1、目目 录录 绪绪 论论第一章第一章 静力学基本知识静力学基本知识第二章第二章 平面汇交力系平面汇交力系第三章第三章 力矩与平面力偶系力矩与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 材料力学基本知识材料力学基本知识第六章第六章 轴向拉伸与压缩轴向拉伸与压缩第七章第七章 平面图形的几何性质平面图形的几何性质第八章第八章 剪切与扭转剪切与扭转第九章第九章 梁的弯曲梁的弯曲第第 十章十章 组合变形组合变形第十一章第十一章 压杆稳定压杆稳定第十二章第十二章 平面体系的几何组成分析平面体系的几何组成分析第十三章第十三章 静定结构的内力分析静定结构的内力分析第十四章第十四章 静定结构的位
2、移计算静定结构的位移计算第十五章第十五章 超静定结构的计算超静定结构的计算第十六章第十六章 影响线及其应用影响线及其应用静力学静力学材料力学材料力学结构力学结构力学 绪绪 论论一、一、建筑力学的研究对象、内容及任务建筑力学的研究对象、内容及任务二、二、刚体、变形固体及其基本假设刚体、变形固体及其基本假设三、三、建筑力学与其它课程的关系及学习方法建筑力学与其它课程的关系及学习方法1 1、建筑力学的研究对象、建筑力学的研究对象 一、一、建筑力学的研究对象、内容及任务建筑力学的研究对象、内容及任务 建筑力学的研究对象是建筑力学的研究对象是-（建筑物的）结构（建筑物的）结构。结构：结构：将建筑物中支承
3、（承受）荷载并起骨架作用的部分将建筑物中支承（承受）荷载并起骨架作用的部分称为结构。称为结构。构件：构件：是组成建筑物结构的基本部件。是组成建筑物结构的基本部件。分类：分类：按照几何特征，构件可分为按照几何特征，构件可分为杆系杆系、薄壁薄壁和和实体实体结构结构三种。三种。常见的构件有梁、楼板、墙柱、基础、屋架等。常见的构件有梁、楼板、墙柱、基础、屋架等。结构都是由基本构件组成的。结构都是由基本构件组成的。（)杆系结构。杆系结构。由若干杆件按照一定的方式连接起来组合而成的体系。由若干杆件按照一定的方式连接起来组合而成的体系。(杆杆件长度尺寸与其截面高、宽两个方向尺寸相比在件长度尺寸与其截面高、宽
4、两个方向尺寸相比在5 5倍倍以上）。以上）。1）梁）梁一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务单垮梁单垮梁多垮梁多垮梁（a）梁；（）梁；（b）柱；（）柱；（c）桁架结构；（）桁架结构；（d）刚梁；（）刚梁；（e）排架结构）排架结构一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务拱：拱：一般由曲杆构成赵赵 州州 桥桥 2 2）拱）拱一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务刚架结构：刚架结构：由梁和柱组成的结构3 3）刚架）刚架一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务桁架结构（由各种杆件组成）桁
5、架结构（由各种杆件组成）刚架结构（由各种直杆、刚架结构（由各种直杆、曲杆组成）曲杆组成）4 4）桁架）桁架5 5）刚架）刚架一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务杆件结构杆件结构一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务巴黎的埃菲尔铁塔杆件结构杆件结构一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务杆件结构杆件结构_北京北京、中国体育场、中国体育场一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务杆件结构杆件结构_海洋石油钻井平台海洋石油钻井平台一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象
6、、内容及任务 （2 2）薄壁结构。）薄壁结构。这类结构由薄壁构件组成。板壳结构板壳结构_悉尼歌剧院悉尼歌剧院(澳大利亚澳大利亚)一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务 （3 3）实体结构。）实体结构。它的几何特征是呈块它的几何特征是呈块状的，长、宽、高三个方向的尺寸大体相状的，长、宽、高三个方向的尺寸大体相近，且内部大多为实体。近，且内部大多为实体。例如：例如：挡土墙挡土墙,重力坝、动力机器的重力坝、动力机器的底座或基础等。底座或基础等。一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内
