建筑力学课件(完整版)

最新建筑力学的学习资料

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绪

论

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第一节 建筑力学的任务和内容一、建筑力学的任务 建筑力学是一门重要的专业基础课，掌 握基本的力学知识和计算方法可为建筑工程 领域的结构设计和建筑施工等提供基本保障 ，也为进一步学习相关的专业课程打下必要 的基础。

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荷载： 建筑物各部分的自重、人和设备的重 力、风力等等，这些直接主动作用在建筑 物上的外力在工程上统称为荷载。 结构、构件： 在建筑物中承受和传递荷载而起骨架 作用的部分或体系称为结构。组成结构的 每一个部件称为构件。

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结构分类 1 按组成结构结构的形状及几何尺寸分类： 杆件结构(即长度远大于截面尺寸的构件) 如梁 柱等 杆件结构依照空间特征分类： 平面杆件结构：凡组成结构的所有杆件的轴线在一平面内 空间杆件结构 薄壁结构(长度和宽度远大于厚度的构件) 如薄板 薄壳 实体结构 (长宽高接近的结构)如挡土墙 堤坝等

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如图0–1是一个单层工业厂房承重骨架的示意图，它由屋 面板、屋架、吊车梁、柱子及基础等构件组成,每一个构件都 起承受和传递荷载的作用。如屋面板承受着屋面上的荷载并 通过屋架传给柱子，吊车荷载通过吊车梁传给柱子，柱子将 其受到的各种荷载传给基础，最后传给地基。

图0-1

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赵州桥

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纽约世贸中心

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上海世界环球金融中心

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悉尼歌剧院

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斜拉桥

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三峡大坝

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平衡状态无论是工业厂房或是民用建筑、公共建筑，它们的结构及组成结 构的各构件都相对于地面保持着静止状态，这种状态在工程上称为平 衡状态。

保证构件的正常工作必须同时满足三个要求： (1)在荷载作用下构件不发生破坏，即应具有足够的强 度； (2)在荷载作用下构件所产生的变形在工程允许的范围 内，即应具有足够的刚度； (3)承受荷载作用时，构件在其原有形状下的平衡应保 持稳定的平衡，即应具有足够的稳定性。

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构件的强度、刚度和稳定性统称为构件的承载能力。其高低 与构件的材料性质、截面的几何形状及尺寸、受力性质、工 作条件及构造情况等因素有关。在结构设计中，如果把构件 截面设计得过小，构件会因刚度不足导致变形过大而影响正 常使用，或因强度不足而迅速破坏；如果构件截面设计得过 大，其能承受的荷载过分大于所受的荷载，则又会不经济， 造成人力、物力上的浪费。因此，结构和构件的安全性与经 济性是矛盾的。建筑力学的任务就在于力求合理地解决这种 矛盾。即：研究和分析作用在结构(或构件)上力与平衡的 关系，结构(或构件)的内力、应力、变形的计算方法以及 构件的强度、刚度和稳定条件，为保证结构(或

构件)既安 全可靠又经济合理提供计算理论依据。

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二、建筑力学的研究内容要处理好构件所受的荷载与构件本身的承载能 力之间的这个基本矛盾，就必须保证设计的构件 有足够的强度、刚度和稳定性。建筑力学就是研 究多种类型构件(或构件系统)的强度、刚度和稳 定性问题的科学。 各种不同的受力方式会产生不同的内力，相应就 有不同承载能力的计算方法，这些方法的研究构 成了建筑力学的研究内容。