2.1内力的试卷.ppt

第二章 静定结构内力分析 第一节 内力的概念 小朋友吊在单杆上，胳膊有什么感觉？ 人双手撑地倒立起来，胳膊又有什么感觉？ 胳膊的形状有改变吗？ 第一节 内力的概念 一、杆件 在日常生活和土木工程中，物体在里作用下的变形是客观存在的。当构件的长度尺寸远大于横向尺寸时称为杆件。 二、杆件的四种基本变形及组合变形 工程实际中，杆件上的外力是多种多样的，从而使构件 的变形也是多种多样的，但是这些变形不外乎以下四种基本 变形中的一种或者它们的组合。 轴向拉伸（压缩）、剪切、扭转、弯曲。 1、轴向拉伸（压缩） 杆件在受轴向力作用而产生拉伸或压缩变形。 受力特点：直杆的两端沿杆件轴线方向作用为一对大小相 等、方向相反、作用线在同一直线上的力； 变形特点：在外力作用下产生杆件轴线方向的伸长或缩短。 轴向拉伸：当作用力背离杆端时，作用力是拉力，杆件产 生拉长变形，称为轴向拉伸。 轴向压缩：当作用力指向杆端时，作用力是压力，杆件产 生压缩变形，称为轴向压缩。 2、剪切 在日常生活中，用剪刀剪断物体就是剪切破坏的典型实例。 受力特点：作用在构件上的横向外力大小相等、方向相反、 作用线平行且距离很近。 变形特点：介于两横向力之间的各截面沿外力作用方向发 生相对错动。 剪切面：两横向力之间的横截面称为剪切面，破坏常在剪 切面发生。 3、扭转 扭转变形在机械传动部分最常见，如汽车的转向轴。 受力特点：在垂直于杆件轴线的平面内，作用有大小相等、 转向相反的一对力偶。 变形特点：各横截面绕杆件轴线发生相对转动。 扭转角：任意两个横截面间的相对转角称为扭转角，用φ 表示。工程习惯将以扭转变形为主的构件称为轴，其中以圆轴 的应用为最广。 4、弯曲 试一试：两手支承一把尺子，中间放重物，尺子怎样变形 受力特点：杆件受到通过杆件轴线平面内的力偶作用，或者受到垂直于杆件的横向力作用。 变形特点：杆件的轴线将由直线变成曲线。。 弯曲变形是工程中最常见的一种变形形式，以弯曲变形为 主要变形的构件称为受弯构件，梁是最常见的受弯构件之一， 如矩形梁、工字形梁、T形梁等。 组合变形：由两种或以上的基本变形组合而成。 斜弯曲：由两个相垂直的平面弯曲组合而成，如烟囱受到 风力作用。 偏心压缩：使杆件发生压缩和弯曲的变形，如牛腿柱。 弯扭组合：如雨篷板，除受到梁上墙的压力和雨篷板上的 荷载使其弯曲变形外，还有雨篷板及其上荷载对梁的力偶矩引 起的扭转。 三、变形固体 建筑工程中的固体材料在外力作用下会产生变形，称为变形固体。 当研究物体受力后的变形及破坏时，不能把它看作刚体，而应是按实际的变形体进行研究。 四、变形类型 变形体的变形分为两类： （1）弹性变形：能随外力的卸去而消失的变形 （2）塑形变形：不能随外力的卸去而消失的变形 * * 胳膊产生了轴向拉伸（拉长拉细） 胳膊产生了轴向压缩（压短压粗） （a）轴向拉压 （b）剪切 （c）扭转 （d）弯曲 （a）轴向拉压 （b）剪切 （c）扭转 （d）弯曲 五、变形固体的基本假设 变形固体是多种多样的，性质也很复杂，为了便于研究， 理论上忽略一些次要因素，根据材料的主要性质对变形固体 作以下两个基本假设，在以后的力学中分析如无特别说明， 则它们都是研究问题的前提。 （1）均匀连续性假设：假设变形固体在其整个体积内连 续不断地充满物质，并且在各点处的材料力学性质完全相同 （2）各向同性假设：假设材料在各个方向上的力学性质 完全相同。 以上假设说明：建筑力学所研究的杆件力学性能是均匀 连续的、各向同性的。 *