7、容及任务 2 2、建筑力学的研究内容、建筑力学的研究内容 建筑力学的内容主要分为：建筑力学的内容主要分为：三大部分三大部分静力学静力学材料力学材料力学结构力学结构力学 1 1）静力学：）静力学：主要研究结构或构件在静止状态下的受力以及在受力状态下平衡的问题。本书本书1 14 4章阐述的是静力学内容章阐述的是静力学内容。2 2）材料力学：）材料力学：主要研究主要研究单个构件单个构件在荷载作用下产生在荷载作用下产生变形变形、及、及承载能力承载能力。以便为设计建筑物的结构及构件选择适当的材料、截面形状以便为设计建筑物的结构及构件选择适当的材料、截面形状和尺寸。和尺寸。本书本书5 51111章阐述的是
8、材料力学内容。章阐述的是材料力学内容。一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务 3 3）结构力学：）结构力学：主要以杆件为对象，研究其主要以杆件为对象，研究其组成规律组成规律和和合理形式合理形式以及以及结构结构在外因作用下内力和在外因作用下内力和变形的计算变形的计算，为结构设计提供方法和计算，为结构设计提供方法和计算公式。公式。本书本书12121616章阐述的是结构力学内容。章阐述的是结构力学内容。3 3、建筑力学的研究任务、建筑力学的研究任务 建筑力学的研究任务是：建筑力学的研究任务是：研究研究 1 1）结构的几何组成规律，结构的几何组成规律，2 2）在荷载作用下
9、结构和构件的在荷载作用下结构和构件的强度强度、刚度刚度和和稳定性稳定性问题。问题。一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务 （1 1）强度：）强度：构件本身具有一定的承载能力，在荷载的作用下其构件本身具有一定的承载能力，在荷载的作用下其抵抗破抵抗破坏坏或不产生塑性变形的能力通常称为强度。或不产生塑性变形的能力通常称为强度。（2 2）刚度：）刚度：在荷载作用下，构件在荷载作用下，构件不产生超过工程允许的弹性变形不产生超过工程允许的弹性变形的能的能力称为刚度。力称为刚度。（3 3）稳定性：）稳定性：在荷载作用下，构件在荷载作用下，构件保持保持其原有其原有平衡状态平衡状态
10、的能力称为稳定性。的能力称为稳定性。一、建筑力学的研究对象、内容及任务一、建筑力学的研究对象、内容及任务 a a、结构的强度、刚度、稳定性反映厂它的承载能力、结构的强度、刚度、稳定性反映厂它的承载能力，其，其高低与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、高低与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工作条件及构造情况等因素有关。工作条件及构造情况等因素有关。b b、在结构设计中，如果把构件截面设计得过小，构件会在结构设计中，如果把构件截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正常使用，或因强度不足而迅因刚度不足导致变形过大而影响正常使用，或因强度不足而迅速破坏速破坏;如
11、果构件截面设计得过大，其能承受的荷载过分大于如果构件截面设计得过大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济，造成人力、物力上的浪费。所受的荷载，则又会不经济，造成人力、物力上的浪费。c c、结构和构件的结构和构件的安全性与经济性安全性与经济性是矛盾的。建筑力学的是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种矛盾任务就在于力求合理地解决这种矛盾，为保证结构为保证结构(或构件或构件)既既安全可靠又经济合理提供安全可靠又经济合理提供计算理论依据计算理论依据。刚体：刚体：我们把这种在力作用下不产生变形的物体称为刚体。我们把这种在力作用下不产生变形的物体称为刚体。1 1、刚体、刚体 例如：例如
12、：建筑中最常见的建筑中最常见的梁梁，我们在研究它的平衡问题时，我们在研究它的平衡问题时，可认为它是刚体。在研究它的强度、刚度时，必须把它看做是可认为它是刚体。在研究它的强度、刚度时，必须把它看做是变形体。所以，变形体。所以，刚体的概念是相对的刚体的概念是相对的。工程中构体和零件都是由固体材料制成的，如铸铁、钢、工程中构体和零件都是由固体材料制成的，如铸铁、钢、木材、混凝土等。木材、混凝土等。变形固体：变形固体：固体材料在外力作用下或多或少都会产生变形，固体材料在外力作用下或多或少都会产生变形，我们将这些固体材料称为变形固体。我们将这些固体材料称为变形固体。二二、刚体、变形固体及其基本假设刚体、
