)動(dòng)；對(duì)。剛結(jié)黨點(diǎn)處不斃但能承蜜受和傳帽遞力，不而且能欠承受和社傳遞力菜偶，會(huì)混引起桿露端彎矩該，軸力思和剪力背。A角度

不變

AFAyFAyFAxFAxMAMAAaaFP（3）組合鍋結(jié)點(diǎn)（素又稱不獨(dú)完全鉸是結(jié)點(diǎn)或蹲半鉸結(jié)感點(diǎn)）：居在同一演結(jié)點(diǎn)上蹈，部分號(hào)剛結(jié)，飲部分鉸攪結(jié)。組合結(jié)點(diǎn)

A4、支座錢的簡(jiǎn)化（1）可譜動(dòng)鉸代支座地（鏈襪桿支騎座）舒：一春個(gè)支銳反力只，支池反力涂沿鏈尊桿軸企線，摔或指典向物攝體（底壓力兆）或肢背離性物體仆（拉彈力）4、支國(guó)座的權(quán)簡(jiǎn)化（2）固歪定鉸別支座允許姨繞固鮮定鉸通鉸心基的微擔(dān)小轉(zhuǎn)塊動(dòng)。繁過(guò)鉸暑心產(chǎn)許生任查意方央向的燒約束突力（樣分解滋成水舉平和疾豎直諒方向氧的兩慶個(gè)力模）。兩個(gè)挑支反吵力分對(duì)量可貧以用樂(lè)兩個(gè)稱鏈桿世表示（3）固敲定支晌座三個(gè)魂支座受反力朗分量拆，可贏以用努三個(gè)呀鏈桿男表示隊(duì)。（4）定向擾支座（傘滑動(dòng)支國(guó)座，雙狀鏈桿支揉座）兩個(gè)支甜座反力紹分量可費(fèi)以用兩題個(gè)平行趕鏈桿表櫻示。典型的腹（平面挪）支座謠及支反斧力5、荷蛛載的歌簡(jiǎn)化實(shí)際結(jié)霜構(gòu)所承瞇受的荷都載一般眠是作用膚于構(gòu)件惜內(nèi)的體摔荷載（藏如自重權(quán)）和表嶄面上的裝面荷載客（如人甘群、設(shè)剪備重量燃、風(fēng)荷調(diào)載等）猴。但在愁計(jì)算簡(jiǎn)膝圖上，吊均簡(jiǎn)化扭為作用粉于桿件舞軸線上牢的分布赤線荷載帥、集中噸荷載、芳集中力柔偶，并上且認(rèn)為姨這些荷搶載的大咽小、方農(nóng)向和作論用位置暴是不隨離時(shí)間變江化的。例：腰如圖插所示氣預(yù)制原鋼筋緣瑞混凝慶土站昂臺(tái)雨喂篷結(jié)留構(gòu)計(jì)紙算簡(jiǎn)臨圖的私選取計(jì)算飛簡(jiǎn)圖坐示例廠房——空間結(jié)胃構(gòu)平面洞結(jié)構(gòu)上部貌：桁葬架下部持：剛慣架鋼木混麻合屋架強(qiáng)計(jì)算簡(jiǎn)拿圖鋼筋混梯凝土現(xiàn)陜澆整體給式框架咐計(jì)算簡(jiǎn)勒?qǐng)D廠房排硬架計(jì)算梳簡(jiǎn)圖桿件餅結(jié)構(gòu)廉的計(jì)耗算簡(jiǎn)饅圖屋架計(jì)兵算簡(jiǎn)圖桿件結(jié)永構(gòu)的計(jì)灘算簡(jiǎn)圖結(jié)構(gòu)幾麥何組成著分析P一、幾曲何可變?nèi)惑w系和冷幾何不圣變體系幾何不鞋變體系島：在任何妖荷載作慮用下，眨若不計(jì)紀(jì)桿件的轎變形，其幾抽何形企狀與姿位置燭均保斥持不注變的歉體系巴。幾何可腦變體系即使?fàn)C不考昨慮材勵(lì)料的尤變形兆，在熱很小租的荷餓載作用牢下，握會(huì)產(chǎn)呀生機(jī)促械運(yùn)唐動(dòng)的忽體系孤。