建筑力学重点

建筑力学复习重点写在开头：此重点作为交流学习之用，请勿用于商业用途，侵权必究！耶！一、物体的受力分析1、步骤：①取分离体：把所要研究物体单独分离出来，画出其简图。②画受力图：在分离体图上画出研究对象所受的全部力（包括荷载--主动力和约束反力）二、力的效应、约束、约束反力1、力的效应：受力物体的运动状态发生改变2、约束：限制非自由体位移的其他物体（①自由体：可以自由位移，不受任何其他物体的限制②非自由体：不能自由位移，其某些位移受其他物体限制不能发生）功能：限制非自由体的某些位移3、约束反力：约束对非自由体的作用力方向：与他所限制的位移方向相反三、平面任意力系、汇交力系、力偶力系1、平面任意力系（平面一般力系）1）定义：指的是力系中各力的作用线在同一平面内任意分布的力系2）合成R＇为平面任意力系的主矢（等于力系中各力的矢量合）M0为平面任意力系相对简化中心O的主矩。（等于力系中各力对简化中心O之矩的代数和）注意：①现力系不与原力系等效②主矢与简化中心位置无关，不同简化中心主矢相同③主矩一般与简化中心位置有关，不同简化中心主矩不同。3）平面任意力系简化结果讨论（简答）①主矢不为零主矩为零R＇≠０Ｍ０＝０②主矢主矩都不为零R＇≠０Ｍ０≠０③主矢为零主矩不为零R＇＝０Ｍ０≠０④主矢主矩均为零R＇＝０Ｍ０＝０4）平衡分布荷载Q=ql2、平面汇交力系1）定义：力系中各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点的力系2）合成：（1）几何法：平行四边形定理（2）合力投影定理：力系的合力在任一轴上的投影，等于力系中各力在同一轴上的投影的代数和（3）解析法：3）平衡：R=0（1）充要条件：合力为零，矢量和为零。（2）几何条件：力多边形是自身封闭的力多边形。3、力偶力系1）定义：作用在同一平面内的多个力偶组成的力偶的集合2）力偶的定义：大小相等、方向相反且不共线的两个平行力3）力偶的三要素：力偶的力的大小、力偶臂的大小、力偶的转向4）力偶的第一个性质：不能用一个力来等效代换，也不能用一个力来与之平衡5）力偶的第二个性质：使物体绕其作用面内任意一点的转动效果，是与矩心位置无关的，这个效果完全由力偶矩来确定6）力偶矩：m=±Fd7）平面力偶等效定理：二力偶的力偶矩相等8）推论：①力偶对刚体的作用效果与力偶在作用面内的位置无关②保持力偶矩不变的情况下，随意同时改变力偶中力的大小以及力偶臂的长短，不会影响力偶对刚体的作用效果9)合成：合力偶的力偶矩等于各力偶力偶矩的代数和10）平衡：M=04、平面平行力系1）定义：力系中各力的作用线在同一平面内且相互平行四、支座种类与约束①、柔索约束：由软绳、链条等构成功能：柔索只承受拉力，只能限制物体在柔索受拉方向的位移约束1②、光滑面约束：两个物体光滑接触所构成。功能：两物体可脱离开，也可以沿光滑面相对滑动，但沿接触面法线且指向接触面的位移受到限制。方向：作用于接触点，沿接触面的法线且指向物体约束1③、光滑约束教练约束：功能：两物体铰接处允许有相对转动（角位移）发生，不允许有相对移动（线位移）发生。约束2个（相互垂直）④、铰支座：Ⅰ固定铰支座：将构件用铰链约束与地面相连接约束2个Ⅱ滚动铰支座：将构件用铰链约束连接在支座上，制作用滚轴支持在光滑面上约束1个⑤、链杆约束：链杆：两端用光滑铰链与其他物体连接，不计自重且中间不受力作用的杆件二力杆：链杆只在两铰链外受力作用方向：沿着两铰链中心的连线作用在物体上约束1个注意：一般情况下铰链约束的约束反力使用两个垂直分力来表示，但对连接二力杆的铰链来说铰链约束反力作用线是确定的，不用了两个垂直分力表示。⑥、固定端约束（固定约束）：使杆件其中一端被固定，既不能发生移动也不能发生转动约束3个（XYM力偶）⑦定向支座：功能：允许杆端沿与链杆垂直的方向移动，限制了沿链杆方向的移动，也限制了转动。方向：一个沿链杆方向的力N和一个力偶m约束2个五、自由度自由度：确定体系运动时所需要的独立座标的数目W=3m-2h-rW自由度数m体系的刚片数h单铰数r链杆数六、三个规则的内容规则一：两刚片用即不完全平行，也不相交于一点的三根链杆连接，所组成的体系是几何不变的。