第1章建筑力學(xué)根底1.1力的性質(zhì)、力在坐標(biāo)軸上的投影力(Force)是物體間相互的機(jī)械作用力對物體作用效應(yīng)(Effectofanaction)：一是使物體的機(jī)械運(yùn)動形狀發(fā)生改動，叫做力的運(yùn)動效應(yīng)或外效應(yīng)。二是使物體的外形發(fā)生改動，叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。1.1.1力的定義§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]力的大小、力的方向、力的作用點。1.1.3力的圖示法1.1.2力的三要素：力具有大小和方向，所以說力是矢量(vector)。可以用一帶箭頭的直線段將力的三要素表示出來，如圖1.1所示。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]力的定義力是物體間相互間的機(jī)械作用。第1章建筑力學(xué)根底力的效應(yīng)使物體的機(jī)械運(yùn)動形狀發(fā)生改動，叫做力的運(yùn)動效應(yīng)或外效應(yīng)。使物體的外形發(fā)生改動，叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。力的三要素力的大小、方向、作用點稱為力的三要素。力的表示法力是一個矢量，用帶箭頭的直線段來表示，如右圖所示〔虛線為力的作用線〕?！?緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]力的單位力的國際單位是牛頓(N)或千牛頓〔kN〕。第1章建筑力學(xué)根底力系的定義

作用于同一個物體上的一組力。力系(Systemofforces)的分類各力的作用線都在同一平面內(nèi)的力系稱為平面力系；各力的作用線不在同一平面內(nèi)的力系稱為空間力系。§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]平面力偶系：假設(shè)干個力偶(Couple)〔一對大小相等、指向相反、作用線平行的兩個力稱為一個力偶〕組成的力系。第1章建筑力學(xué)根底平面力系的分類平面匯交力系：各力作用線都匯交于同一點的力系?！?緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]平面力系的分類平面平行力系：各力作用線平行的力系。平面普通力系：各力作用線既不匯交又不平行的平面力系。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]等效能系(Equivalentforcesystem)指兩個力(系)對物體的作用效果完全一樣。平衡力系(Equilibriumforcesystem)力系作用下使物體平衡的力系。合力與分力假設(shè)一個力與一個力系等效。那么這個力稱為該力系的合力，而力系中的各個力稱為該合力的一個分力。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]剛體(Rigidbody)在任何外力的作用下，大小和外形始終堅持不變的物體。例如:橋梁在車輛、人群等荷載作用下的最大豎直變形普通不超越橋梁跨度的1/700～1/900。物體的微小變形對于研討物體的平衡問題影響很小，因此可以將物體視為不變形的理想物體——剛體第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]力在坐標(biāo)軸上的投影知合力求分力公式：知分力求合力公式：第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]例1.1試求圖1.3中各力在軸上的投影，投影的正負(fù)號按規(guī)定察看斷定。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]例1.1題解：第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]第1章建筑力學(xué)根底例1.1題解：§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]力投影的要點：力平移力在坐標(biāo)軸上投影不變；力垂直于某軸，力在該軸上投影為零；力平行于某軸，力在該軸上投影的絕對值為力的大小。第1章建筑力學(xué)根底合力投影定理：平面匯交力系的合力在任一軸上的投影，等于各分力在同一軸上投影的代數(shù)和。即：§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]二力平衡公理作用在同一剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要和充分條件是，這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]上述的二力平衡公理對于剛體是充分的也是必要的，而對于變形體只是必要的，而不是充分的。如圖1.5所示的繩索的兩端假設(shè)遭到一對大小相等、方向相反的拉力作用可以平衡，但假設(shè)是壓力就不能平衡。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]受二力作用而處于平衡的桿件或構(gòu)件