原因價(jià)：缺歌少約悄束，難或約蜘束不刊當(dāng)。本來(lái)朽是幾正何可箏變，嗽經(jīng)微糊小位釀移后并又成米為幾旱何不近變的舌體系仍稱為挑瞬變甚體系同。瞬變匯體系疤也是晶一種軋幾何也可變裂體系躁?？勺凅w晝系分為反瞬變體凍系和常誤變體系盤，如果杰一個(gè)幾瞧何可變剝體系可再以發(fā)生帥大位移價(jià)，則稱剖為常變培體系。幾何瞬頸變體系平面體臂系幾何售組成分剃析：判裝斷體寸系是桿否幾彩何不錦變這拋一工隨作催，又嘴稱作系幾何主構(gòu)造犁分析﹙或幾啟何組儲(chǔ)成分潮析﹚。目的：（1）判別乘某一體鋸系是否述幾何不材變，從而而決定恒它能否吳作為結(jié)斧構(gòu)；（2）研究飄幾何不薯變體系棍的組成握規(guī)則；（3）區(qū)枯分靜篇定結(jié)斯構(gòu)和罰超靜止定結(jié)扇構(gòu)。一.二元體被規(guī)則（已單剛片農(nóng)規(guī)則）二元斑體：絞兩根同不共絕線的訪鏈桿蔽聯(lián)結(jié)配一個(gè)樣新結(jié)表點(diǎn)和崇一個(gè)蹤蝶剛片涂的裝粥置。剛片鏈桿鏈桿鉸結(jié)點(diǎn)二元體如：為沒(méi)有饒多余約扮束的幾呢何不變撓體系規(guī)則I：在一個(gè)斧體系上賺增加或懷拆除二模元體，珠不會(huì)改男變?cè)w傳系的幾突何組成匠性質(zhì)。結(jié)構(gòu)的灶幾何不敘變體系旋構(gòu)成規(guī)劑則二.兩剛啊片規(guī)旺則：O剛片Ⅰ剛片Ⅱ①②O稱為爺相對(duì)管轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)瞬心藏。兩根喘鏈桿起的作碼用相當(dāng)歉一個(gè)單聲鉸，稱拼為虛鉸奮，又稱紋瞬鉸。瞬鉸融的位霧置是灣變化洋的。若剛片I和Ⅱ用兩碧根不決平行陵的鏈倆桿聯(lián)妥結(jié)。鬧設(shè)剛攔片I固定不繭動(dòng)，剛旱片Ⅱ?qū)⒖衫@恩兩桿延拔長(zhǎng)線的墓交點(diǎn)O而轉(zhuǎn)京動(dòng):鉸鏈桿剛片Ⅰ剛片Ⅱ剛片Ⅲ為了猾制止舍剛片I和Ⅱ發(fā)生相塘對(duì)運(yùn)動(dòng)挨，還需惕要加上糾一根鏈較桿。如果該仁鏈桿的土延長(zhǎng)線躺不通過(guò)O點(diǎn)，絲式則剛蠅片I和Ⅱ之間就弟不可能砍再發(fā)生湖相對(duì)運(yùn)抹動(dòng)。規(guī)則Ⅱ:兩個(gè)壞剛片抱用一責(zé)個(gè)鉸寶和一類根不工通過(guò)絮此鉸跑的鏈咳桿相求聯(lián),為幾怠何不滾變體哲系。剛片Ⅰ剛片ⅡＡOＢＣＤＥＦ或者河：兩個(gè)款剛片疾用三插根不駛完全井平行寫也不總交于托同一能點(diǎn)的炭鏈桿附相聯(lián)至，為企幾何賊不變煤體系太。ⅠⅡ例如庫(kù)：基慮礎(chǔ)為款剛片Ⅰ，桿BCE為剛片Ⅱ，用鏈絡(luò)桿AB、EF、CD相聯(lián)佛，為邪幾何寒不變陪體系咳。三.三剛惕片規(guī)努則（怖三角世形規(guī)每則）:規(guī)則Ⅲ：三笑個(gè)剛遍片用忍不共萄線的潤(rùn)三個(gè)缺單較薄兩兩串相聯(lián),組成的窯體系為返幾何不猾變。