建筑工程職稱授課PPT(建筑力學)

一、如何備考1、考試資料的準備2、復習的總體思路c、精讀2：8泛讀a、先粗后細b、求懂不求熟e、重要的考前一周d、習題集的妙用二、考試方法及其試卷結(jié)構(gòu)四、試題類型為客觀性試題，包括單項選擇題、多項選擇題一、考（測）試方式為閉卷二、試卷滿分為120分三、考試時限為90分鐘三、“基礎(chǔ)知識”考試測評要素

一、應具備本專業(yè)必須的基礎(chǔ)知識和應用能力。二、能識讀建筑工程施工圖、掌握一般建筑構(gòu)造知識。三、具有一定的建筑力學與建筑結(jié)構(gòu)基本知識。四、具有常用建筑材料的檢測、保管和使用能力五、具有使用和操作一般測量儀器進行施工測量的能力。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識1、靜力學基礎(chǔ)力的概念

力：是物體間的相互機械作用，這種作用使物體的機械運動狀態(tài)發(fā)生變化和物體的形狀發(fā)生變化。外效應：運動狀態(tài)發(fā)生變化內(nèi)效應：物體形態(tài)發(fā)生變化力對物體作用效應力的三要素：大小、方向、作用點四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識1、靜力學基礎(chǔ)靜力學基本公理

公理2二力平衡公理

作用于同一剛體上的兩個力，使剛體保持平衡的充分和必要條件是：這兩個力的大小相等、方向相反，且作用在同一直線上。（等值、反向、共線）二力構(gòu)件：只受兩個力作用而平衡的構(gòu)件稱為二力構(gòu)件。（二力桿）公理1作用和反作用定理

兩物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反、沿同一直線，同時分別作用在這兩個物體上，這兩個力互為作用力和反作用力。四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（一）靜力學基本知識1、靜力學基礎(chǔ)靜力學基本公理

公理4力的平行四邊形法則

作用在物體上同一點的兩個力，可以合成為一個合力。合力的作用點也在該點，合力的大小和方向，由這兩個力為邊構(gòu)成的平行四邊形的對角線來確定。公理3加減平衡力系原理在已知力系上加上或減去任意的平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用效應。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識1、靜力學基礎(chǔ)力對點之矩、力偶的概念

在力的作用下，物體將發(fā)生移動和轉(zhuǎn)動。力的轉(zhuǎn)動效應用力矩來衡量，即力矩(moment)是衡量力轉(zhuǎn)動效應的物理量。力的轉(zhuǎn)動效應——力矩M可由下式計算：M=±F·d式中：F是力的數(shù)值大小，d是力臂，逆時針轉(zhuǎn)取正號，反之為負。力矩用帶箭頭的弧線段表示。力矩的特性1、力作用線過矩心，力矩為零；2、力沿作用線移動，力矩不變。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識1、靜力學基礎(chǔ)

力對點之矩、力偶的概念

合力矩定理

一個力對一點的力矩等于它的兩個分力對同一點之矩的代數(shù)和。力偶大小相等的二個反向平行力稱之為一個力偶。

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識1、靜力學基礎(chǔ)

力對點之矩、力偶的概念

力偶的特性1、力偶無合力2、力偶對其作用面內(nèi)任一點之矩恒等于力偶矩，而與矩心位置無關(guān)

3、力偶的等效性——在同一平面內(nèi)的兩個力偶，如果它們的力偶矩大小相等，力偶的轉(zhuǎn)向相同，則這兩個力偶是等效的。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識1、靜力學基礎(chǔ)

物體受力分析與受力圖

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識2、平面力系平面匯交力系

平面匯交力系（力系各個力的作用線位于同一平面，并匯交一點。）

1、力在直角坐標軸上的投影力F在x、y軸上的投影為：

若已知力F在x、y軸上的投影，則力F的大小及方向為：四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識2、平面力系平面匯交力系

二、平面匯交力系的合成的解析法

合力投影定理：力系的合力在某軸上的投影等于力系中各力在同軸上投影的代數(shù)和。即

其中合力R的大小及方向

四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（一）靜力學基本知識2、平面力系平面匯交力系

三、平面匯交力系的平衡方程及應用

平衡方程：

即為：當物體在平面匯交力系作用下處于平衡狀態(tài)時，力系在任意直角坐標軸上的投影的代數(shù)和均等于零。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識2、平面力系平面力偶系

平面力偶系合成的結(jié)果為一合力偶，合力偶矩為各分力偶矩的代數(shù)和。即為

1、平面力偶系的合成2、平面力偶系的平衡條件平面力偶系平衡的充分與必要條件為：此力偶系中各力偶矩的代數(shù)和為零。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識2、平面力系力的平移定理

力的平移定理：作用于剛體上的力，均可平移到剛體內(nèi)任一點，但必需同時增加一個附加力偶，其值等于原來力對該點之矩。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識2、平面力系平面一般力系