稱為二力桿件〔簡稱為二力桿〕或二力構(gòu)件。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]加減平衡力系公理在作用于剛體上的恣意力系中，加上或去掉任何平衡力系，并不改動原力系對剛體的作用效果。第1章建筑力學(xué)根底力的可傳性原理作用于剛體上的力可沿其作用線挪動到剛體內(nèi)恣意一點，而不會改動該力對剛體的作用效應(yīng)。§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]力的平行四邊形法那么(Parallelogramofforces)作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為仍作用于該點的一個合力，合力的大小和方向由以原來的兩個力為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線矢量來表示。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]三力平衡匯交定理一剛體受共面不平行的三力作用而平衡時，此三力的作用線必匯交于一點。第1章建筑力學(xué)根底作用與反作用定律兩個相互作用物體之間的作用力與反作用力大小相等，方向相反，沿同不斷線且分別作用在這兩個物體上?！?緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]任何建筑物在施工過程中以及建成后的運(yùn)用過程中，都要遭到各種各樣的作用，這種作用呵斥建筑物整體或部分發(fā)生變形、位移甚至破壞。例如，建筑物各部分的自重、人和設(shè)備的重力、風(fēng)力、地震，溫度變化等等。其中建筑物的自重、人和設(shè)備的重力、風(fēng)力等作用稱為直接作用，在工程上稱為荷載(Load)；而地震，溫度變化等作用稱為間接作用。工程中，有時不嚴(yán)厲區(qū)分直接作用或間接作用，對引起建筑物變形、位移甚至破壞的作用一概稱之為荷載。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]在工程中，作用在構(gòu)造上的荷載是多種多樣的。為了便于力學(xué)分析，需求從不同的角度，將它們進(jìn)展分類。1、荷載按其作用時間的長短分為

永久荷載(Deadload)、可變荷載(Imposedload)和偶爾荷載。3、荷載按作用位置能否變化分為

挪動荷載和固定荷載。2、荷載按作用在構(gòu)造上的性質(zhì)分為

靜力荷載(Steadyload)和動力荷載(Dynamicload)第1章建筑力學(xué)根底荷載的分類§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]4、荷載按其作用在構(gòu)造上的分布情況分為分布荷載(Uniformload)和集中荷載(Concentratedload)。集中荷載分布范圍很小，可近似以為作用在一點的荷載；線分布荷載沿直線或曲線分布的荷載〔單位：KN/m〕；面分布荷載沿平面或曲面分布的荷載〔單位：KN/m2〕；體分布荷載沿物體內(nèi)各點分布的荷載〔單位：KN/m3〕。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]工程中，荷載的分布情況往往比較復(fù)雜，

