力学基础-力的分类与静力平衡公理（建筑力学）

1.1力1.力的定义

力是物体间的相互机械作用。这种相互作用会使物体的运动状态发生变化（外效应）或使物体发生变形（内效应）。1）力存在于相互作用的物体之间ABABFF′2）力的效果是具体、实在的

使物体的机械运动状态发生改变，叫做力的运动效应或外效应。使物体的形状发生改变，叫做力的变形效应或内效应。

建筑力学关心力学上的平衡状态。

3）力产生的形式：直接接触和场的作用相互接触的物体就有力的作用(拉力或压力)。场的作用最常见的是重力场。2.力的基本要素（高中物理知识）

1）力的大小2）力的方向3）力的作用点

F4集中力：力集中作用于一点（大小、方向、作用点）3、力的分类p汽车通过轮胎作用在桥面上的集中力模型

力的单位

牛顿(N)或千牛顿（kN）。桥面板作用在钢梁的分布力模型线分布力：直线（或线段）上每个点都受到荷载作用重点：合力（大小、方向、作用点）BAlq分布力的大小表达线集度：单位长度上力的大小，常用q表示单位：N/m或者kN/m。q(x)x合力大小=分布力几何图形面积

合力方向：与分布力方向一致

合力作用点：通过分布力几何图形形心、沿力的方向与杆件交点合力（大小、方向、作用点）BAlqF合力力几何图形为矩形，面积=长度L×高度q所以F合力=qL方向与分布力一致：向下作用点：矩形的形心在对角线交点（矩形中点），F合力向下通过形心与杆件相交点Cl/2C合力大小=分布力几何图形面积

合力方向：与分布力方向一致

合力作用点：通过分布力几何图形形心、沿力的方向与杆件交点合力（大小、方向、作用点）BAlqF合力力几何图形为三角形，面积=长度L×高度q/2所以F合力=qL/2方向与分布力一致：向下作用点：三角形的形心在距离直角三角形0点处2L/3，合力F向下通过形心与杆件相交点D2l/3D合力大小=分布力几何图形面积

合力方向：与分布力方向一致

合力作用点：通过分布力几何图形形心、沿力的方向与杆件交点合力（大小、方向、作用点）BAlqF合力力几何图形为对称梯形，面积=（L/2+L)×q所以F合力=（L/2+L)×q方向与分布力一致：向下作用点：对称梯形的形心在中点，F合力向下通过形心与杆件相交点Cl/2Cl/4l/4l/2

面分布力是指在平面上每个点都受到力作用的情况，单位为N/m2或kN/m2。面分布力是结构实用荷载的主要表现形式。例如建筑物的楼板承受的力为面分布力常见的砖墙加两面的粉刷转化为面荷载为：120mm厚度砖墙：2.96kN/m2240mm厚度砖墙：5.24kN/m2370mm厚度砖墙：7.62kN/m2490mm厚度砖墙：9.99kN/m2

体分布力是指在构成物体的空间里（物体体积内）每个点都受到力作用的情况，单位为N/m3或kN/m3。体分布力也是荷载的常见表现形式。一般材料和构件的自重都是以体分布力的形式表达，符号位γ。

常见材料的重度：钢筋混凝土：25kN/m3

钢材：78.5kN/m3

各种材料重度见《建筑结构荷载规范》v(x)1.2静力学公理

两个物体之间的作用力和反作用力，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。1.2.1作用力与反作用力公理牛顿的经理理论，高中学过的知识

作用在同一物体上的两个力，使物体平衡的必要和充分条件是，这两个力大小相等，方向相反，且作用在同一直线上。

1.2.2二力平衡公理引申：二力杆只受两个力的杆为二力杆平衡的直线二力杆杆件受力为沿轴线方向

作用于刚体的任意力系中，加上或减去任意平衡力系，并不改变原力系的作用效应。

1.2.3加减平衡力系公理加减平衡力系公理只适用于刚体，在研究机械运动时有用，在建筑变形中不适用。

作用于物体上的同一点的两