建筑力學(xué)復(fù)習(xí)建筑力學(xué)復(fù)習(xí)建筑力學(xué)復(fù)習(xí)建筑力學(xué)(A1)剛體靜力學(xué)

(1-3章)變形體靜力學(xué)(材料力學(xué))

(5,6,8,9,10,12章)2021/1/42建筑力學(xué)(A1)剛體靜力學(xué)

(1-3章)變形體靜力學(xué)(材料力學(xué))

(5,6,8,9,10,12章)2021/1/42掌握基本概念建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性剛體、變形固體及基本假設(shè)連續(xù)性、均勻性、各向同性及彈性小變形桿件變形的基本形式軸向拉伸和壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲荷載的分類——研究平衡問(wèn)題及求解內(nèi)力問(wèn)題時(shí)的力學(xué)模型研究構(gòu)件的承載能力及超靜定問(wèn)題時(shí)的力學(xué)模型2021/1/43（1）約束與約束力柔體約束、理想光滑面約束、理想鉸約束、光滑球鉸鏈、固定鉸鏈支座、滾動(dòng)鉸支座、鏈桿（連桿）約束、固定端約束、定向支座剛體靜力學(xué)（受力分析）2021/1/44（2）結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖桿件、連接、支座、荷載、結(jié)構(gòu)體系（3）物體受力分析受力圖：①選研究對(duì)象——取分離體；②先畫上主動(dòng)力③畫出約束反力④根據(jù)公理簡(jiǎn)化力。剛體靜力學(xué)（受力分析）2021/1/45畫受力圖要注意的問(wèn)題：(1)不要漏畫力；除重力、電磁力外，物體之間只有通過(guò)接觸才有相互機(jī)械作用力。接觸處必有力，力的方向由約束類型而定。(2)不要多畫力；力是物體間的相互機(jī)械作用，對(duì)受力體所受的每一個(gè)力，都應(yīng)明確指出它是哪一個(gè)施力體施加的。(3)不要畫錯(cuò)力；反力必須嚴(yán)格按照約束類型來(lái)畫；注意作用力與反作用力的對(duì)應(yīng)。2021/1/46畫受力圖要注意的問(wèn)題：(4)受力圖上不能再帶約束。受力圖一定要畫在分離體上。(6)正確判斷二力桿，以及應(yīng)用三力匯交原理。(5)注意整體與局部一致；同一系統(tǒng)各研究對(duì)象的受力圖必須整體與局部一致，相互協(xié)調(diào)。對(duì)某一處的約束反力方向一旦設(shè)定，在整體、局部或單個(gè)物體的受力圖上要保持一致。2021/1/471、加減平衡力系公理推論1:力的可傳性原理2、力的平行四邊形法則3、二力平衡公理二力構(gòu)件/二力桿4、三力平衡定理5、作用與反作用公理剛體靜力學(xué)（靜力學(xué)公理）2021/1/48概念：力對(duì)點(diǎn)的矩力偶力偶矩力的等效平移平面匯交力系的合成與平衡條件幾何法、解析法(投影法)平面匯交力系有兩個(gè)獨(dú)立的平衡方程平面力偶系的合成與平衡條件兩個(gè)力偶的合成仍然為力偶，且1個(gè)獨(dú)立的平衡方程剛體靜力學(xué)（力系簡(jiǎn)化的基礎(chǔ)知識(shí)）2021/1/49第3章平面任意力系簡(jiǎn)化與平衡方程平面任意力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化平面任意力系的平衡方程——3個(gè)獨(dú)立平衡方程

平面平行力系的平衡方程——2個(gè)獨(dú)立平衡方程物體系的平衡問(wèn)題主矢主矩（與簡(jiǎn)化點(diǎn)無(wú)關(guān)）（與簡(jiǎn)化點(diǎn)有關(guān)）平衡對(duì)于分布載荷來(lái)說(shuō)，其合力的大小等于分布載荷圖形的面積，合力作用線則通過(guò)該圖形的形心。物體系平衡系統(tǒng)中每個(gè)剛體平衡2021/1/410剪切變形體靜力學(xué)構(gòu)件(一維)拉桿壓桿可能的變形軸向拉壓彎曲扭轉(zhuǎn)組合變形強(qiáng)度

