静力学公理第二节力与平衡的概念注意课件.ppt

1、建筑力学与结构建筑力学与结构建艺系：莫敏华建艺系：莫敏华 .岗位工作问题的处理岗位工作问题的处理岗位工作有关力学的计算岗位工作有关力学的计算技能证考试技能证考试学习建筑工程专业课程的基础学习建筑工程专业课程的基础学习学习目的目的课程简介建筑建筑力学与结构力学与结构力力学学基基础础静力学基本知识课程简介课程简介结构结构基基础础力系的合成与平衡杆件的内力结构基本原理钢筋砼结构砌体结构定性分析很重要定性分析很重要培养综合分析的能力培养综合分析的能力理论联系工程实际理论联系工程实际勤于思考勤于思考学习学习要求要求第一篇 建筑力学基础第一章第一章 静力学基本知识静力学基本知识第一节第一节 建筑力学概述建

2、筑力学概述第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念第三节第三节 结构的荷载结构的荷载第四节第四节 约束与约束反力约束与约束反力第五节第五节 物体的受力分析和受力图物体的受力分析和受力图第六节第六节 结构的计算简图结构的计算简图第一节第一节 建筑力学概述建筑力学概述广西容县真武阁广西容县真武阁 真武阁的建筑不用一颗铁钉，技术之巧妙奇绝，为世人所折服。真武阁高13.2米，面宽13.8米，进深11.2米，用近三千条大小不一的南方特有的格木构件，以巧妙的杠杆结构方法，串联吻合，相互制约,组成一个优美、稳固的统一整体。二层楼上，出现了四根头顶千斤，脚不着地的承重大柱,承受着上层楼板、配柱和庞大的屋顶的

3、沉重负荷，这是“杠杆原理”所造成的悬柱奇观，将从底层通到二层的八根通柱,变成二、三层的支点，在通柱上分上下两层横贯七十二根挑枋,这些挑枋象天平上的横杆一样，外面长的一端挑起宽阔的瓦檐,里面短的一端跳起二层的内柱，使它头顶千斤,脚不落地。这种在我国的古建筑中应用较多，而真武阁则用得特别巧妙奇绝。赵赵 州州 桥桥赵州桥力学模型简化赵州桥力学模型简化图图上海楼房倒塌事故上海楼房倒塌事故2009年年6月月27日日第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念 2009年6月27日，上海一在建13层住宅楼整体倒塌，倾倒过程不到半分钟。据调查，该事故是由于楼房两侧压力差造成的。事发楼房有过两次堆土施工：第一次

4、堆土施工发生在事故半年前，堆土距离楼房约20米，第二次堆土施工发生在事故前一周，土方紧贴建筑物堆积在楼房北侧。土方在短时间内快速堆积，产生了3000t左右的侧向力。加之楼房前方由于开挖基坑出现凌空面，侧向力导致预应力高强度混凝土桩基础破坏，引起楼房整体倒覆。第一节第一节 建筑力学概述建筑力学概述、结构的概念、结构的概念 结构结构由建筑材料按照一定的方式构成，并能够承受荷由建筑材料按照一定的方式构成，并能够承受荷载作用的物体或体系。载作用的物体或体系。房屋的结构房屋的结构梁、板、柱、墙等基本构件通过一定的方梁、板、柱、墙等基本构件通过一定的方式相互连接在一起就构成了房屋的骨架。式相互连接在一起就

5、构成了房屋的骨架。、学习任务、学习任务1、研究力系的简化和力系的平衡问题、研究力系的简化和力系的平衡问题2、强度问题、强度问题3、刚度问题、刚度问题4、稳定问题、稳定问题5、研究几何组成，保证结构各部分不致发生相对运动问题。、研究几何组成，保证结构各部分不致发生相对运动问题。第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念 学习目标学习目标1、理解力的概念和力的两种效应？、理解力的概念和力的两种效应？2、了解力的三要素？、了解力的三要素？3、了解力的分类？、了解力的分类？4、理解静力学公理？、理解静力学公理？第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念问题引问题引入入用手推、拉、抛、举物体时，容易感受

