建筑力学概论.pptVIP

【学习目标】 通过本章的学习，了解建筑力学的研究对象、任务；熟悉杆件变形的基本形式；理解建筑结构的分类；认识建筑力学与建筑结构的关系。 第1章 绪 论 【学习重点】 建筑力学的研究对象、任务；结构和构件的强度、刚度和稳定性；杆件变形的基本形式。 1.1 建筑力学的研究对象、任务 1.建筑力学的研究对象 　　结构——在建筑物中承受并传递荷载而起骨架作用的部分。 　　构件——组成结构的单个基本部件。 研究对象——建筑工程结构和构件。 　如：梁、板、柱、墙、基础等。 　如：梁柱体系、板壳体系、网架体系、桥梁、挡土墙等。 钢筋混凝土框架结构 单层工业厂房排架结构 　　（1）杆件结构 　　纵向长度远大于横截面上两个方向尺寸的构件称为杆件，如梁、柱等。 由若干杆件通过相互连接而组成的结构称为杆件结构。 结构按几何特征可分为以下三类： 图1-1 杆件结构 （2）薄壁结构 厚度远小于长度和宽度的构件称为薄壁。 当表面为平面形状时称为薄板，由若干块薄板可组成薄壁结构；具有曲面外形的薄壁结构，称为薄壳结构。 板和壳 图1-2 薄壁结构 　　（3）实体结构 长、宽、高尺寸均接近的结构称为实体结构。 　　图1-3 实体结构 建筑力学的研究对象是杆件结构。 2.建筑力学的任务 具有足够的强度、刚度和稳定性。 （1）强度 强度是指结构和构件承受外力时抵抗破坏的能力。 （2）刚度 刚度是指结构和构件承受外力时抵抗变形的能力。 （3）稳定性 稳定性是指构件承受外力时保持原有平衡状态的能力。 　　建筑力学的任务是研究构件或结构在荷载作用下的平衡条件及承载力，为构件设计提供必要的理论基础和计算方法，使所设计的构件既安全可靠，又经济合理。 　　3.建筑力学的研究内容 　 （1）研究各种力系的简化及平衡，对结构及构件进行受力分析。 　　（2）研究构件受力后的变形和破坏规律，以便建立构件满足强度、刚度和稳定性要求所需的条件，为设计既安全又经济的合理构件，提供科学的计算方法。 　　（3）以杆件体系为研究对象，分析其组成规律和合理形式以及结构在外力作用下内力和位移的计算，为结构设计提供方法和计算公式。 1.2 杆件变形的基本形式 　　杆件的变形可分为下列四种基本形式： 　　1.轴向拉伸和压缩 　 在一对大小相等、方向相反、作用线与杆轴线重合的外力作用下，杆件发生沿杆轴线方向的伸长或缩短，这种变形形式称为轴向拉伸或压缩。 2.剪切 在一对相距很近、大小相等、方向相反、作用线与杆轴线垂直的外力作用下，杆件的横截面沿外力作用方向发生错动，这种变形形式称为剪切。 3.扭转 在一对大小相等、方向相反、位于垂直于杆轴线的两平面内的外力偶作用下，杆件的任意横截面之间绕轴线发生相对转动，这种变形形式称为扭转。 　4.弯曲 在工程实际中，杆件可能同时承受各种荷载作用而发生复杂的变形，但都可以看作是上述基本变形的组合。 在一对大小相等、方向相反、位于杆的纵向对称平面内的外力偶作用下，杆件的轴线由直线弯成曲线，这种变形形式称为弯曲。 1.3 建筑结构的分类 　　1.按使用材料分类 按所使用材料不同： 可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构和木结构等。 （1）混凝土结构 以混凝土材料为主，并根据需要配置钢筋、预应力钢筋、钢骨、钢管、纤维等，共同受力的结构均可称为混凝土结构。 缺点：自重大、抗裂性差、现浇时耗费模板多、工期长等。 优点：强度高、耐久性好、可模性好、整体性好等。 　　（2）砌体结构 砌体结构是由块体材料和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。 优点：优点是可就地取材，造价低廉、有很好的耐火性和较好的耐久性、保温和隔热性能较好、施工设备简单，施工技术上无特殊要求。 缺点：自重大、强度较低、抗震和抗裂性能差、劳动强度大、用量大占用耕地。 （3）钢结构 钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制作而成的结构。 优点：强度高、自重轻、材质均匀、塑性和韧性好、制造简便、拆迁方便等优点。 缺点：易锈蚀、耐火性差、维护费用高等。 （4）木结构 木结构是指全部或大部分用木材（方木、圆木、条木、板材等）制成的结构。 优点：就地取材，制作简单，便于施工等优点。 缺点：易燃，易腐蚀和结构变形等缺点。 2.按受力和构造特点分类 按受力和构造特点： 　　混合结构、框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构和大跨度结构等。 　　其中大跨度结构多采用网架结构、薄壳结构、悬索结构以及膜结构等。 （1）混合结构 　　混合结构通常是指墙体、柱、基础等竖向承重构件