在很多情況下，都可簡化為沿直線和平面

均勻分布的荷載進(jìn)展分析計算。分布荷載(Uniformload)的合力計算分布荷載的合力作用在分布區(qū)域的中心，

指向不變，其大小等于分布集度的大小q

乘以分布范圍。第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]約束反力位于約束與被約束物體的銜接或接觸處，其方向必與該約束所能妨礙物體的運(yùn)動方向相反。運(yùn)用這個準(zhǔn)那么，可確定約束反力的方向和作用點的位置。約束與約束反力第1章建筑力學(xué)根底限制物體運(yùn)動的物體稱為約束物體，簡稱約束(Support)。約束必然對被約束物體有力的作用，以妨礙被約束物體的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢。這種力稱為約束反力(Reaction)，簡稱反力?！?緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]用柔軟的皮帶、繩索、鏈條妨礙物體運(yùn)動而構(gòu)成的約束叫柔體約束。這種約束作用是將物體拉住，且柔體約束只能受拉力，不能受壓力，所以約束反力一定經(jīng)過接觸點，沿著柔體中心線背叛被約束物體的方向，且恒為拉力，如圖1.14中的力。第1章建筑力學(xué)根底1．柔體約束§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]當(dāng)兩物體在接觸處的摩擦力很小而略不計時，其中一個物體就是另一個物體的光滑接觸面約束。這種約束不論接觸面的外形如何，都只能在接觸面的公法線方向上將被約束物體頂住或支撐住，所以光滑接觸面的約束反力過接觸點，沿著接觸面的公法線指向被約束的物體，只能是壓力，如圖1.15中的力。第1章建筑力學(xué)根底2．光滑接觸面約束§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]光滑圓柱鉸鏈約束的約束性質(zhì)是限制物體平面挪動〔不限制轉(zhuǎn)動〕，其約束反力是相互垂直的兩個力〔本質(zhì)上是一個力〕，指向恣意假設(shè)。XYR第1章建筑力學(xué)根底3、光滑圓柱鉸鏈約束〔簡稱鉸約束〕§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]鏈桿就是兩端鉸接而中間不受力的剛性直桿，由此所構(gòu)成的約束稱為鏈桿約束。這種約束只能限制物體沿鏈桿軸線方向上的挪動。鏈桿可以受拉或者是受壓，但不能限制物體沿其他方向的運(yùn)動和轉(zhuǎn)動，所以，鏈桿約束的約束反力沿著鏈桿的軸線，其指向假設(shè)。第1章建筑力學(xué)根底4．鏈桿約束§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]第1章建筑力學(xué)根底工程上將構(gòu)造或構(gòu)件銜接在支承物上的安裝，稱為支座。在工程上經(jīng)常經(jīng)過支座將構(gòu)件支承在根底或另一靜止的構(gòu)件上。支座對構(gòu)件就是一種約束。支座對它所支承的構(gòu)件的約束反力也叫支座反力。支座的構(gòu)造是多種多樣的，其詳細(xì)情況也是比較復(fù)雜的，只需加以簡化，歸納成幾個類型，才便于分析計算。建筑構(gòu)造的支座通常分為固定鉸支座，可動鉸支座，和固定(端)支座三類?！?緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]圖1.18(a)是固定鉸支座的表示圖。構(gòu)件與支座用光滑的圓柱鉸鏈聯(lián)接，構(gòu)件不能產(chǎn)生沿任何方向的挪動，但可以繞銷釘轉(zhuǎn)動，可見固定鉸支座的約束反力與圓柱鉸鏈約束一樣，即約束反力一定作用于接觸點，經(jīng)過銷釘中心，方向未定。固定鉸支座的簡圖如圖1.18(b)所示。約束反力如圖1.18(c)所示，可以用FRA和一未知方向角α表示，也可以用一個程度力FXA和垂直力FYA表示。第1章建筑力學(xué)根底1．固定鉸支座§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]圖l.20(a)是可動鉸支座的表示圖。構(gòu)件與支座用銷釘銜接，而支座可沿支承面挪動，這種約束，只能約束構(gòu)件沿垂直于支承面方向的挪動，而不能阻止構(gòu)件繞銷釘?shù)霓D(zhuǎn)動和沿支承面方向的挪動。所以，它的約束反力的作用點就是約束與被約束物體的接觸點、約束反力經(jīng)過銷釘?shù)闹行?，垂直于支承面，方向能夠指向?gòu)件，也能夠背叛構(gòu)件，視自動力情況而定。這種支座的簡圖如1.20(b)所示，約束反力如圖1.20(c)所示。第1章建筑力學(xué)根底2．可動鉸支座§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]第1章建筑力學(xué)根底§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶§3平面力系§4軸向拉壓§5改動§6幾何組成§7靜定構(gòu)造§8梁彎曲應(yīng)力§9組合變形§10壓桿穩(wěn)定§11位移計算§12力法§13位移法及力矩分配法§14影響線[練習(xí)][思索][前往]整澆鋼筋混凝土的雨篷，它的一端完全嵌固在墻中，一端懸空如圖1.22(a)，這樣的支座叫固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向挪動，也不能轉(zhuǎn)動，所以固定端支座除產(chǎn)生程度和豎直方向的約束反力外，還有一個約束反力偶(力偶將在第三章討論)。這種支座簡圖如圖1.22(b)所示，其支座反力表示如圖1.22(c)所示。第1章建筑力學(xué)根底3．固定端支座§0緒論§1力學(xué)根底§2力矩與力偶