13、变形固体及其基本假设 2 2、变形固体、变形固体 变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形:变形的基本类型：变形的基本类型：二、二、刚体、变形固体及其基本假设刚体、变形固体及其基本假设 （1 1）弹性变形：）弹性变形：当外力消除时，变形也随着消失，这种变当外力消除时，变形也随着消失，这种变形称为弹性变形形称为弹性变形;理想弹性体：理想弹性体：这种只有弹性变形的物体称为理想弹性体。这种只有弹性变形的物体称为理想弹性体。弹性范围：弹性范围：只产生弹性变形的外力范围称为弹性范围。只产生弹性变形的外力范围称为弹性范围。（2 2）塑性变形：）塑性变形：外力
14、消除后，变形不能全部消失而留有残外力消除后，变形不能全部消失而留有残余，这种不能消失的残余变形称为塑性变形。余，这种不能消失的残余变形称为塑性变形。一般情况下，物体受力后，既有弹性变形，又有塑性变形，一般情况下，物体受力后，既有弹性变形，又有塑性变形，但工程中常用的材料，在所受外力不超过一定范围时，塑性变但工程中常用的材料，在所受外力不超过一定范围时，塑性变形很小，可忽略不计，认为材料只产生弹性变形而不产生塑性形很小，可忽略不计，认为材料只产生弹性变形而不产生塑性变形。变形。为为计算简便计算简便，在材料力学的研究中对变形固体作了如下的，在材料力学的研究中对变形固体作了如下的基本假设。基本假设。
15、3 3、变形固体的基本假设、变形固体的基本假设 二、刚体、变形固体及其基本假设二、刚体、变形固体及其基本假设 （1 1）连续性假设。）连续性假设。认为物体的材料结构是密实的，物体内认为物体的材料结构是密实的，物体内材料是材料是无空隙的连续分布无空隙的连续分布。（2 2）均匀性假设。）均匀性假设。认为材料的认为材料的力学性质是均匀力学性质是均匀的，从物的，从物体上任取或大或小的一部分，材料的力学性质均相同。体上任取或大或小的一部分，材料的力学性质均相同。（3 3）各向同性假设。）各向同性假设。认为材料的力学性质是各向同性的，认为材料的力学性质是各向同性的，材料沿材料沿不同的方向具有相同的力学性质
16、不同的方向具有相同的力学性质。按照连续、均匀、各向同性假设而理想化了的一般变形按照连续、均匀、各向同性假设而理想化了的一般变形固体称为固体称为理想变形固体理想变形固体。材料力学的研究对象，材料力学的研究对象，是由连续、均匀、各向同性的变是由连续、均匀、各向同性的变形固体材料制成的形固体材料制成的构件构件，且限于小变形范围。，且限于小变形范围。二、刚体、变形固体及其基本假设二、刚体、变形固体及其基本假设 采用理想变形固体模型不但使理论分析和计算得到简化，采用理想变形固体模型不但使理论分析和计算得到简化，且且所得结果所得结果的精度的精度能满足工程的要求能满足工程的要求。无论是刚体还是理想变形固体，
17、都是针对所研究问题的无论是刚体还是理想变形固体，都是针对所研究问题的性质，略去一些次要因素，保留对问题起决定性作用的主要性质，略去一些次要因素，保留对问题起决定性作用的主要因素，而抽象化形成的理想物体，因素，而抽象化形成的理想物体，理想物体在生活和生产实践中并不存在，但解决力学问理想物体在生活和生产实践中并不存在，但解决力学问题时，它们是必不可少的理想化的力学模型。题时，它们是必不可少的理想化的力学模型。建筑力学是研究建筑结构的建筑力学是研究建筑结构的力学计算力学计算和和方法方法的一门科学，的一门科学，它是建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等课程的基础。它是建筑结构、建筑施工技术、地基与基础等
18、课程的基础。1 1、建筑力学与其它课程的关系、建筑力学与其它课程的关系 作为施工技术及施工管理人员作为施工技术及施工管理人员，也要掌握建筑力学知识，也要掌握建筑力学知识，解构件的受力情况、力的传递途径，以及构件在力的作用下解构件的受力情况、力的传递途径，以及构件在力的作用下所发生的破坏情况等。这样，在施工中才能所发生的破坏情况等。这样，在施工中才能理解设计的意图理解设计的意图与要求，保证工程质量，避免工程事故发生与要求，保证工程质量，避免工程事故发生，更好地采取安，更好地采取安全的施工措施。全的施工措施。三三、建筑力学与其它课程的关系及学习方法建筑力学与其它课程的关系及学习方法 作为结构设计人
19、员作为结构设计人员必须掌握建筑力学知识，才能正确地必须掌握建筑力学知识，才能正确地对结构进行受力分析和力学计算，保证所设计的结构既安全对结构进行受力分析和力学计算，保证所设计的结构既安全可靠又经济合理。可靠又经济合理。（1 1）通过观察生活和工程实践的各种现象，经过通过观察生活和工程实践的各种现象，经过抽象化建抽象化建立力学模型立力学模型，从而进行分析和归纳，进一步总结力学的基本，从而进行分析和归纳，进一步总结力学的基本规律。规律。（2 2）针对建筑力学抽象、计算类型比较多的特点，要针对建筑力学抽象、计算类型比较多的特点，要多比多比较、多练习较、多练习才能掌握基本知识。才能掌握基本知识。三、建筑力学与其它课程的关系及学习方法三、建筑力学与其它课程的关系及学习方法2 2、建筑力学的学习方法、建筑力学的学习方法