平面力系中所有力向簡化中心平移。

1、由所有平移力構(gòu)成的平面匯交力系——合成得到主矢量R′2、由全部附加力偶構(gòu)成的平面力偶系——合成得到主矩Mo結(jié)論：平面任意力系向任一點簡化，其一般結(jié)果為作用在簡化中心的一個主矢量與一個作用在平面上的主矩。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識2、平面力系平面一般力系

一、平面力系的平衡條件

可得平面力系的平衡方程

即在平面力系中所有力任一軸的投影代數(shù)和為零及對任一點的力矩代數(shù)和為零。

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識2、平面力系二、幾種特殊平面力系的平衡方程

1、平面匯交力系的平衡方程

2、平面平行力系的平衡方程

注：力系不平行y軸（或x軸）

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識2、平面力系二、靜定與靜不定問題

在分析物體或物系的平衡問題時，當所研究的平衡問題的未知量數(shù)等于或小于能夠列出的獨立平衡方程數(shù)目時，則全部未知量都能由平衡方程求解，這樣的問題稱為靜定問題。如果所研究的平衡問題的未知量數(shù)大于能夠列出的獨立平衡方程數(shù)目時，則由只根據(jù)平衡方程不能求解全部未知量，這樣的問題稱為靜不定問題。一、物系平衡問題物體系統(tǒng)（簡稱物系）：由多個物體通過約束而組合在一起的結(jié)構(gòu)（或機構(gòu)）。

物體系統(tǒng)的平衡

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識3、考慮磨擦時的平衡問題

摩擦是指發(fā)生在兩個相互運動或具有相對運動趨勢的物體的外表面上的阻礙作用。摩擦的概念

滑動摩擦

兩個相互接觸的物體，發(fā)生相對滑動，或存在相對滑動的趨勢時，彼此之間就有阻礙滑動的力存在，此力稱為滑動摩擦力，簡稱摩擦力。

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識3、考慮磨擦時的平衡問題

滑動摩擦

一、靜滑動摩擦

兩個相互接觸的物體，存在相對滑動的趨勢時，彼此之間就有阻礙滑動的力存在，此力稱為靜滑動摩擦力，簡稱靜摩擦力。

即臨界摩擦力的值與兩物體間的正壓力成正比。其中f為靜滑動摩擦系數(shù)，由實驗確定。

大?。耗Σ亮的范圍為0≤F≤Fm，具體值由平衡條件來確定。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識3、考慮磨擦時的平衡問題

滑動摩擦

二、動滑動摩擦

兩個相互接觸的物體，存在相對滑動時，彼此之間就有阻礙滑動的力存在，此力稱為動滑動摩擦力。其大小與接觸面之間的正壓力成正比，即其中f′為動滑動摩擦系數(shù)，由實驗確定。

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識3、考慮摩擦時的平衡問題

摩擦角與自鎖

全反力：物體所受的切向有限約束力F與法向約束力N合成，其合力R代表約束面對物體的全部作用，稱為全反力。摩擦角：全反力R與接觸面法線所形成的最大偏角φm稱為摩擦角。

物體處于平衡狀態(tài)時，全反力R與法向夾角φ的變化范圍為:自鎖：若主動力Q作用在摩擦錐范圍內(nèi)，則約束面必產(chǎn)生一個等值、反向、共線的全反力與主動力構(gòu)成平衡，且無論主動力Q的增加到多大，都不會使物體滑動，這種情況稱為自鎖。

自鎖條件：主動與法線的夾角不大于最大摩擦角。即四、測試內(nèi)容（建筑力學）（一）靜力學基本知識3、考慮摩擦時的平衡問題

具有摩擦的平衡問題

1）摩擦力總是沿著接觸面的切線方向并與物體相對滑動趨勢相反。

2）摩擦力的大小在一定范圍內(nèi)變化。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念內(nèi)力及內(nèi)力圖：

內(nèi)力：這種相互作用力由于物體受到外力作用而引起的改變量內(nèi)力形式：軸力、剪力、扭矩和彎矩內(nèi)力圖：表現(xiàn)內(nèi)力隨截面位置變化的規(guī)律而做的圖形截面法計算內(nèi)力三步驟：截開、代替、平衡四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念軸心拉（壓）桿的內(nèi)力及內(nèi)力圖

軸力圖——表示軸力沿桿件軸線變化規(guī)律的圖線。（1）集中外力多于兩個時，分段用截面法求軸力，作軸力圖。

（2）軸力圖中：橫坐標代表橫截面位置，縱軸代表軸力大小。標出軸力值及正負號（一般：正值畫上方，負值畫下方）。（3）軸力只與外力有關(guān)，截面形狀變化不會改變軸力大小。軸力的正負號：軸力以拉為正，以壓為負。軸力：由于軸向拉壓橫截面上引起的內(nèi)力作用線與桿的軸線一致，稱為軸力四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念扭轉(zhuǎn)軸的內(nèi)力及內(nèi)力圖