ⅠⅡⅢ例:ⅠⅡⅢ此體好系由欺三個(gè)案剛片屯用不鍬共線繡的三丈個(gè)單刺鉸A、B、C兩兩鉸對(duì)聯(lián)組成線的，為損幾何不皺變。四.基本武三角穴形規(guī)葵則三根舌鏈桿部用不濁在一淋條直漆線上越的三腸個(gè)鉸助兩兩籍相連爆，組煮成無(wú)脆多余迅約束漲的幾成何不磨變體舞系，走稱為艙基本原三角房誠(chéng)形。任意一岡根鏈桿鋒可以用貸一個(gè)剛山片代替用三腎個(gè)剛鑰片代模替三篇根鏈煎桿---涼---牢---擱--三剛片毀規(guī)則用兩腰個(gè)剛成片代紐奉替兩撞根鏈故桿---棒---胳---婚--兩剛片研規(guī)則用一個(gè)喘剛片代頸替一根剪鏈桿--援--海--扒-萍--缺-單剛盜片規(guī)魚(yú)則上述三媽個(gè)組成襲規(guī)則中承，都提拖出了一伐些限制他條件。東如果不出能滿足拼這些條彼件，將譯會(huì)出現(xiàn)迎下面所艘述的情膛況。瞬變體夠系:兩剛片少：兩個(gè)剛教片用三慰根鏈桿曲相聯(lián)，趴鏈桿的減延長(zhǎng)線婦全交于社一點(diǎn)。上述情羊況為瞬撿變體系回。兩剛謊片發(fā)此生相妖對(duì)運(yùn)習(xí)動(dòng)后碗，此暫三根粘鏈桿幣仍互柜相平忍行，子故運(yùn)鑰動(dòng)將決繼續(xù)娃發(fā)生勿，此竄體系夸是幾掛何可爸變體腳系。幾何可繪變體系三剛片袋：如三榜個(gè)剛腸片用循位于同一直線礎(chǔ)上的三對(duì)個(gè)鉸兩版兩相聯(lián)發(fā)生一厘微小移脂動(dòng)后，熟三個(gè)鉸唱就不再分位于一農(nóng)直線上網(wǎng)，運(yùn)動(dòng)習(xí)也就不閘再繼續(xù)堤，故此狼體系也烤是一個(gè)燦瞬變體膚系。當(dāng)三個(gè)投鏈桿的歌一端鉸纖接于一城點(diǎn)時(shí)，冊(cè)是幾何融可變體湊系；當(dāng)三請(qǐng)個(gè)鏈輩桿的具延長(zhǎng)汁線（陳或軸天線搭失接）萍交于載一點(diǎn)疊時(shí)，歸是幾線何瞬條變體佩系。幾何組霧成分析艱舉例幾何路組成占分析驕的依灶據(jù)是道前述今三個(gè)面規(guī)則,分析呆時(shí)可弊將基應(yīng)礎(chǔ)(或大米地)視為系一剛裹片，慶也可賽把體轎系中繳的一片根梁碧、一堪鏈桿體或某孔些幾痰何不融變部錦分視恐為一妥剛片燈，特娃別是稍根據(jù)杜規(guī)則嚴(yán)三可雨先將吉體系遇中的當(dāng)二元妄體逐刊一撤巾除以義使分征析簡(jiǎn)畝化。幾何呀組成摸分析織的一轉(zhuǎn)般步偵驟為家：計(jì)算自切由度，猴判斷體鐘系是否溝滿足幾男何不變謠的必要碗條件。對(duì)體系畫(huà)進(jìn)行幾糕何組成煌分析，忠判斷是照否滿足攀幾何不參變的充館分條件飲。根據(jù)副分析欺結(jié)果乘得出樓具體至結(jié)論1、能氏直接橫觀察斑出的韻幾何塌不變遠(yuǎn)部分畝有如刻下幾賠種：a、與基禾礎(chǔ)相興連的齊二元蔬體。如圖ab、與基礎(chǔ)嶺相連的任一剛片引。如圖bc、與基墻礎(chǔ)相雨連的傳兩剛洪片。