1土木工程專業大學生：掌握三大力學(理論力學、材料力學、結構力學)掌握三大結構(混凝土結構、鋼結構、砌體結構)力學一級學科包括：一般普通力學、固體力學、流體力學、工程力學與土木工程專業關系最緊的有：理論力學、材料力學、結構力學、土力學、流體力學等，土木工程教學計劃已作為必修課安排道路工程概述土木工程中的力學和結構概念2彈性力學、塑性力學、巖石力學、高等流體力學、非線性力學、振動分析計算力學、斷裂力學、空氣動力學、凍土力學（低溫力學）、結構矩陣分析、結構優化分析設計、結構軟件設計理論等也被根據實際情況設為任意選修課，有的納入研究生教學課程。道路工程概述土木工程中的力學和結構概念道路工程概述土木工程中的力學和結構概念道路工程概述1力、力矩和平衡

力(Force)是一種物體間有方向的相互作用，這種相互作用有使物體改變原來形狀或改變運動方向，或二者俱有的效應。

3道路工程概述土木工程中的力學和結構概念

圖道路工程概述1可以說明力矩和平衡的概念。在這個處于靜止狀態的裝置中，任何一個支桿都有一組重力作用在上面，每個重力圍繞懸掛點的轉動效應都可量化為該重力值和懸掛點到重力作用線的垂直距離的乘積Fi×di表示，這個轉動效應稱為力矩（Moment，在土木工程中習稱彎矩）。力矩既可按順時針方向轉動，也可按逆時針方向轉動，當兩個方向轉動效應之和為零時（∑M=0），稱處于轉動平衡(RotationEquilibrium)狀態。45道路工程概述土木工程中的力學和結構概念圖道路工程概述1基本平衡圖道路工程概述土木工程中的力學和結構概念道路工程概述2外力、內力和反力在多個物體組成的系統中，由系統之外的物體對這個系統的作用力稱為外力，包括風化作用、侵蝕作用、搬運作用、沉積作用和固結成巖作用。物體因荷載等作用而引起的內部產生抵抗變形的力稱為內力。6道路工程概述土木工程中的力學和結構概念土木工程結構中的基本內力特征如圖道路工程概述3：7圖道路工程概述3道路工程概述土木工程中的力學和結構概念（1）產生拉伸變形的是拉力（Tension），一般以+N表示；（2）產生壓縮變形的是壓力（Compression），一般以-N表示；（3）產生彎曲變形的是彎矩（Moment），一般以M表示；（4）產生剪切變形的是剪力(Shear)，一般以V表示；（5）產生扭曲變形的是扭矩（Torsion），一般以MT表示。8道路工程概述土木工程中的力學和結構概念9荷載永久荷載可變荷載偶然荷載10道路工程概述土木工程中的力學和結構概念作用約束變形作用外加變形作用慣性作用11道路工程概述土木工程中的力學和結構概念圖道路工程概述8荷載和作用分類道路工程概述土木工程中的力學和結構概念

道路工程概述4結構和結構失效

結構的構件有以下幾種：

（1）板

（2）梁

（3）柱

（4）墻（7）殼

（5）桿（8）索

（6）拱（9）膜12道路工程概述土木工程中的力學和結構概念

13圖道路工程概述9結構的基本構件道路工程概述土木工程中的力學和結構概念

14圖道路工程概述10建筑工程中房屋結構的各種形式示意15力學在工程中的應用示例分析大型橋梁建筑結構工程事故上海南浦大橋道路工程概述土木工程中的力學和結構概念16想一想：立柱越高越好嗎？纜索越粗越好嗎？斜拉索橋纜索與立柱17【想一想】

1.民用建筑物的主要組成部分的受力特征是什么？

2.民用建筑中基礎所承受的荷載有哪些？【提示】

從梁、板、柱三個方向著想！道路工程概述土木工程中的力學和結構概念182010年1月3日，云南建工集團市政公司承建的昆明新機場配套引橋工程，澆筑混凝土過程中突然發生支架垮塌事故，垮塌長度約38.5米，寬為13.2米，支撐高度約為8米，事發時，作業面下有40多人。支架垮塌事故共造成7人死亡，26人輕傷，8人重傷。事故原因——澆灌混凝土過程中支架中的支撐體系失穩。工程事故道路工程概述土木工程中的力學和結構概念19地基強度不足，導致塔的上部傾斜道路工程概述土木工程中的力學和結構概念20紀錄片：TacomaNarrowsBridge（高清）【案例】美國塔科馬大橋因風荷載作用小引起的共振而倒塌道路工程概述土木工程中的力學和結構概念21【案例】寧波某輕鋼門式剛架施工階段倒塌。破壞原因：未設置必要的支撐而導致失穩破壞。道路工程概述土木工程中的力學和結構概念22理論力學的研究對象和內容理論力學：研究物體機械運動一般規律的科學。機械運動：物體在空間的位置隨時間的改變。研究內容：速度遠小于光速宏觀物體機械運動，以伽利略和牛頓總結的基本規律為基礎，屬于古典力學的范疇。靜力學運動學動力學道路工程概述土木工程中的力學和結構概念23主要研究受力物體平衡時作用力所應滿足的條件；同時也研究物體受力的分析方法，以及力系簡化的方法。靜力學道路工程概述土木工程中的力學和結構概念24只從幾何的角度來研究物體的運動（如軌跡、速度、加速度等），而不研究引起物體運動的物理原因。運動學動畫：剛體運動道路工程概述土木工程中的力學和結構概念25研究受力物體的運動和作用力之間的關系。動力學動畫：剛體動力學道路工程概述土木工程中的力學和結構概念26研究桿件在拉、壓、彎、剪、扭五種作用下的強度特性及變形、穩定等剛度特性是機械、土建、水利、石油與天然氣、船舶等等專業工程技術人員必修的技術基礎課程

材料力學道路工程概述土木工程中的力學和結構概念27材料力學的任務：為合理設計構件提供有關強度、剛度和穩定計算的基本理論和方法。問題：結合專業舉例說明什么時候需考慮強度、剛度和穩定的實例。道路工程概述土木工程中的力學和結構概念28

結構力學研究結構在荷載作用下內力、變形的計算方法，結構穩定性及在動力荷載作用下的結構反應。研究對象：梁、拱、桁架、框架、平板、殼體等桿件結構、實體結構、板殼結構。

結構力學道路工程概述土木工程中的力學和結構概念29研究彈性體在外力作用或溫度改變及支座沉陷等原因發生時的應力、變形、位移；研究對象：非桿狀的實體結構(如板、殼、擋土墻、堤壩、地基等)可以得到較精確的分析結果；研究內容:

平面問題、空間問題的基本理論，平面問題的直角坐標、極坐標解答，差分法、變分法、有限單元法求解平面問題、空間問題的解答，薄板彎曲問題等。彈性力學道路工程概述土木工程中