1、扭轉(zhuǎn)是桿件四種基本變形之一，這里主要計論圓截面等直桿的扭轉(zhuǎn)。2、扭轉(zhuǎn)時桿所受的外力是作用在垂直于桿軸線平面內(nèi)的外力偶。變形的特征是桿件的橫截面繞桿軸線作動。3、扭轉(zhuǎn)時桿件橫截面上的內(nèi)力，可用截面法求得。它是作用在橫截面所在平面的內(nèi)力偶，稱為扭矩。四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念

平面彎曲梁的內(nèi)力及內(nèi)力圖

內(nèi)力—外力引起的受力構(gòu)件內(nèi)相鄰部分之間相互作用力的改變量。剪力Q——限制梁段上下移動的內(nèi)力;彎矩M——限制梁段轉(zhuǎn)動的內(nèi)力偶。

單位：剪力QKN,N；彎矩MKN.m，N.m

平面彎曲—荷載與反力均作用在梁的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)，梁軸線也在該平面內(nèi)彎成一條曲線。彎曲—梁（橫向力作用）受力特點：垂直桿軸方向作用外力或桿軸平面內(nèi)作用外力偶；變形特點：桿軸由直變彎。

（1）梁任一橫截面上的剪力在數(shù)值上等于該截面一側(cè)（左側(cè)或右側(cè)）所有外力沿截面方向投影的代數(shù)和；符號規(guī)定：外力使截面產(chǎn)生順時針轉(zhuǎn)動趨勢時（或左上右下）該截面剪力為正，否則為負；

（2）梁任一橫截面上的彎矩在數(shù)值上等于該截面一側(cè)（左側(cè)或右側(cè)）所有外力對截面形心力矩的代數(shù)和；

符號規(guī)定：外力使梁段產(chǎn)生上凹下凸變形時（或左順右逆）該截面彎矩為正，否則為負；四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念

平面彎曲梁的內(nèi)力及內(nèi)力圖

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念彎矩、剪力、荷載集度間的關(guān)系(a)、(b)、(c)三式即Q、M、q間的關(guān)系。力學意義：微分形式的平衡方程；幾何意義：反映內(nèi)力圖的凹凸性；（一階導數(shù)反映切線斜率；二階導數(shù)反映曲線凹凸性。）四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念彎矩、剪力、荷載集度間的關(guān)系微分關(guān)系的幾何意義：剪力圖上某點處的切線斜率等于該點處荷載集度的大小；彎矩圖上某點處的切線斜率等于該點剪力的大小。

外力情況q<0(向下)無荷載段集中力F作用處：集中力偶M作用處：剪力圖上的特征↘(向下斜直線)水平線突變，突變值為F不變彎矩圖上的特征(下凸拋物線)斜直線有尖點有突變，突變值為M最大彎矩可能的截面位置剪力為零的截面剪力突變的截面彎矩突變的某一側(cè)四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念彎矩、剪力、荷載集間關(guān)系載荷F水平直線+-oror上斜直線上凸拋物線下凸拋物線下斜直線F(剪力圖無突變)F處有尖角斜直線四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念

用疊加法做梁的內(nèi)力圖四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念

拉壓桿虎克定律

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念

剪切虎克定律

四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念

扭轉(zhuǎn)時的純剪應力狀態(tài)四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念

梁的正應力、剪應力四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念簡單荷載作用下梁的撓度和轉(zhuǎn)角靜矩和形心四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性1、基本概念慣性矩和慣性積

平行移軸公式四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性2、強度概念低碳鋼的單向拉伸試驗

塑性指標：伸長率δ和斷面收縮率ψ拉伸過程四階段：彈性階段，屈服階段，強化階段，頸縮階段材料強度指標：比例極限σp,屈服極限σs,強度極限σb四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性2、強度概念軸心拉（壓）桿的強度計算

四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性2、強度概念平面彎曲梁的強度條件

最大正應力發(fā)生在最大彎矩截面的上、下邊緣處，該處的切應力為零，即正應力危險點處于單軸應力狀態(tài)；最大剪應力通常發(fā)生在最大剪力截面的中性軸處，該處的正應力為零，即剪應力危險點處于純剪切應力狀態(tài)；四、測試內(nèi)容（建筑力學）（二）結(jié)構(gòu)的強度、剛度及穩(wěn)定性3、剛度概念剛度的概念及構(gòu)件的截面剛度條件剛度：構(gòu)件抵抗變形的能力

構(gòu)件剛度：抗拉剛度EA，抗剪切剛度GA，抗扭剛度GIP，抗彎剛度EIZ平面彎曲梁的剛度條件

四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（三）壓桿的穩(wěn)定性計算

穩(wěn)定性概念四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（三）壓桿的穩(wěn)定性計算

臨界力計算公式四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（三）壓桿的穩(wěn)定性計算

臨界應力計算公式四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（三）壓桿的穩(wěn)定性計算

歐拉公式適用范圍四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（三）壓桿的穩(wěn)定性計算

壓桿穩(wěn)定性計算四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（四）結(jié)構(gòu)的幾何組成

基本概念四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（四）結(jié)構(gòu)的幾何組成

組成規(guī)則四、測試內(nèi)容（建筑力學）

（四）結(jié)構(gòu)的幾何組成

組成規(guī)則四、測試內(nèi)容（