于英建筑力学01-绪论分析

1、12022-2-4建筑力学绪 论合肥铁路工程学校 机电教研室22022-2-4建筑力学 绪论温故知新学习探究知识强化课堂延伸提纲挈领32022-2-4学习探究42022-2-4建筑力学建筑力学是一门技术基础课程，它为土木工程的结构设计及施是一门技术基础课程，它为土木工程的结构设计及施工现场受力问题的解决提供基本的力学知识和计算方法。工现场受力问题的解决提供基本的力学知识和计算方法。学习探究52022-2-4学习探究62022-2-4学习探究72022-2-4你真任性！你真任性！I I服了服了youyou！学习探究82022-2-4此处的配重应为此处的配重应为多少多少? ?学习探究92022-2

2、-4学习探究102022-2-4学习探究112022-2-4不管你信不信，反正我信了！学习探究122022-2-4学习探究132022-2-4学习探究142022-2-4学习探究152022-2-419981998年年6 6月月3 3日，德国一列高速列车在行驶中突然出轨，造日，德国一列高速列车在行驶中突然出轨，造成成100100多人遇难身亡的严重后果。事后经过调查，人们发现，造成多人遇难身亡的严重后果。事后经过调查，人们发现，造成事故的原因竟然是因为一节车厢的事故的原因竟然是因为一节车厢的车轮内部疲劳断裂车轮内部疲劳断裂而引起。从而而引起。从而导致了这场近导致了这场近5050年来德国最惨重铁路

3、事故的发生。年来德国最惨重铁路事故的发生。学习探究162022-2-419951995年年6 6月月2929日下午，日下午，韩国首尔地标韩国首尔地标三丰三丰百货公司百货公司 ，成为一场恐，成为一场恐怖浩劫的中心。在怖浩劫的中心。在3030秒秒内，五层百货大楼层层内，五层百货大楼层层塌陷，导致塌陷，导致501501人被压人被压死。死。盛怒的韩国人追问：是什盛怒的韩国人追问：是什么造成韩国史上和平时期么造成韩国史上和平时期最惨重的灾难最惨重的灾难 ？学习探究172022-2-4最初的设计为办公楼，最终设计成一栋百货大楼。这导最初的设计为办公楼，最终设计成一栋百货大楼。这导致了致了很多承重柱被取消很

4、多承重柱被取消以腾出空间，安装自动扶梯。以腾出空间，安装自动扶梯。对废墟的调查显示，对废墟的调查显示，大楼的混凝土是由劣质水泥和海水大楼的混凝土是由劣质水泥和海水混合而成的。混合而成的。 “平板平板”结构，楼面由厚厚的混凝土板构成，支撑的混结构，楼面由厚厚的混凝土板构成，支撑的混凝土墙柱将建筑物的重量下传到地基。凝土墙柱将建筑物的重量下传到地基。三丰百货倒塌的三丰百货倒塌的元凶，是所谓的元凶，是所谓的“贯穿剪力贯穿剪力”。当太细的柱子承受过多。当太细的柱子承受过多的重量，就会贯穿上方的天花板，如同手指戳破湿纸巾。的重量，就会贯穿上方的天花板，如同手指戳破湿纸巾。学习探究182022-2-4将力

5、学原理应用到实际建筑结构的科学将力学原理应用到实际建筑结构的科学学习探究192022-2-4一、建筑力学的研究对象一、建筑力学的研究对象建筑结构建筑结构是在建筑物或构筑物中起是在建筑物或构筑物中起骨架骨架作用作用( (承受和传递荷载承受和传递荷载) )的主要部分。的主要部分。组成建筑结构的基本部件称为构件。组成建筑结构的基本部件称为构件。力学力学是研究物体机械运动规律的学科。是研究物体机械运动规律的学科。建筑力学建筑力学主要研究建筑物或构筑物中的主要研究建筑物或构筑物中的结构或构件结构或构件。学习探究202022-2-4(1)(1)结构的定义结构的定义建筑物实景图建筑物实景图建筑物结构图建筑物

