建筑力學復習建筑力學復習建筑力學復習建筑力學(A1)剛體靜力學

(1-3章)變形體靜力學(材料力學)

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

(1-3章)變形體靜力學(材料力學)

(5,6,8,9,10,12章)2021/1/42掌握基本概念建筑力學的任務和內容強度、剛度與穩定性剛體、變形固體及基本假設連續性、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、彎曲荷載的分類——研究平衡問題及求解內力問題時的力學模型研究構件的承載能力及超靜定問題時的力學模型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、滾動鉸支座、鏈桿（連桿）約束、固定端約束、定向支座剛體靜力學（受力分析）2021/1/44（2）結構計算簡圖桿件、連接、支座、荷載、結構體系（3）物體受力分析受力圖：①選研究對象——取分離體；②先畫上主動力③畫出約束反力④根據公理簡化力。剛體靜力學（受力分析）2021/1/45畫受力圖要注意的問題：(1)不要漏畫力；除重力、電磁力外，物體之間只有通過接觸才有相互機械作用力。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械作用，對受力體所受的每一個力，都應明確指出它是哪一個施力體施加的。(3)不要畫錯力；反力必須嚴格按照約束類型來畫；注意作用力與反作用力的對應。2021/1/46畫受力圖要注意的問題：(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，以及應用三力匯交原理。(5)注意整體與局部一致；同一系統各研究對象的受力圖必須整體與局部一致，相互協調。對某一處的約束反力方向一旦設定，在整體、局部或單個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（靜力學公理）2021/1/48概念：力對點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獨立的平衡方程平面力偶系的合成與平衡條件兩個力偶的合成仍然為力偶，且1個獨立的平衡方程剛體靜力學（力系簡化的基礎知識）2021/1/49第3章平面任意力系簡化與平衡方程平面任意力系向一點的簡化平面任意力系的平衡方程——3個獨立平衡方程

平面平行力系的平衡方程——2個獨立平衡方程物體系的平衡問題主矢主矩（與簡化點無關）（與簡化點有關）平衡對于分布載荷來說，其合力的大小等于分布載荷圖形的面積，合力作用線則通過該圖形的形心。物體系平衡系統中每個剛體平衡2021/1/410剪切變形體靜力學構件(一維)拉桿壓桿可能的變形軸向拉壓彎曲扭轉組合變形強度

剛度強度

剛度

穩定研究對象承載能力強度強度

剛度強度

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

內力FN軸力(離開截面為正)--截面法求解

應力及

強度條件

變形及

剛度條件

應力、彈性模量及剪切模量的單位：112,1106,1109。桿系結構節點變形圖解決三類問題2021/1/412剪切面剪切

剪力V

切應力

擠壓擠壓力FC

擠壓應力

擠壓截面聯接件的實用計算剪切2021/1/413扭轉內容提要:

外力偶矩T:

內力扭矩MT:截面法,注意正負號規定

應力及

強度條件

變形及

剛度條件

注意單位換算:解決三類問題TTTT2021/1/414彎曲內力內容提要:剪力V及彎矩M:截面法,注意正負號規定.

內力圖中控制截面(極值處,載荷變化處,梁端截面等)的數值必須標明.內力單位需注明.VVVVVV2021/1/415內容提要:V及q之間的微分關系q向下為正x向右為正注意：梁平衡微分方程彎曲內力V2021/1/416內容提要:彎曲正應力及強度條件:彎曲切應力及強度條件:計算中注意單位換算非對稱截面注意驗算上下邊緣彎曲應力VV2021/1/417內容提要:與彎曲應力計算有關的截面幾何性質矩形截面圓形截面為抗彎截面模量彎曲應力2021/1/418彎曲變形內容提要:撓度:橫截面形心在垂直于梁軸方向的位移.轉角:橫截面的角位移撓度與轉角的關系:撓曲線微分方程:近似:－撓曲線方程－轉角方程積分法和疊加法V2021/1/419壓桿穩定內容提要:粗短壓桿強度破壞理想壓桿實際壓桿存在’偶然偏心’細長壓桿臨界力:壓桿中長壓桿彈塑性失穩破壞細長壓桿彈性失穩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截面幾何性質桿件幾何長度長度系數(桿端約束)壓桿的長細比無量綱量2021/1/420壓桿穩定內容提要:臨界應力總圖小柔度桿中柔度桿大柔度桿2021/1/421壓桿穩定內容提要:壓桿穩定計算折減系數法或穩定安全系數法解決三類問題:(1)穩定性校核(2)確定承載力(強度與穩定)(3)截面設計(試算法)2021/1/422壓桿穩定折減系數:2021/1/423典型例題2021/1/424PRARDACBPD(a)(二力桿)RCRD(c)例：對如圖角架及其構件進行受力分析并作受力圖（不計桿的自重）。完成2021/1/425例題長2m,面積為2002。面積為2502。200。10。試求節點A的位移。解：1、計算軸力。（設斜桿為1桿，水平桿為2桿）取節點A為研究對象2、根據胡克定律計算桿的變形。AF300斜桿伸長水平桿縮短目錄2021/1/4263、節點A的位移（以切代?。〢F300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，孔內插有銷釘，載荷通過銷釘傳遞至試件。試件和銷釘材料相同，其抗拉強度σb=400MPa許用應力[σ]＝160MPa[τ]＝100MPa[σc]=320MPa在試驗中為了確保試件在端部不被破壞，試設計試件端部的尺寸a、b和銷釘的直徑d。安全系數例題2021/1/428解:(1)破壞載荷(2)剪切強度條件:(3)擠壓強度條件:(4)凈截面強度條件:

(5)端部剪切強度條件:2021/1/429圖示為裝有四個帶輪的一根實心圓軸的計算簡圖。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）設計軸的直徑D；（2）若軸的直徑D0=105，試計算軸的扭轉角根據給定的強度和剛度條件設計截面2021/1/430解:(1)受力分析----得出最大扭矩(關鍵點)(2)由強度條件設計截面:(3)由剛度條件設計截面:(4)變形計算:取較大值扭矩圖2021/1/431直徑d=100mm兩段機軸用法蘭和螺栓聯接成傳動軸。軸受扭時的最大剪應力為70Ma，螺栓的直徑d1=20mm，布置在D0=200mm的圓周上。設螺栓的許用剪應力，試求所需螺栓的個數n。求解思路:直徑d=100mm的機軸所受的外力偶矩通過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)螺栓抗剪強度條件:取2021/1/433用荷載集度、剪力、彎矩的微分關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號工字鋼，其抗彎截面模量許用應力。桿是直徑的圓截面鋼桿，其許用應力。試求:(1)許可載荷；(2)為提高此結構的承載能力，可改變哪一根桿件的截面尺寸？多大的尺寸為宜？此時的許可載荷又為多大？2021/1/436題型:（1）確定承載力（2）截面設計及確定承載力解:(1)確定承載力步驟:內力及內力圖應力及強度條件確定承載力AB桿強度條件：CD桿強度條件：M圖2021/1/437題型:（1）確定承載力（2）截面設計及確定承載力解:(2)截面設計及確定承載力結構承載力由CD桿控制，為提高結構承載能力，需增大CD桿的截面。使CD、AB均達到強度極限。此時載荷為：由強度條件設計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的轉角。EI=常數。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。

計算中注意單位換算2021/1/441

題型:截面設計——同時考慮強度和