禾如圖cabcAB桿與愉基礎(chǔ)第之間股用鉸A和鏈露桿1相連共，組聾成幾垂何不駕變體仆系，槽可看越作一喝擴(kuò)大瘡了的肢剛片墊。蒜將BC桿看腎作鏈谷桿，略則CD桿用暫不交邁于一種點(diǎn)的漲三根附鏈桿BC、2、3和擴(kuò)笛大剛艷片相催連，繭組成泛無(wú)多慌余約嶼束的砍幾何慈不變膊體系甲。2、利文用二于元體準(zhǔn)規(guī)則眉先增糞加或頑拆除王不影漸響幾余何不杯變性削的部知分再冊(cè)進(jìn)行紋幾何圖組成雪分析濫。鉸接三稠角形AB坦C為基礎(chǔ)蠟，連續(xù)懷增加二屬元體，磚組成無(wú)瘋多余約器束的幾據(jù)何不變刻體系。對(duì)于無(wú)拜多余約業(yè)束的結(jié)作構(gòu)，如稿圖1所示這的簡(jiǎn)壤支梁制，它疊的全例部支炮座反亡力和故桿件悅內(nèi)力題都可裁由靜凈力平舞衡條取件求勤得，懶這類巨結(jié)構(gòu)慈稱為靜定結(jié)供構(gòu)。對(duì)于任具有紙多余敘約束絞的結(jié)告構(gòu)，輔卻不衰能只課依靠基靜力送平衡賄條件烘求得碑其全零部反巷力和那內(nèi)力副。如拜圖2所示的胃連續(xù)梁晝，其支禿座反力蓬共有5個(gè)，輔而靜驚力平則衡條博件只蔑有3個(gè)。典因而徹僅利材用三蟲(chóng)個(gè)靜岸力平償衡條巷件無(wú)瓦法求舊得其塘全部局反力現(xiàn)，從富而也島就不罪能求肌得它梢的全野部?jī)?nèi)皺力，卡這類感結(jié)構(gòu)炭稱為超靜呀定結(jié)膀構(gòu)。圖1圖2靜定結(jié)設(shè)構(gòu)和超捧靜定結(jié)竄構(gòu)靜定結(jié)裙構(gòu)超靜蛛定結(jié)卻構(gòu)材料力挪學(xué)研究嬌力產(chǎn)生付的內(nèi)效張應(yīng)，研璃究力與良物體的腳變形及悉破壞規(guī)倘律研究對(duì)穿象抽象酒為——可變形費(fèi)固體理論力孤學(xué)研究爺力產(chǎn)生穿的外效姐應(yīng)，研瘋究力與載機(jī)械運(yùn)芽動(dòng)之間報(bào)的普遍彩規(guī)律研究對(duì)曾象抽象抽為——?jiǎng)傮w（1）構(gòu)件必儀須具有嗚足夠的強(qiáng)度：衡量構(gòu)揉件承載棍能力的斃三個(gè)主開(kāi)指標(biāo)：構(gòu)件域在外撇力作嶺用下湯具有彩足夠鹽的抵悶抗破晶壞的液能力捕。構(gòu)件必廉須具有伸足夠的役保持原宰有平衡胡狀態(tài)的闖能力構(gòu)件魯?shù)膹?qiáng)敬度、焰剛度轟和穩(wěn)洋定性議與構(gòu)膛件的哪材料晚、截魂面形縱狀及籮尺寸登有關(guān)棟。（2）構(gòu)件曾必須具站有足夠艙的剛度：構(gòu)件在穴外力作疑用下具先有足夠清的抵抗展變形的群能力。（3）構(gòu)件狼必須具讀有足夠穩(wěn)定鏈性：（還要為考慮成疊本因素澇）桿件金的基遍本受校力一、汽構(gòu)件逼：機(jī)械川中的沫軸、挺桿件醬，建僅筑物中的芝梁、怕柱等還均稱滑為構(gòu)件。二、構(gòu)孔件分類稠：桿件、像板件、塞塊件、太殼體件塊體桿件湊受力教的基釀本形辱式板殼桿件材料力療學(xué)主要笛研究長(zhǎng)芳度遠(yuǎn)大序于截面物尺寸的嬸構(gòu)件，揭稱為桿那件(桿)。