剛度強(qiáng)度

剛度

穩(wěn)定研究對(duì)象承載能力強(qiáng)度強(qiáng)度

剛度強(qiáng)度

剛度2021/1/411軸向拉伸與壓縮外力F外力合力的作用線沿桿件軸線方向

內(nèi)力FN軸力(離開截面為正)--截面法求解

應(yīng)力及

強(qiáng)度條件

變形及

剛度條件

應(yīng)力、彈性模量及剪切模量的單位：112,1106,1109。桿系結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)變形圖解決三類問(wèn)題2021/1/412剪切面剪切

剪力V

切應(yīng)力

擠壓擠壓力FC

擠壓應(yīng)力

擠壓截面聯(lián)接件的實(shí)用計(jì)算剪切2021/1/413扭轉(zhuǎn)內(nèi)容提要:

外力偶矩T:

內(nèi)力扭矩MT:截面法,注意正負(fù)號(hào)規(guī)定

應(yīng)力及

強(qiáng)度條件

變形及

剛度條件

注意單位換算:解決三類問(wèn)題TTTT2021/1/414彎曲內(nèi)力內(nèi)容提要:剪力V及彎矩M:截面法,注意正負(fù)號(hào)規(guī)定.

內(nèi)力圖中控制截面(極值處,載荷變化處,梁端截面等)的數(shù)值必須標(biāo)明.內(nèi)力單位需注明.VVVVVV2021/1/415內(nèi)容提要:V及q之間的微分關(guān)系q向下為正x向右為正注意：梁平衡微分方程彎曲內(nèi)力V2021/1/416內(nèi)容提要:彎曲正應(yīng)力及強(qiáng)度條件:彎曲切應(yīng)力及強(qiáng)度條件:計(jì)算中注意單位換算非對(duì)稱截面注意驗(yàn)算上下邊緣彎曲應(yīng)力VV2021/1/417內(nèi)容提要:與彎曲應(yīng)力計(jì)算有關(guān)的截面幾何性質(zhì)矩形截面圓形截面為抗彎截面模量彎曲應(yīng)力2021/1/418彎曲變形內(nèi)容提要:撓度:橫截面形心在垂直于梁軸方向的位移.轉(zhuǎn)角:橫截面的角位移撓度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系:撓曲線微分方程:近似:－撓曲線方程－轉(zhuǎn)角方程積分法和疊加法V2021/1/419壓桿穩(wěn)定內(nèi)容提要:粗短壓桿強(qiáng)度破壞理想壓桿實(shí)際壓桿存在’偶然偏心’細(xì)長(zhǎng)壓桿臨界力:壓桿中長(zhǎng)壓桿彈塑性失穩(wěn)破壞細(xì)長(zhǎng)壓桿彈性失穩(wěn)破壞兩端鉸支一固定一自由兩端固定一固定一鉸支材料性質(zhì)截面幾何性質(zhì)桿件幾何長(zhǎng)度長(zhǎng)度系數(shù)(桿端約束)壓桿的長(zhǎng)細(xì)比無(wú)量綱量2021/1/420壓桿穩(wěn)定內(nèi)容提要:臨界應(yīng)力總圖小柔度桿中柔度桿大柔度桿2021/1/421壓桿穩(wěn)定內(nèi)容提要:壓桿穩(wěn)定計(jì)算折減系數(shù)法或穩(wěn)定安全系數(shù)法解決三類問(wèn)題:(1)穩(wěn)定性校核(2)確定承載力(強(qiáng)度與穩(wěn)定)(3)截面設(shè)計(jì)(試算法)2021/1/422壓桿穩(wěn)定折減系數(shù):2021/1/423典型例題2021/1/424PRARDACBPD(a)(二力桿)RCRD(c)例：對(duì)如圖角架及其構(gòu)件進(jìn)行受力分析并作受力圖（不計(jì)桿的自重）。完成2021/1/425例題長(zhǎng)2m,面積為2002。面積為2502。200。10。試求節(jié)點(diǎn)A的位移。解：1、計(jì)算軸力。（設(shè)斜桿為1桿，水平桿為2桿）取節(jié)點(diǎn)A為研究對(duì)象2、根據(jù)胡克定律計(jì)算桿的變形。AF300斜桿伸長(zhǎng)水平桿縮短目錄2021/1/4263、節(jié)點(diǎn)A的位移（以切代弧）AF300目錄2021/1/427矩形截面(30mm×5mm)低碳鋼拉伸試件如圖所示。試件兩端開有圓孔，孔內(nèi)插有銷釘，載荷通過(guò)銷釘傳遞至試件。試件和銷釘材料相同，其抗拉強(qiáng)度σb=400MPa許用應(yīng)力[σ]＝160MPa[τ]＝100MPa[σc]=320MPa在試驗(yàn)中為了確保試件在端部不被破壞，試設(shè)計(jì)試件端部的尺寸a、b和銷釘?shù)闹睆絛。安全系數(shù)例題2021/1/428解:(1)破壞載荷(2)剪切強(qiáng)度條件:(3)擠壓強(qiáng)度條件:(4)凈截面強(qiáng)度條件:

(5)端部剪切強(qiáng)度條件:2021/1/429圖示為裝有四個(gè)帶輪的一根實(shí)心圓軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖。已知T1=1.5，T2=3，T3=9，T4=4.5；各輪的間距為l1=0.8m，l2=1.0m，l3=1.2m；材料8×104。試求：（1）設(shè)計(jì)軸的直徑D；（2）若軸的直徑D0=105，試計(jì)算軸的扭轉(zhuǎn)角根據(jù)給定的強(qiáng)度和剛度條件設(shè)計(jì)截面2021/1/430解:(1)受力分析----得出最大扭矩(關(guān)鍵點(diǎn))(2)由強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)截面:(3)由剛度條件設(shè)計(jì)截面:(4)變形計(jì)算:取較大值扭矩圖2021/1/431直徑d=100mm兩段機(jī)軸用法蘭和螺栓聯(lián)接成傳動(dòng)軸。軸受扭時(shí)的最大剪應(yīng)力為70Ma，螺栓的直徑d1=20mm，布置在D0=200mm的圓周上。設(shè)螺栓的許用剪應(yīng)力，試求所需螺栓的個(gè)數(shù)n。求解思路:直徑d=100mm的機(jī)軸所受的外力偶矩通過(guò)法蘭上的螺栓抗剪傳遞.2021/1/432解:(1)軸所能承載的外力偶矩:(2)法蘭所承受的扭矩:(3)螺栓抗剪強(qiáng)度條件:取2021/1/433用荷載集度、剪力、彎矩的微分關(guān)系求下列各梁的剪力圖和彎矩圖。解:(1)支座反力(2)剪力圖(3)彎矩圖V圖M圖2021/1/434根據(jù)梁的彎矩圖求其剪力圖和受力圖。

解:(1)由彎矩圖得剪力圖(2)由剪力圖得受力圖V圖受力圖2021/1/435

如圖所示梁為10號(hào)工字鋼，其抗彎截面模量許用應(yīng)力。桿是直徑的圓截面鋼桿，其許用應(yīng)力。試求:(1)許可載荷；(2)為提高此結(jié)構(gòu)的承載能力，可改變哪一根桿件的截面尺寸？多大的尺寸為宜？此時(shí)的許可載荷又為多大？2021/1/436題型:（1）確定承載力（2）截面設(shè)計(jì)及確定承載力解:(1)確定承載力步驟:內(nèi)力及內(nèi)力圖應(yīng)力及強(qiáng)度條件確定承載力AB桿強(qiáng)度條件：CD桿強(qiáng)度條件：M圖2021/1/437題型:（1）確定承載力（2）截面設(shè)計(jì)及確定承載力解:(2)截面設(shè)計(jì)及確定承載力結(jié)構(gòu)承載力由CD桿控制，為提高結(jié)構(gòu)承載能力，需增大CD桿的截面。使CD、AB均達(dá)到強(qiáng)度極限。此時(shí)載荷為：由強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)CD桿截面：2021/1/438

用疊加法求圖示外伸梁外伸端的撓度和截面B的轉(zhuǎn)角。EI=常數(shù)。2021/1/439

解:2021/1/440

矩形截面懸臂梁受載如圖，已知q=10kN，l=3m，[f/l]=1/250，[

]=120MPa，E=200GPa，且h=2b，試求截面尺寸。

計(jì)算中注意單位換算2021/1/441

題型:截面設(shè)計(jì)——同時(shí)考慮強(qiáng)度和