大学建筑力学

第一章

绪

论§1—1

建筑力学的研究对象和任务§1—2

力学的基本概念§1—3

静力学公理§1—4

约束与约束反力§1—5

物体的受力分析与受力图力的单位：

国际单位制：牛顿(N)千牛顿(kN)§1-2

静力学基本概念一、力的概念定义：力是物体间的相互作用。力的效应：①运动效应(外效应)：使物体运动状态改变②变形效应(内效应)：使物体的几何形状或尺寸改变3.力的三要素：大小，方向，作用点F

A力系：是指作用在物体上的一群力。平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，我们称这个力系为平衡力系。二.刚体就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。三.平衡是指物体相对于惯性参考系保持静止或作匀速直线运动的状态，是物体运动的一个特殊形式。AF§1-3

静力学基本公理公理：是人类经过长期实践和经验而得到的结论，它被反复的实践所验证，是无须证明而为人们所公认的结论。“定理”：用推理的方法得到的真命题叫做“定理”，这种推理方法也叫“证明”.公理1 力的平行四边形法则作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力也作用于该点，合力的大小和方向由以这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：这两个力大小相等|

F1

|=|

F2

|方向相反F1

=–F2作用线共线，作用于同一个物体上。公理2 二力平衡公理③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。说明：①对刚体来说，上面的条件是充要的②对变形体来说，上面的条件只是必要条件二力杆在已知刚体上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。推论1：力的可传性。作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一点，而不改变该力对刚体的效应。因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线公理2 加减平衡力系原理推论2：三力平衡汇交定理（根据公理1和2）刚体受三力作用而平衡，若其中两个力作用线汇交于一点，则另一力的作用线必汇交于同一点，且三力的作用线共面。（必共面，在特殊情况下，力在无穷远处汇交——平行力系。）[证]

∵

为平衡力系，∴

也为平衡力系。又∵

二力平衡必等值、反向、共线，∴

三力 必汇交，且共面。公理4 作用力和反作用力定律等值、反向、共线、异体、且同时存在。[例]吊灯两物体间相互作用的一对力,总是大小相等,方向相反,沿同一直线,并分别作用在这两个物体上.公理5 刚化原理变形体在某一力系作用下处于平衡，如将此变形体变成刚体（刚化为刚体），则平衡状态保持不变。公理5告诉我们：处于平衡状态的变形体，可用刚体静力学的平衡理论。§1-4

约束与约束反力一、概念自由体：位移不受限制的物体叫自由体。

非自由体：位移受限制的物体叫非自由体。约束：对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。（这里，约束是名词，而不是动词的约束。）约束反力：约束给被约束物体的力叫约束反力。约束反力特点：①大小常常是未知的；②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反；③作用点在物体与约束相接触的那一点。GN1GN2二、约束类型和确定约束反力方向的方法：1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束绳索类只能受拉，所以它们的约束反力是作用在接触点，方向沿绳索背离物体。PPTS1S'1S'2S2约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体2.光滑接触面的约束

(光滑指摩擦不计)PNPNNBNA3.光滑铰链约束①圆柱铰链（简称铰链）：它是由销钉将两个带有大小一样的孔的构件连接在一起而成的．受力特点：构件只能绕铰链转动，不能垂直于其轴线相对移动．常用一对通过铰链中心正交力表示，其指向要假定②固定籍铰支铲座固定铰百支桶座（３）扰活晃动铰贞支座来（辊题轴支翁座）N的实便际方杆向也艺可以漫向下活动铰亭支过座（竞辊轴霉支座道）一、受瞒力家分析解决力执学描问题燃时，浆首先矩要选陈定需信要进庄行研眠究的疏物体斜，即选斩择肯研究够对象烈；然闭后根拣据已榴知条映件，收约束辰类型阔并结讲合基本景概轿念和付公理氏分析锄它的塌受力巷情况分，这蛾个过鬼程称为俭物体给的受力傅分析。作用在莫物姜体上拐的力牺有：泰一类是外:主动食力,如重愧力,风力,气体§1-山5物体哗的受篇力分泥析和搬受力滥图二、受革力之图画物体岭受腹力图霉主要哈步骤道为：①彼选研挖究对槽象；购②取坚分离灶体；[例1]③画上照主避动力似；④孕画出蚊约束浆反力趋。[例2]画出梢下列国各构谷件的升受力哥图QAOBCEDQAOBCED[例3]画出欧下列有各构设件的痒受力痒图说明：车三章力平唯衡必规汇交当众三颜力平贞行时名，在单无限远荡处娘汇交塞，它订是一种烂特拘殊情窗况。[例4]画出患下列姐各构违件的惯受力享图三、画症受释力图姑应注纽奉意的鸣问题除重力抽、们电磁薯力外树，物去体之司间只驶有通圈过接触刺才挥有相阶互机严械作屿用力嫩，要要分清竭2、不愁要多键画力研究对命象以（受舍力体延）都职与周搜围哪在些物守体（施绣力暴体）没相接泰触，详接触猪处必亦有力，煌

要力注的天意仪方力轧向纺是由物看约丽体束之裙类痛间型的袖而心相定互败。厨机械晴作用些。因此对于知受胆力体下所受截的每川一个胡力，而都应倦能明确饿地买指出识它是狱哪一猪个施肢力体贯施加故的。1、不屈要漏画驶力头方向搅画银错。3、不要画错力的方向约束反牙力汉的方叮向必塘须严捉格地泊按照晌约束挠的类指型来画软，顿不能最单凭盼直观蕉或根用据主畜动力换的方宣向来等简单推弯想漏。在脖分析筑两物乞体之后间的秋作用邻力与引反作拾用力时舟，鲜要注叙意，天作用停力的涨方向抽一旦些确定鹅，4、受反力作国图上用不焰力能的再拌方带向约茶一束。定典要与桑之相饰反，亮不要某把箭尖即受力遵图豪一定丢要画查在分反