规则二：三个刚片用不在一条直线的铰两两相连组成的体系是几何不变的。规则三：在刚片上加二杆结点时，形成的体系是几何不变的（简答？）七、静定结构、超静定结构、不变、可变、瞬变①几何不变体系（无多余联系，有多余联系）：不考虑材料变形的条件下，体系受力后，能保持其几何形状的未知的不变，而不发生刚体形式的运动②几何可变体系：在荷载的作用下，体系必然发生刚体形式的运动，无论荷载有多小，体系的几何形状和位置都要发生变化。③瞬变体系：在原来的位置上能运动，发生为小微以后不能再继续运动的体系④静定结构：如果平衡体系的全部未知量（包括需要求出和不需要求出）的数目，等于体系的独立的平衡方程数目，能用静力学平衡方程求解全部未知量，则所研究的平衡问题是静定问题的这类结构。⑤超静定结构未知量的数目大于独立的平衡方程的数目，仅用平衡方程不能求解出全部未知量，则所研究的问题称为超静定问题八、什么是建筑结构1、建筑结构是指在建筑物（包括构筑物）中，由建筑材料做成用来承受各种荷载或者作用，以起骨架作用的空间受力体系。2、种类：混凝土结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等。3、常见结构形式：①梁板体系②桁架体系③拱结构体系④框架、筒体体系⑤悬索体系⑥薄壳体系九、横纵墙的承重特点其开间比横墙承重体系大，但空间布置不如纵墙承重体系灵活，整体刚度也介于两者之间，墙体用材、房屋自重也介于两者之间，多用于教学楼、办公楼、医院等建筑十、截面法含义用法步骤1、内力：物体因受外力作用，在物体各部分之间所产生的相互作用力2、截面法的含义：截面的内力是在截面上连续分布的分布力系，当构件所受的外力为平面任意力系，且力系作用面通过构件的轴线时，作用在截面上的分布力系可以向截面中心简化3、步骤：（1）取分离体。在需要求内力的截面处，假象地将构建截开，分割为两部分，任选二者中的一个为分离体。通常以计算方便为准，选作用力较少的一个为分离体。（2）画受力图。画出分离体上所受的全部外力。此时，待求的截面内力为分离体的外力，应在截面中心画出轴力N、剪力Q和弯矩M（3）列平衡方程。求解轴力N、剪力Q和弯矩M的值4、方向：轴力符号：当截面上的轴力使分离体受拉时为正，反之为负剪力符号：当截面上的剪力使分离体做顺时针方向转动时为正，反之为负弯矩符号：当截面上的的弯矩使分离体上部受压下部受拉是为正，反之为负5、规律：十一、各种节点变形的定义（1）轴向拉伸或压缩：不对方向相反的外力沿轴线作用于杆件，杆件变形的主要表现为长度发生伸长或缩短的改变（2）剪切：一对相距很近的方向相反的平行力沿横向（垂直于轴线）作用于杆件，杆件的变形主要表现为横截面沿力作用方向发生错动（3）扭转：一对方向相反的力偶作用于杆件的两个横截面，杆件的相邻横截面绕轴线发生相对转动（4）弯曲：一对方向相反的力偶作用于杆件的纵向平面（通过杆件轴线的平面）内，杆件的轴线由直线变为曲线（5）弹性变形：撤去荷载可消失的变形（6）塑性变形：撤去荷载仍残留的变形十二、刚体的四个基本假设1、连续性假设：认为物体的材料结构是密实的，物体内材料是无空隙的连续分布2、均匀性假设：认为材料的力学性质是均匀的，从物体上任取或大或小的一部分，材料的力学性质均相同。3、各向同性假设：认为材料的力学性质是各向同性的，材料沿不同方向具有相同的力学性质。有些材料沿不同的方向的力学性质是不同的，称为各向异性材料。4、小变形假设：变形体内在外力作用下产生的变形与构件的原始尺寸相比是很微小的，可忽略不计。十三、构件的控制截面求内力1、控制截面的定义：框架每一根杆件都有许许多多截面，内力组合只需在每根杆件的几个主要截面进行。这几个主要截面的内力求出后，按此内力进行杆件的配筋便可以保证此杆件有足够的可靠度。这些主要截面称之为杆件的控制截面。2、梁柱的控制截面：梁：左端支座截面、跨中截面和右端支座截面柱：柱顶截面和柱底截面。计算题一、支座反力：静定结构，单个物体求支座反力二、支座反力：超静定结构，物体系结构，先整体后单个