演講人：日期:建筑力學課程核心內容體系目錄CONTENTS02.04.05.01.03.06.基礎力學原理結構動力學基礎結構靜力分析結構穩(wěn)定性研究材料力學特性工程應用與實踐01基礎力學原理靜力學基本概念與假設力的基本假設力的三要素（大小、方向、作用點）、力的平行四邊形法則、力的分解與合成等。03包括力、力的平衡、平衡條件、剛體、質點等。02靜力學基本概念靜力學定義和研究對象靜力學是研究物體在靜止狀態(tài)下或平衡狀態(tài)下受力的力學分支，研究對象為靜止或平衡的物體系統(tǒng)。01力學模型與受力分析基礎力學模型根據實際問題抽象出的力學系統(tǒng)，包括物體的形狀、尺寸、約束條件等。01受力分析對物體進行受力分析，確定物體所受的外部力，以及內部應力分布等。02約束類型與約束反力了解不同類型的約束（如柔性約束、剛性約束等）及其產生的約束反力。03國際單位制（SI）的基本單位包括長度（米）、質量（千克）、時間（秒）、力（牛頓）等。量綱與量綱分析通過量綱分析可以檢查公式的正確性，以及判斷物理量的性質。單位換算掌握不同單位之間的換算關系，以便進行單位換算和計算。標準單位與量綱體系02結構靜力分析作用在剛體上同一平面內的匯交力系，當且僅當力的多邊形自行閉合時，該力系平衡。平面力系平衡條件平面匯交力系的平衡條件作用在剛體上同一平面內且相互平行的力系，當且僅當這些力的大小相等、方向相反且作用在同一直線上時，該力系平衡。平面平行力系的平衡條件作用在剛體上同一平面內的任意力系，當且僅當它們的合力為零時，該力系平衡。即力的多邊形能夠閉合。平面一般力系的平衡條件支座類型與反力計算6px6px6px提供兩個方向的約束，反力方向垂直于支承面。固定鉸支座提供法向約束，反力垂直于接觸面，但允許在切向方向上發(fā)生移動。光滑接觸面支座提供一個方向的約束，反力方向垂直于支承面，但允許在該方向上有移動?？蓜鱼q支座010302允許在水平方向上移動和轉動，只提供垂直方向的約束。滾動支座04靜定結構內力圖繪制截面法疊加法平衡條件法圖乘法通過假想地切開結構某一部分，考慮該部分所受的力，從而得到截面上的內力。對于由幾個簡單結構組成的復雜結構，可以分別求出各簡單結構的內力，然后進行疊加得到復雜結構的內力。利用結構在受力作用下的平衡條件，通過列方程求解未知內力。利用內力圖與外力作用圖之間的幾何關系，通過圖形乘法求得內力。03材料力學特性應力-應變關系曲線彈性階段應力與應變成正比，卸載后恢復原狀，彈性模量表示應力與應變之比。01屈服階段應力超過彈性極限后，應變繼續(xù)增加而應力幾乎不變，形成屈服平臺。02強化階段屈服后，材料應變繼續(xù)增加，應力也隨之提高，形成強化階段。03斷裂階段應力達到極限后，材料發(fā)生斷裂，斷裂點處的應力稱為抗拉強度。04最大拉應變理論，考慮了拉伸和壓縮應變對失效的貢獻。第二強度理論最大剪應力理論，認為材料失效與最大剪應力相關。第三強度理論01020304最大拉應力理論，認為材料斷裂與最大拉應力相關。第一強度理論畸變能理論，考慮了形狀改變比能對材料失效的影響。第四強度理論材料強度與失效理論截面幾何性質計算截面面積截面極慣性矩截面慣性矩截面扇形慣性矩用于計算材料的抗拉、抗壓強度，反映材料承載能力的幾何量。描述截面抵抗彎曲變形的能力，與材料彎曲剛度有關。用于計算材料在扭轉作用下的抗扭能力，反映截面抵抗扭轉變形的性質。