6、结构图去掉建筑围护及装饰部分等去掉建筑围护及装饰部分等学习探究212022-2-4(1)(1)结构的定义结构的定义 在土木工程中，如房屋、桥梁、在土木工程中，如房屋、桥梁、 隧道、水坝等，用以支隧道、水坝等，用以支承荷载而起骨架作用的部分。承荷载而起骨架作用的部分。 学习探究222022-2-4板、梁柱学习探究232022-2-4结构结构建筑物中承受建筑物中承受荷载荷载并起骨架作用的部分。并起骨架作用的部分。构件构件组成结构的单个部件。组成结构的单个部件。学习探究242022-2-4(2)(2)荷载的定义荷载的定义结构工作时承受的外力称为荷载。结构工作时承受的外力称为荷载。学习探究例如结构自重

7、(恒载),活荷载,积灰荷载,雪荷载,风荷载 。252022-2-4结构种类：结构种类：杆件结构杆件结构、板壳结构、块体结构、板壳结构、块体结构学习探究262022-2-4(3)(3)结构的分类结构的分类杆件结构杆件结构： 结构由杆件组成，杆件的几何特征是结构由杆件组成，杆件的几何特征是 横截面尺寸要比长度小得多横截面尺寸要比长度小得多。（。（细而长细而长）按几何形状分按几何形状分板壳结构：板壳结构： 也称也称薄壁结构薄壁结构 厚度比长度和宽度小得多厚度比长度和宽度小得多。 （薄而宽薄而宽）实体结构：实体结构： 结构的长、宽、厚结构的长、宽、厚三个尺度大小相仿三个尺度大小相仿。学习探究27202

8、2-2-4构件杆件板壳实体学习探究282022-2-4学习探究292022-2-4学习探究世界最高的桥梁302022-2-4杆系结构：杆系结构： 由若干杆件按照一由若干杆件按照一定的方式连接起来组合定的方式连接起来组合而成的体系。杆件长度而成的体系。杆件长度尺寸与其截面高、宽两尺寸与其截面高、宽两个方向尺寸相比在个方向尺寸相比在5 5倍倍以上。以上。学习探究南浦大桥南浦大桥 主跨主跨423m，1991年通车，是黄浦江上的第一座大桥年通车，是黄浦江上的第一座大桥312022-2-4学习探究322022-2-4学习探究332022-2-4学习探究342022-2-4学习探究352022-2-4学习

9、探究362022-2-4学习探究372022-2-4杆件结构和实体结构杆件结构和实体结构学习探究382022-2-4二、建筑力学的任务二、建筑力学的任务失稳失稳就是稳定性失效，也就是受力构件丧失保持稳定平衡的就是稳定性失效，也就是受力构件丧失保持稳定平衡的能力。能力。例如轴向受压的细长直杆当压力过大时，可能会突然变弯，例如轴向受压的细长直杆当压力过大时，可能会突然变弯，失去稳定平衡状态。失去稳定平衡状态。平衡状态：平衡状态：建筑的结构及组成结构的各构件，都相对于地面建筑的结构及组成结构的各构件，都相对于地面保持着静止状态，这种状态在工程上称为平衡状态。保持着静止状态，这种状态在工程上称为平衡状

10、态。学习探究392022-2-4二、建筑力学的任务二、建筑力学的任务1、在荷载作用下构件不发生破坏，即应具有足够的、在荷载作用下构件不发生破坏，即应具有足够的强度强度要保证构件的正常工作，必须同时满足三个要求：要保证构件的正常工作，必须同时满足三个要求：学习探究2、在荷载作用下构件所产生的变形在工程的允许范围内，即、在荷载作用下构件所产生的变形在工程的允许范围内，即应具有足够的应具有足够的刚度刚度3、承受荷载作用时，构件在其原有形状下应保持稳定，即应、承受荷载作用时，构件在其原有形状下应保持稳定，即应具有足够的具有足够的稳定性稳定性构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力构件的强度、刚度和