形心橫截緊面軸線軸線：輔各橫截框面形心程的連線軸線醋為曲脾線——曲桿軸線淺為直翼線——直桿橫截初面大射小和黎形狀敏不變恰的直哪桿——等直塊桿桿件價(jià)的主針要幾尾何因耽素：仍橫截捷面和伯軸線森。三、絞桿件觸受力犁的基系本形勢(shì)式桿件哥受力錫的四玻種基念本形艱式拉伸和餡壓縮剪切扭轉(zhuǎn)彎曲桿件的渡長(zhǎng)度發(fā)見(jiàn)生伸長(zhǎng)敵或縮背短。(1舌)拉伸配和壓敘縮作用在刑桿件的框力，大撲小相等標(biāo)、方向腹相反，伐作用線強(qiáng)與桿件威的軸線絡(luò)重合受力鏈特點(diǎn)變形延特點(diǎn)如：臺(tái)起吊鴿重物哪的鋼索、桁守架的桿件、液喊壓油寒缸的活塞桿等的變汪形FFFF拉伸(Te軟ns笨io夾n)BAABBBCCBAC拉伸變交形實(shí)例壓縮(Com質(zhì)pre波ssi涉on)壓縮變淘形實(shí)例受剪切洗桿件的矩兩部分殲沿外力竭作用方折向發(fā)生館相對(duì)錯(cuò)縮慧動(dòng)，稱瘡為剪切底變形。(2魯)剪切作用昆在構(gòu)鍬件上成的大截小相姨等、繁方向槳相反武、作詞用線雹相互吹平行懸且靠頭近的零力受力而特點(diǎn)變形柳特點(diǎn)如：工程賀實(shí)際涉中常盯用的連接寄件，如舉鍵、遵銷釘統(tǒng)、螺序栓等剪切妥變形杠實(shí)例桿件的唉任意兩檔個(gè)橫截睛面發(fā)生迅繞軸線外的相對(duì)乒轉(zhuǎn)動(dòng)，夾稱為扭轉(zhuǎn)變英形。(3)扭轉(zhuǎn)桿件兩閣端受到顛兩個(gè)在怠垂直于裳軸線平便面內(nèi)的乞力偶作素用，兩矮力偶大粗小相等芒、轉(zhuǎn)向訂相反受力閥特點(diǎn)變形宵特點(diǎn)任意擾兩橫浸截面勁間有庭相對(duì)哀角位窄移，定稱為轉(zhuǎn)角。以忌扭轉(zhuǎn)律變形笨為主孩要變島形的線桿件虎稱為軸。扭轉(zhuǎn)變懼形實(shí)例桿件的唯軸線有抹直線變走為曲線貸，稱為彎曲變更形。以彎辦曲為主慣要變形災(zāi)的桿件柔稱為梁。(4圈)彎曲受到垂版直于桿雄件軸線普的一組罰外力(橫向力)或作用轎于包括啊桿軸的樹(shù)縱向平晝面內(nèi)的撈外力偶慘作用受力特畝點(diǎn)變形澇特點(diǎn)F1F1FAFBMM彎曲(ben張din獵g)彎曲變慮形實(shí)例由均訂布載洗荷引吉起的籍彎曲抵變形有實(shí)例組合府變形(co驅(qū)mp庭os尺it煮e扁de驗(yàn)fo壘rm吵at噴io保n)組合受力與變形

內(nèi)容種類

外力特點(diǎn)

變形特點(diǎn)拉伸和壓縮

剪切扭轉(zhuǎn)平面彎曲基本受力形式外力、鐮內(nèi)力和損應(yīng)力一、外麥力外力溉：來(lái)自構(gòu)癢件外部文的力，纖包括約幅束反力蠅、自重仇和慣性嘉力等。研究某河一構(gòu)件品時(shí)，可泛設(shè)想把頃它從周逼圍其他驚物體中疊單獨(dú)取撒出，并葉用力F1，F(xiàn)2……代替飛周圍爆各物會(huì)體對(duì)鬧構(gòu)件霧的作癥用。內(nèi)力是構(gòu)件悼各部分臥之間相火互作用列力因外銳力而引犯起的附加統(tǒng)值。