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建筑力学上册第2版教学课件 ppt 作者杨力彬等主编 6

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常见问题

1、第一篇在研究力系的合成与平衡时，将物体看作是刚体，没有考虑物体的变形。,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,第二篇材料的强度、刚度和稳定性,引言,本篇将在第一篇的基础上，进一步研究物体在力作用下的变形和破坏规律。,在研究问题时，物体看成变形体。,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,一、基本概念,在建筑物中，承担荷载并起骨架作用的部分称为结构。,组成结构的各单个部分称为构件。,为了保证建筑结构安全、正常地工作，我们必须保证组成结构的每个构件都安全可靠，能够承担应当承受的荷载，即构件要满足承载能力的要求。构件的承载能力主要包括如下三个方面：,普通高等教育“十一五”国家级规划教材, 强度：构件抵抗破坏的能力。构件满足强度要求时，在荷载作用下不发生破坏。, 刚度：构件抵抗变形的能力。构件满足刚度要求时，在荷载作用下产生的变形在允许变形的范围内。, 稳定性：构件保持原有平衡状态的能力。有些构件（例如细长的受压杆）在荷载大到一定程度时，会突然失去它原有的平衡状态，从而不能正常使用，称为丧失稳定。正常使用的构件应具有保持它原有平衡状态的能力。,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,二、本篇的

2、任务,工程中设计合理的构件首先应考虑使构件满足强度、刚度、稳定性这三方面的要求。,但实际工程中设计构件时，除了应考虑上述三方面要求外，还必须考虑尽可能选用合适的材料和节省用量。,显然安全可靠与经济节约这两方面是互相矛盾的。,本篇就为解决这一矛盾提供系统的力学计算原理和基本方法。,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,需要指出的是：实际问题是很复杂的。,本篇为了能做到将个别的具体问题科学系统化，,并通过实验，将观察到的表面现象经过理论分析从而找到问题的本质和规律，,研究问题时通常作一些假设。,比如，通常将研究对象看成在弹性范围内工作的弹性变形体等。,第六章基本知识与杆件的变形形式,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,教学主要内容,变形固体及其基本假设；,杆件变形的基本形式；,本章目标要求,理解变形固体的概念及其基本假设；,了解杆件变形的基本形式；,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,第一节变形固体及其基本假设,一、变形固体,建筑工程中的构件（如梁、板、墙、柱等）都是用固体材料制成，这些用固体材料制成的构件在实际使用时要受到外力的作用，并产生变形。,通常将在外力作用下能产生

3、一定变形的固体称为变形固体。,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,变形固体的变形，按其性质可分为两种,一种是外力解除后，变形也随之消失的弹性变形,一种是外力解除后，变形并不能全部消失的塑性变形,建筑工程中所用的材料，可以近似地看成是只有弹性变形而没有塑性变形。只有弹性变形的物体称为理想弹性体或完全弹性体,只能产生弹性变形的外力范围称为弹性范围,在弹性范围内，构件的变形量与外力的情况有关，变形量可能较大，也可能很小。,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,当变形量与构件本身尺寸相比特别微小时称为小变形。,本篇将只研究杆件在弹性范围内的小变形问题。,二、基本假设, 连续性假设,认为在变形固体的整个体积内连续不断地充满了物质，无任何空隙。,根据这一假设，在研究问题时就可以在构件内任意一点选取一单元体来研究。,普通高等教育“十一五”国家级规划教材, 均匀性假设,认为在变形固体内各点处的力学性质完全相同，变形固体内任一点的力学性质完全能代表整个固体。, 各向同性假设,认为固体材料在各个方向上的力学性质完全相同。,实际上工程中所用的固体材料都不完全符合这个假设。,有所不同但很接近，可以将它们看成

4、各向同性材料。,总之，本篇所研究的构件是均匀连续、各向同性，在小变形范围内的理想弹性体。,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,第二节杆件变形的基本形式,一、杆件的几何特征及分类,杆件是指某一个方向（一般为长度方向）的尺寸远大于其另外两个方向尺寸的构件。,垂直于杆件长度方向的截面称为横截面,杆件中各横截面形心的连线称为杆的轴线,横截面总是与轴线相垂直,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,按照杆件横截面是否有变化又将杆件分为两类：等截面杆和变截面杆,工程中大部分杆件是等截面的，并且是直杆，我们称这类杆为等截面直杆，简称等直杆,按照杆件的轴线情况分为两类：直杆和曲杆,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,二、杆件变形的基本形式,工程中，杆件在不同形式的外力作用下，将产生不同形式的变形。,经研究发现，杆件变形的基本形式有下列四种：, 轴向拉伸或轴向压缩,受力特点,外力或合外力的作用线与杆轴线重合,变形特点,杆段主要沿轴向伸长或缩短,普通高等教育“十一五”国家级规划教材, 剪切,受力特点,变形特点,反向外力垂直于杆件轴线并相互平行且相距很近,两外力间的截面沿外力方向产生相对错动,普通高等教育“十一五”国家级规划教材, 扭转,受力特点,变形特点,外力偶作用在垂直于杆件轴线的平面内,外力偶间的横截面绕轴线发生相对转动,普通高等教育“十一五”国家级规划教材, 平面弯曲,受力特点,变形特点,垂直于轴线的外力都作用在同一纵向对称面内,杆轴线由直线变成平面曲线,

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