建筑结构基础与识图——第一章 建筑力学基础

建筑力学是土木工程及其相关专业的重要基础课程,对培养结构工程力学分析的能力、概念设计的能力都起着不可替代的作用! 本文档由从教十余年的专业教师设计制作,可以帮助初学者快速建立力学基础,便于土木工程专业后续专业课的学习!

第1章建筑力学基础知识本章学习目的： (1)掌握静力学的基本概念和基本公理； (2)掌握力系的平衡条件； (3)掌握常见约束的类型及特性； (4)掌握结构构件受力分析的方法； (5)掌握轴向杆内力计算及内力图的画法； (6)掌握简支梁内力计算及内力图的画法；

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1.1静力学基本概念静力学的概念：静力学研究物体处于静止状态时力的平衡规律。包括：受力分析、力系的简化、平衡条件等。C A

B

支架的平衡状态

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1.1.1力与平衡的基本概念1.力的概念：是物体间相互的机械作用。 (1)力对物体作用效应使物体的运动状态发生改变(力的运动效应);使物体的形状发生改变(力的变形效应)。 (2)力的三要素力的大小、力的方向、力的作用点。 (3)力的单位集中力：N、kN;分布力： N/m、kN/m或 N/m2、kN/m2 (4)内力和外力外力：其他物体对所研究物体的作用力；内力：研究系统内物体间的相互作用力。

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(5)力的图示法力具有大小和方向，所以说力是矢量。可以用一带箭头的直线段将力的三要素表示出来：

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力的工程认识：两杆件AB、BC组成的支架如图所示。支架顶部铰接，底部均与基础铰接，杆件AB在D点处受到如图所示的水平力F,请回答如下问题： (1)F的三要素分别是什么？ (2)A、B、C三点的连接工程上可如何实现？ (3)F对支架的作用效应如何？ (4)F属于内力还是外力？B

D F

E

A

C

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2.平衡的概念 (1)刚体：在任何外力的作用下，大小和形状始终保持不变的物体。

楼盖

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(2)平衡：物体相对于地表保持静止或匀速直线运动的状态。

平衡包括静止的平衡状态和匀速直线运动的动平衡状态。工程上主要研究静止平衡状态。

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3.力系的概念力系指作用在物体上的一组力。按照力的作用线是否在同一平面内，力系分为平面力系和空间力系。 (1)平面力系：力的作用线位于同一平面内。

平面汇交力系

平面力偶系

平面力系的分类

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(2)空间力系：力的作用线不是全部在同一平面内。具体分以下几。

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平面汇交力系工程实例——塔吊F1 F2链铰 F3 F4 F5

链铰

F1 F5 F2

F3 F4

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