二、觀內(nèi)力物體受燭到外力偉作用時(shí)傾，構(gòu)件駝內(nèi)部各益質(zhì)點(diǎn)間俘的相對(duì)舟位置愚將發(fā)哭生變肚化，從攜而引竭起各貢質(zhì)點(diǎn)嶼間的相互騰作用派力的藍(lán)改變，其巨改變役量稱矛為內(nèi)力。內(nèi)力紛與構(gòu)樸件的浮強(qiáng)度鄉(xiāng)豐密切巾相關(guān)內(nèi)力隨外力的而，到達(dá)某一限度時(shí)，引起構(gòu)件的破壞。內(nèi)力：橫截面淘上所有獸點(diǎn)應(yīng)力梢的總和意。IIFN軸力FN表示牧截面柳上所動(dòng)有點(diǎn)號(hào)正應(yīng)默力σ在軸線（或掘法線）帝方向上館作用的耐總和。剪力FQ表示截鉤面上所貝有點(diǎn)剪爹應(yīng)力τ在切線方取向上作君用的總鳳和。ППFQ當(dāng)同一援橫截面衡上正應(yīng)趁力有正鴉有負(fù)時(shí)曬，彎矩M表示喉截面蕉上所時(shí)有點(diǎn)芹正應(yīng)宣力σ對(duì)正負(fù)應(yīng)必力分恨界軸x-創(chuàng)x的力滿偶作大用。ШШMxx扭矩FT表示逢截面余上所蠻有點(diǎn)療剪應(yīng)挺力τ對(duì)截面中灶心點(diǎn)O點(diǎn)的力冤偶作用津。ⅣⅣOτ內(nèi)力圖桿件的以軸力圖佩：軸力踢沿桿件軸沿線的變盲化圖。例：已知F1=1快0k糕N；F2=20烤kN；F3=3塊5k嘴N；F4=25婦kN;試畫(huà)出獄圖示桿妥件的軸旅力圖。11FN1F1解：1、計(jì)算悶各段的杯軸力。F1F3F2F4ABCDAB段BC段2233FN3F4FN2F1F2CD段2、繪傍制軸揀力圖烏。例1簡(jiǎn)支螞梁受查均布戚荷載外作用號(hào)，如算圖示民，作此誰(shuí)梁的菜剪力伶圖和免彎矩銳圖。解：1、求約綱束反力由對(duì)洗稱關(guān)穗系，蛋可得坡：2、建立討內(nèi)力方粉程3、依岡方程途作剪幅力圖盾和彎攻矩圖梁的攝內(nèi)力貪圖例2簡(jiǎn)支梁倆受集中盆荷載作道用，如住圖示，作此梁展的剪力斷圖和彎能矩圖。1.求約束徑反力2、分段弓建立方偵程AC段：CB段：3、依方蒜程而作績(jī)圖kNkN平mkNkNm534FQ圖M圖Q圖M圖平均應(yīng)徑力:某范晃圍內(nèi)彩單位束面積鞭上內(nèi)箱力的歸平均通集度四、臺(tái)應(yīng)力圍繞K點(diǎn)取微個(gè)小面積△A，煙△A上分斯布內(nèi)縫力的姜極限嬌狀態(tài)井為合禮力△F，△F和△A的比于值為指：當(dāng)△A趨于磚零時(shí)桑，Pm的大陸小和裂方向翅都將兄趨于羨一定計(jì)極限證，即應(yīng)力用的國(guó)個(gè)際單描位為Pa或MP銀a1P歲a角=掛1N庫(kù)/m21MP另a=舍106Pa迫1G瘡Pa共=戒1誓09PaP——K點(diǎn)處剝的全咽應(yīng)力通常辛將全陸應(yīng)力p分解泛為：垂直于腐截面的陳分量σ——正應(yīng)辯力平行于抵截面的訓(xùn)分量τ——切應(yīng)力應(yīng)力：墊單位面聞積上的豬內(nèi)力，裝表示某茅截面再處酸內(nèi)力的濃密集程鞠度。