6、到力。物体越重所需用手推、拉、抛、举物体时，容易感受到力。物体越重所需之力就越多，有了对力的感觉，你能之力就越多，有了对力的感觉，你能“悟悟”出其道理吗？出其道理吗？1）定义定义 力是物体之间力是物体之间相互的机械作用，相互的机械作用，其效果使物体其效果使物体运运动状态动状态和和形状大形状大小小发生改变。发生改变。一、一、力的概念力的概念2）分析分析（1）物体之间）物体之间 施力物体和受力物体；施力物体和受力物体；桌子上的物体受到有桌子上的物体受到有哪些力哪些力的作用，施力物的作用，施力物体和受力物体分别是什么？体和受力物体分别是什么？A、重力，、重力，施力物体和受力物体分别是什么？施力物体和

7、受力物体分别是什么？B、支持力，、支持力，施力物体和受力物体分别是什么？施力物体和受力物体分别是什么？第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念2）分析分析（2）相互作用）相互作用 作用力与反作用力；作用力与反作用力；作用力与反作用力必然成对出现。作用力与反作用力必然成对出现。等值等值反向反向共线共线大小相等大小相等方向相反方向相反作用在同一条直线上作用在同一条直线上3）刚体刚体若只研究外效应，变形可以不用考虑之物体。若只研究外效应，变形可以不用考虑之物体。第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念1 二力平衡公理二力平衡公理 在刚体上受到在刚体上受到F、F2两个力的作用，要两个力的作用，要使

8、刚体平衡，其必要和充分条件是这两个力大使刚体平衡，其必要和充分条件是这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。小相等、方向相反、作用在同一条直线上。二、二、静力学公理静力学公理第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念2 加减平衡力系公理加减平衡力系公理 在作用于刚体的任何力系中，加上或者去在作用于刚体的任何力系中，加上或者去掉一个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用掉一个平衡力系，不改变原力系对刚体的作用效果。效果。二、二、静力学公理静力学公理第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念推论推论1 力的可传性原理力的可传性原理 作用于作用于刚体刚体上的力可以沿其作用线移动到上的力可以沿其作

9、用线移动到刚体内任意一点，而不会改变该力对刚体的作刚体内任意一点，而不会改变该力对刚体的作用。用。注意：只适用于一个刚体，不适用于两个或两注意：只适用于一个刚体，不适用于两个或两个以上刚体。个以上刚体。FF二、二、静力学公理静力学公理第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念注意：只适用于一个刚体，不适用于两个或两注意：只适用于一个刚体，不适用于两个或两个以上刚体。如：个以上刚体。如：F1F2F1F2第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念二、二、静力学公理静力学公理3 力的平行四边形法则力的平行四边形法则 作用在物体同一点的两个力可以合成为一作用在物体同一点的两个力可以合成为一个合力，合力

10、的作用点也在该力上，其大小和个合力，合力的作用点也在该力上，其大小和方向都可以由这两个力为邻边所构成的平行四方向都可以由这两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线确定。边形的对角线确定。第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念二、二、静力学公理静力学公理4 三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理 一刚体受共面不平行的三个力的作用而平一刚体受共面不平行的三个力的作用而平衡时，此三力的作用线必汇交于一点。衡时，此三力的作用线必汇交于一点。第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念二、二、静力学公理静力学公理第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念二、二、静力学公理静力学公理5 作用力与反作用力原理作用

11、力与反作用力原理 任何一个物体对其他物体有力作用时，它必任何一个物体对其他物体有力作用时，它必定受到一个反作用力。它们同时出现，大小相等、定受到一个反作用力。它们同时出现，大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。方向相反、作用在同一条直线上。1、主动力主动力使物体运动或使物体有运动趋势的力。使物体运动或使物体有运动趋势的力。第二节第二节 力与平衡的概念力与平衡的概念三、三、力的分类力的分类2、约束反力约束反力对物体运动起限制作用的力。对物体运动起限制作用的力。主动力和约束反力统称主动力和约束反力统称外力外力1、建筑力学主要研究哪些问题？建筑力学主要研究哪些问题？小小 结结2、力对物体有哪些作用效应？力对物体有哪些作用效应？3、力对物体的作用效果取决于哪些要素？力对物体的作用效果取决于哪些要素？4、力可分为哪两类？力可分为哪两类？