第2章静力学讲解.pptVIP

（1）建筑荷载的分类 其性质分为三类：永久荷载、可变荷载、偶然荷载。 永久荷载（恒载）——是指长期不变的作用在结构上的荷载。如楼板、墙、柱、固定设备等。 可变荷载（活载）——指变化的作用在结构上的荷载。例如，楼屋面活荷载、车辆荷载、吊车荷载、风雪荷载等。 建筑荷载按分布方式又可分为：集中荷载、均布荷载和非均布荷载。 偶然荷载——指爆炸力、撞击力等比较意外的荷载。 （2）荷载的简化 实际建筑结构受到的荷载一般包括： 体荷载（自重、惯性力等）； 面荷载（风压力、楼面活荷载等）； 可以简化为： 均布线荷载、集中荷载和力偶。 ①材料的重度 某种材料单位体积的重量（kN/m3）称为材料的重度，即重力密度，用γ表示。 如钢筋混凝土的重度的25 kN/m3，砖的重度是19 kN/m3。 ②均布面荷载 单位面积上的荷载值称为均布面荷载，通常用p表示，单位为N/m2或kN/m2。 计算如图2-21所示板的均布面荷载。 图2-21 板的均布面荷载 （kN/m2） 即均布面荷载为重度乘以板厚。 ③均布线荷载 沿跨度方向单位长度上均匀分布的荷载，称为均布线荷载，其单位N/m或kN/m。 （kN/m） 即均布线荷载为重度乘以截面面积。 ④非均布线荷载 沿跨度方向单位长度非均匀分布的荷载，称为非均匀线荷载。其单位N/m或kN/m。 集中地作用于一点的荷载称为集中荷载，其单位N或kN，通常用G或F表示。 ⑤集中荷载 G=γbhL * 第2章 静力学的基本概念 　　【学习目标】通过本章的学习，熟悉力、平衡和刚体的概念；理解静力学公理、荷载的分类和简化；熟悉工程中常见的约束类型，掌握其约束反力的画法，能正确画出单个物体及物体系的受力图；了解结构的计算简图。 　　【学习重点】静力学公理；工程中常见的约束类型及约束反力的画法；单个物体及物体系的受力分析，正确画出受力图。 2.1 力和平衡的概念 1.力 力是物体间相互的机械作用。 力对物体的作用效应： 一是使物体的运动状态发生改变，称为力的运动效应或外效应；二是使物体的形状和尺寸发生改变，称为力的变形效应或内效应。 图2-1 手推小车 　　图2-2 梁弯曲变形 力的三要素：大小、方向和作用点。 力的单位是牛或千牛，记作N或kN。 力的方向包含方位和指向两个含义。 力的作用点是物体间相互机械作用位置的抽象化。集中力和分布力。 力的三要素表明力是矢量，且为定位矢量。 图2-3 力的表示 　　2.力系 力系是指作用在物体上的一群力。 分为平面力系和空间力系两大类。 按其作用线所在的位置： 按其作用线的相互关系： 分为共线力系、平行力系、汇交力系和一般力系。 3.平衡 物体在力系作用下，相对于地球保持静止或作匀速直线运动，称为平衡。如房屋、桥梁、水坝相对于地球保持静止；在直线轨道上作匀速运动的火车、沿直线匀速起吊的构件等相对于地球是作匀速直线运动。 4.静力学的研究对象 静力学的主要研究对象是刚体。 静力学中，我们将研究以下三个问题： （1）物体的受力分析 （2）力系的等效替换（或简化） （3）建立各种力系的平衡条件 2.2 静力学公理 公理1 力的平行四边形法则 作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。 矢量表达式： F＝F1＋F2 图2-4 合力 即合力矢等于这两个分力矢的矢量和。 公理2 二力平衡公理 作用于同一刚体上的两个力，使刚体保持平衡的必要和充分条件是这两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 矢量表达式： 在两个力作用下处于平衡的杆件称为二力杆件，也称二力杆。 图2-5 二力件 F=－F? 公理3 加减平衡力系公理 在作用于刚体上的任意力系中，增加或减少任一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。 推论1 力的可传性原理：作用于刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移动到刚体内任意一点，并不改变该力对刚体的作用效应。 图2-6 刚体上力的可传性 力的三要素可改为：力的大小、方向和作用线。 图2-7 力在变形体上沿作用线移动 力的可传性原理只适用于刚体，不适用于变形体。 　　推论2 三力平衡汇交定理：作用于刚体上三个相互平衡的力，若其中两个力的作用线汇交于一点，则此三力必在同一平面内，且第三个力的作用线通过汇交点。 图2-8 三力平衡汇交定理示意 　　证明：如图2-8所示，在刚体的A、B、C三点上，分别作用三个相互平衡的力F1、F2、F3。根据力的可传递性，将力F1和F2移到汇交点O，然后根据力的平行四边形法则，得合力F，则力F3应与F平衡。由二力平衡条件可得出F3必定与合力F