11、稳定性统称为构件的承载能力402022-2-4 建筑力学的任务：建筑力学的任务：二、建筑力学的任务二、建筑力学的任务学习探究412022-2-4学习探究422022-2-44.75m学习探究432022-2-4学习探究442022-2-4学习探究452022-2-4 20072007年年8 8月月1 1日，美国明尼苏达州一座跨越密西日，美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥发生坍塌。事故造成西比河的大桥发生坍塌。事故造成1313人死亡。人死亡。破坏的实例破坏的实例学习探究462022-2-4学习探究472022-2-4 机械加工用的钻床的立柱，如果机械加工用的钻床的立柱，如果强度不够，就会折断

12、强度不够，就会折断(断裂断裂)或折弯或折弯(塑塑性变形性变形)；如果刚度不够，钻床立柱即；如果刚度不够，钻床立柱即使不发生断裂或者折弯，也会产生过使不发生断裂或者折弯，也会产生过大弹性变形（图中虚线所示为夸大的大弹性变形（图中虚线所示为夸大的弹性变形），从而影响钻孔的精度，弹性变形），从而影响钻孔的精度，甚至产生振动，影响钻床的在役寿命。甚至产生振动，影响钻床的在役寿命。 学习探究482022-2-4学习探究492022-2-4 2007年8月13日下午，湖南凤凰县境内凤大公路堤溪段大桥突然垮塌。 64人死亡，22人受伤。破坏的实例破坏的实例学习探究502022-2-4 稳定失效的例子多见稳定

13、失效的例子多见于承受轴向压力的工程构于承受轴向压力的工程构件。件。 翻斗货车的液压机构翻斗货车的液压机构中的顶杆，如果承受的压中的顶杆，如果承受的压力过大，或者过于细长，力过大，或者过于细长，就有可能突然由直变弯，就有可能突然由直变弯，发生稳定失效。发生稳定失效。 压杆压杆学习探究512022-2-4学习探究522022-2-4学习探究532022-2-4学习探究542022-2-41、在施工中理解结构设计图纸的意图与要求，保证工程质量，避免发生工程事故。2.合理、经济的完成施工中的一些力学问题。3.保证工程的改进措施施行。学习探究三、建筑力学的学习意义三、建筑力学的学习意义552022-2-

14、4 模板及支架模板及支架深基坑支护深基坑支护起重机、桥梁起重机、桥梁 需要用力学知识进行设计和计算的工程实例需要用力学知识进行设计和计算的工程实例562022-2-4 需要用力学知识进行设计和计算的工程实例需要用力学知识进行设计和计算的工程实例572022-2-4 建筑力学是一门重要的专业基础课程之一。建筑力学是一门重要的专业基础课程之一。 建筑力学课程简介建筑力学课程简介为建筑结构设计及施工中受力问题提供基本为建筑结构设计及施工中受力问题提供基本的力学知识和计算方法。的力学知识和计算方法。主要分析材料的力学性能和建筑结构或构件主要分析材料的力学性能和建筑结构或构件的受力、变形特点等问题。的受

15、力、变形特点等问题。学习探究582022-2-4第一章第一章 静力学的基本概念静力学的基本概念第二章第二章 平面汇交力系平面汇交力系第三章第三章 力矩力矩 平面力偶系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 材料力学基本概念材料力学基本概念第六章第六章 轴向拉伸和压缩轴向拉伸和压缩第八章第八章 平面图形的几何性质平面图形的几何性质第七章第七章 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

16、十四章第十四章 静定结构的位移计算静定结构的位移计算第十五章第十五章 力法力法第十八章第十八章 影响线影响线静力学静力学材料力学材料力学结构力学结构力学第十六章第十六章 位移法位移法第十九章第十九章 结构动力计算简介结构动力计算简介第十七章第十七章 力矩分配法力矩分配法 绪绪 论论建筑力学建筑力学（第三版）教材目录（第三版）教材目录592022-2-4学习探究602022-2-4要求要求： 保证出勤、认真听课保证出勤、认真听课 课后复习、完成作业课后复习、完成作业 不懂就问、联系实际不懂就问、联系实际学习探究612022-2-4要求要求：n 保持课堂纪律，请勿打扰他人；保持课堂纪律，请勿打扰他