變形躲和應(yīng)客變一、嫩變形羞：形狀撤的改堅(jiān)變。物橡體的依形狀渠總可禮用它吐各部掩分的長(zhǎng)度和角度來(lái)表示獻(xiàn)。因此縮慧物體的析形變總屈可以歸屠結(jié)為長(zhǎng)度杜的改禾變和角度嚼的改句變。二、應(yīng)袋變：應(yīng)變己可分斥為正應(yīng)變稻（線應(yīng)隱變）和切應(yīng)變（角應(yīng)鹽變）。每單員位長(zhǎng)敬度的時(shí)伸縮稱為正畝應(yīng)變（真線應(yīng)變氣），用的表示硬；各線井段之余間的項(xiàng)直角繳的改愧變稱為切租應(yīng)變（乞角應(yīng)變齊），用白表示。變形——指構(gòu)件冰的體積丙或形狀純的改變正方嗽形正方角形體積改摩變形狀白改變正方形體積蠅與形詠狀改暑變應(yīng)變——指構(gòu)件斗內(nèi)部某朱點(diǎn)的變礙形程度線應(yīng)蒸變?chǔ)牛阂稽c(diǎn)撞在某攀方向打上尺令寸改拼變程奮度的是描述任。切應(yīng)干變?chǔ)茫哼^(guò)一點(diǎn)謎兩互相祝垂直截船面的角晚度改變爐量。壓桿的希穩(wěn)定性壓桿工程中扎把承受闊軸向壓志力的直筍桿稱為鐮壓桿工程中魂把承受洋軸向壓齒力的直臉桿稱為撈壓桿木結(jié)肌構(gòu)中伸的壓追桿穩(wěn)定性是指構(gòu)件保持其原有平衡狀態(tài)的能力。承受壓力作用的桿件，當(dāng)壓力超過(guò)一定限度時(shí)就會(huì)發(fā)生彎曲失穩(wěn)現(xiàn)象。由于構(gòu)件失穩(wěn)后將喪失繼續(xù)承受原設(shè)計(jì)載荷的能力，其后果往往是很嚴(yán)重的。因此在設(shè)計(jì)受壓構(gòu)件時(shí)，必須保證其有足夠的穩(wěn)定性。穩(wěn)定耀性(St飄abi盆lit羽y)桁架舍穩(wěn)定守性（St忍ab瓣il喚it側(cè)y傅o丘f芳Tr召us破se緩s）壓桿穩(wěn)鋼定壓桿穩(wěn)與定穩(wěn)定平璃衡與不深穩(wěn)定平枕衡：1、不穩(wěn)殺定平衡貿(mào)：黎擾動(dòng)作牙用除去倒后不能鞭回復(fù)的盤平衡：2、穩(wěn)韻定平怠衡：餃擾動(dòng)觀作用賠除去誘后能僑回復(fù)放的平棕衡：物體平慌衡的穩(wěn)嗎定性穩(wěn)定平衡隨遇平衡不穩(wěn)定平衡壓力Fc奴r稱為壓籠桿的臨謊界力或循稱為臨界荷較載（Cr辜iti今cal查lo辨ads叫）。壓桿的躬失穩(wěn)現(xiàn)岡象是在賞縱向力魔的作用尺下，使調(diào)桿發(fā)生眠突然彎抓曲，所敞以稱為捷縱彎曲歐。這種率喪失穩(wěn)禍定的現(xiàn)鹿象也剝稱為屈習(xí)曲。壓桿租穩(wěn)定見(jiàn)的概秩念穩(wěn)定賞的平珠衡：（sta親ble罵eq彈uil洪ibr拍ium）能保染持原約有的直線采平衡幟狀態(tài)晃的平赤衡；不穩(wěn)定惜的平衡予：（un頑st跳ab顧le律e少qu賄il鐮ib肌ri疲um）不能保霞持原有握的直線平歉衡狀赤態(tài)的桿平衡夏。3、失穩(wěn)(屈曲)