建筑力学2-1摘要.ppt

* * * 小变形与线弹性范围 A B C F δ1 δ2 δ远小于构件的最小尺寸，所以通过节点平衡求各杆内力时，把支架的变形略去不计。计算得到很大的简化。 弹性变形与塑性变形 * 理论分析三方面：（a）平衡关系； （b）物理关系； （c）几何关系。 材料的力学模型 均匀、连续、各向同 性 的可变形固体，且在大多数场合下局限在弹性变形 范围内和小变形条件下进行研究 。 * 注意：变形体与刚体的区别 思考：理论力学中有关定理是否适用? 例如：材料力学中研究杆件的变形问题时， 可否允许应用力的可移性原理? 变形不等效 力线平移定理： 变形不等效 力的可传性公理： * 1-3外力、内力及应力的概念 外力： 按外力作用的方式 体积力:是连续分布于物体内部各点的力 如物体的自重和惯性力 面积力: 如油缸内壁的压力，水坝受到的水压力等均为分布力 若外力作用面积远小于物体表面的尺寸，可作为作用于一点的集中力。如火车轮对钢轨的压力等 按时间 分布力： 集中力： 静载： 动载： 缓慢加载（a≈0） 快速加载（a≠0），或冲击加载 * 外力作用引起构件内部的附加相互作用力。 求内力的方法－－截面法 1、切 2、留 3、代 4、平 内力 * 以轴力为例 F F 1、轴力：横截面上的内力 2、截面法求轴力 m m F FN 切: 假想沿m-m横截面将杆切开 留: 留下左半段或右半段 代: 将抛掉部分对留下部分的作用用内力代替 平: 对留下部分写平衡方程求出内力即轴力的值 F FN * 一点的应力：当面积趋于零时，平均应力的大小和方向都将趋于一定极限，得到 应力的国际单位为Pa 1N/m2= 1Pa（帕斯卡） 1MPa = 106Pa 1GPa = 109Pa 应力总量P 可以分解成: 垂直于截面的分量σ－－正应力 平行于截面的分量τ－－切应力 应力 * 1-4位移、变形及应变的概念 F C’ D’ E’ 位移 线位移 角位移 变形 线变形 角变形 应变 线应变 切应变 A A’ C D E * 1-5 构件的分类 杆件的基本变形 构件的分类： 杆件、板壳*、块体* 杆件： 直杆： 折杆： 曲杆： 等截面直杆、变截面直杆 等截面折杆、变截面折杆* 等截面曲杆、变截面曲杆* 按轴线分 * 拉压变形 拉（压）、剪切、扭转、弯曲 杆件的基本变形： * 剪切变形 * 扭转变形 * 弯曲变形 * 小结 本章主要介绍了： 材料力学的任务变形固体的基本假设外力、内力及应力的概念位移、变形及应变的概念构件的分类 杆件的基本变形 ? ? ? ? ? ? ? * 1-2材料力学的基本假设 连续性假设： 认为整个物体体积内毫无空隙地充满物质 在外力作用下，一切固体都将发生变形，故称为变形体，而构件一般均由固体材料制成，故构件一般都是变形固体。注意与刚体区别 均匀性假设： 认为物体内的任何部分，其力学性能相同 各向同性假设： 认为在物体内各个不同方向的力学性能相同 * 李雪平 xueping@scut.edu.cn QQ 建筑力学（二） 求图示结构的支座反力 * 第一章 绪论和基本概念 第二章 轴向拉伸和压缩 第三章 剪切和扭转 第四章 梁的内力 * 建筑力学（二）本学期讲授内容 * 第一章 绪论和基本概念 * 材料力学简史 传统具有柱、梁、檩、椽的木制房屋结构 古代建筑结构 chuán * 古代建筑结构 建于辽代（1056年）的山西应县佛宫寺释迦塔 塔高9层共67.31米，用木材7400吨 900多年来历经数次地震不倒，现存唯一木塔 * 古代建筑结构 都江堰安澜索桥 * 古代建筑结构 建于隋代（605年）的河北赵州桥 桥长64.4米，跨径37.02米，用石2800吨 * 高层建筑 钢混结构建筑，用钢7万8千吨 * 大跨度桥梁 历时四年修建，1937年通车，10万多吨钢材。 * 桥梁结构 * 航空航天器 * 材料力学的问题无处不在，所以我们需要学习和研究。尤其是土木与建筑类学生。 1.选择什么样的材料？ 2.选择什么样的结构形式？ 3.结构尺寸？ * 强 度(strength)：抵抗破坏的能力 刚 度(stiffness)：抵抗变形的能力 稳定性(stability)：保持原有平衡状态的能力 构件的强度、刚度和稳定性不仅与构件的形状有关，而且与所用材料的力学性能有关，因此除了理论分析，还必须有实验。 构件的承载能力 1-1材料力学的任务 * 安全 用材越少越好 经济 任务：研究构件的强度