17、人；n 认真、按时按量、独立完成作业；认真、按时按量、独立完成作业；n 多次点名未到者及作业不交者，不能参加期末课程考多次点名未到者及作业不交者，不能参加期末课程考试；试；n 不懂就问，讲课中间有问题可举手；不懂就问，讲课中间有问题可举手；学习探究622022-2-4学习探究632022-2-4时代周刊苹果3次改变了世界但是现在苹果正第四次改变世界，你知道是什么吗？学习探究642022-2-4学习探究652022-2-4AD 1687自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理出版出版著名的牛顿三定律著名的牛顿三定律学习探究662022-2-4狭义相对论狭义相对论对宇宙本性的两个假设之一对宇宙本性的两

18、个假设之一:所有惯性参照系中的物理规律是相同的所有惯性参照系中的物理规律是相同的 假设你正在一架飞机上，飞机水平地以每小时几假设你正在一架飞机上，飞机水平地以每小时几百英里的恒定速度飞行，没有任何颠簸。一个人百英里的恒定速度飞行，没有任何颠簸。一个人从机舱那边走过来，说：从机舱那边走过来，说：“把你的那袋花生扔过把你的那袋花生扔过来好吗？来好吗？”你抓起花生袋，但突然停了下来，想你抓起花生袋，但突然停了下来，想道：道：“我正坐在一架以每小时几百英里速度飞行我正坐在一架以每小时几百英里速度飞行的飞机上，我该用多大的劲扔这袋花生，才能使的飞机上，我该用多大的劲扔这袋花生，才能使它到达那个人手上呢？

19、它到达那个人手上呢？” 学习探究672022-2-4墨子墨子BC 479 BC381 在力学上，墨子说：在力学上，墨子说：“力，刑之所以奋也。力，刑之所以奋也。”（墨经墨经上）意思是说：力是物体发生运动的原因。上）意思是说：力是物体发生运动的原因。有些科学家认为，墨子给有些科学家认为，墨子给“力力”的定义是牛顿第二定律的定义是牛顿第二定律的雏形。墨子对的雏形。墨子对“力力”的定义，也与近代物理学上的的定义，也与近代物理学上的“力力”的概念完全相同。墨子对杠杆原理是用的概念完全相同。墨子对杠杆原理是用“秤秤”为为例来说明的。他把例来说明的。他把“秤秤”的提系处，作为的提系处，作为“支点支点”，秤

20、，秤锤作为锤作为“力点力点”，秤钩（或秤盘）作为，秤钩（或秤盘）作为“重点重点”。秤头。秤头之物有所增减，秤尾之锤就应左右移动，才能获得新的之物有所增减，秤尾之锤就应左右移动，才能获得新的平衡。墨子已经懂得平衡。墨子已经懂得“重重”（力）、（力）、“秤头秤头”（重臂）、（重臂）、“秤尾秤尾”（力臂）之间存在的相互依存又相互制约的关（力臂）之间存在的相互依存又相互制约的关系（系（墨经墨经下）。杠杆原理的原始形式，墨子已经具下）。杠杆原理的原始形式，墨子已经具备，这比公元前备，这比公元前3世纪古希腊阿基米德的杠杆研究要先世纪古希腊阿基米德的杠杆研究要先进得多。进得多。学习探究682022-2-4墨子墨子BC 479 BC381AD 1687自然哲学的数学自然哲学的数学原理原理出版出版著名的牛顿三定律著名的牛顿三定律学习探究692022-2-4尚书尚书考灵曜考灵曜地恒动而人不知，譬如闭舟地恒动而人不知，譬如闭舟而行，不觉舟之远也而行，不觉舟之远也学习探究702022-2-4地动仪地动仪, ,东汉张衡制造，利用了力学中的惯性力理论东汉张衡制造，利用了力学中的惯性力理论学习探究712022-2-4山西木塔山西木塔 , , 建于建于 1056.1056.这是现存最早