用于計算截面在特定方向上的慣性矩，用于更精確的應力分析。04結構動力學基礎結構振動基本方程基于牛頓第二定律，建立結構振動的基本方程，包括位移、速度和加速度等參數。振動方程的建立介紹自由振動的特性以及受迫振動的響應，分析在簡諧荷載作用下的振動情況。自由振動與受迫振動探討阻尼對振動系統(tǒng)的影響，包括減振、耗能以及等效阻尼比等概念。阻尼對振動的影響動力荷載類型與響應突加荷載與沖擊荷載分析突加荷載與沖擊荷載對結構的影響，以及結構在荷載作用下的瞬態(tài)響應。周期荷載與穩(wěn)態(tài)響應隨機荷載與結構可靠性研究周期荷載下結構的穩(wěn)態(tài)響應，包括共振現(xiàn)象及其避免措施。探討隨機荷載對結構的影響，以及如何通過概率統(tǒng)計方法評估結構的可靠性。123分析地震波的傳播特性，以及結構在不同地震波作用下的響應特點。抗震設計核心參數地震波特性與結構響應介紹阻尼比對地震反應譜的影響，以及如何通過調整阻尼比來降低結構的地震響應。阻尼比與地震反應譜探討結構的剛度與柔度在抗震設計中的作用，以及如何通過合理設計來提高結構的抗震性能。剛度與柔度05結構穩(wěn)定性研究壓桿屈曲臨界荷載歐拉公式長度系數臨界應力彈性模量計算理想壓桿屈曲臨界荷載的公式，考慮了壓桿的材料、長度和截面屬性。壓桿在屈曲前所能承受的最大應力，與材料的屈服強度有關。考慮壓桿實際長度與屈曲模態(tài)的關系，對歐拉公式進行修正的系數。材料在彈性變形階段應力與應變的比例，影響壓桿的臨界荷載。穩(wěn)定設計規(guī)范要求穩(wěn)定性驗算穩(wěn)定安全系數構造措施屈曲后強度利用在設計結構時，必須進行穩(wěn)定性驗算，確保結構在承受各種荷載時不會發(fā)生失穩(wěn)。為提高結構的穩(wěn)定性，設計中采用的安全系數，通常大于1。通過調整結構構造，如加強截面、設置支撐等，提高結構的穩(wěn)定性?？紤]結構在屈曲后的剩余承載能力，充分利用材料的強度。橋梁失穩(wěn)橋梁結構在荷載作用下發(fā)生屈曲失穩(wěn)，導致橋梁整體破壞。柱類構件失穩(wěn)如建筑中的柱子，在承受過大荷載或受到側向力作用時發(fā)生失穩(wěn)。桁架結構失穩(wěn)由于節(jié)點連接較弱或整體剛度不足，導致桁架結構在荷載作用下發(fā)生失穩(wěn)。板件失穩(wěn)如鋼板在受壓時發(fā)生屈曲，導致構件喪失承載能力。典型失穩(wěn)案例分析06工程應用與實踐力學實驗測量方法應變測量使用應變片、應變計等測量構件表面的應變，了解受力情況。位移測量通過位移計、千分表等儀器測量物體在受力后的位移變化。力的測量利用測力傳感器、力平衡儀等測量構件所受的力，為分析提供數據。動力學參數測量通過加速度計、速度計等測量物體的動力學參數，如振動、沖擊等。實際工程問題解析結構穩(wěn)定性分析振動與噪聲控制強度校核斷裂力學應用根據力學原理，分析建筑結構的穩(wěn)定性，判斷是否存在失穩(wěn)風險。通過計算構件的應力、應變等參數，校核其強度是否滿足安全要求。分析建筑物在振動或噪聲作用下的響應，提出減振降噪措施。應用斷裂力學原理，分析構件的裂紋擴展及斷裂行為，提出相應的防護措施。有限元分析軟件操作ANSYS軟件操作學習ANSYS軟件的建模、網格劃分、加載求解及結果分析等功能。AB