建筑力學(第三版)緒論

建筑力學(第三版)緒論第一頁，共37頁。《建筑力學》（第四版）主編：于英李曉楓

第二頁，共37頁。

建筑力學是一門重要的專業(yè)基礎課程之一。

建筑力學課程的性質(zhì)為建筑結(jié)構(gòu)設計及施工中受力問題提供基本的力學知識和計算方法。主要分析材料的力學性能和建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的受力、變形特點等問題?？己朔绞剑?/p>

課程簡介學時：第三頁，共37頁。第一章靜力學的基本概念第二章平面匯交力系第三章力矩·平面力偶系第四章平面一般力系第五章材料力學基本概念第六章軸向拉伸和壓縮第八章平面圖形的幾何性質(zhì)第七章剪切與扭轉(zhuǎn)第九章梁的彎曲第十章組合變形第十一章壓桿穩(wěn)定第十二章平面體系的幾何組成分析第十三章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析第十四章靜定結(jié)構(gòu)的位移計算第十五章力法第十八章影響線靜力學材料力學結(jié)構(gòu)力學第十六章位移法第十九章結(jié)構(gòu)動力計算簡介第十七章力矩分配法

緒論《建筑力學》（第三版）教材目錄第四頁，共37頁。

緒論一、建筑力學的研究對象四、建筑力學與其它課程的關(guān)系及學習意義二、建筑力學的任務三、建筑力學的研究內(nèi)容第五頁，共37頁。二、建筑力學的研究對象建筑結(jié)構(gòu)：建筑物中用于承受和傳遞荷載而起骨架作用的部分構(gòu)件：是組成建筑結(jié)構(gòu)的各個基本部分

例如由梁、板、柱、墻、屋架、基礎等構(gòu)件組成的房屋結(jié)構(gòu)及廠房結(jié)構(gòu)。荷載：結(jié)構(gòu)各部分的自重和受到的外力例如風力、設備自重、雪的重力等。研究對象：構(gòu)件和構(gòu)件體系第六頁，共37頁。廠房結(jié)構(gòu)二、建筑力學的研究對象拱：一般由曲桿構(gòu)成第七頁，共37頁。桿系結(jié)構(gòu)和實體結(jié)構(gòu)

構(gòu)件的分類：按照幾何特征，構(gòu)件可分為桿系結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、薄壁結(jié)構(gòu)和實體結(jié)構(gòu)四種。第八頁，共37頁。構(gòu)件桿件板殼實體

構(gòu)件的分類：按照幾何特征，構(gòu)件可分為桿系結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)和實體結(jié)構(gòu)三種。第九頁，共37頁。世界最高的橋梁第十頁，共37頁。

桿件結(jié)構(gòu)巴黎的埃菲爾鐵塔哈爾濱龍塔第十一頁，共37頁。南浦大橋

主跨423m，1991年通車，是黃浦江上的第一座大橋二、建筑力學的研究對象第十二頁，共37頁。桿系結(jié)構(gòu)：

由若干桿件按照一定的方式連接起來組合而成的體系。桿件長度尺寸與其截面高、寬兩個方向尺寸相比在5倍以上。

構(gòu)件的分類：按照幾何特征，構(gòu)件可分為桿系結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)（薄壁結(jié)構(gòu)）和實體結(jié)構(gòu)三種。第十三頁，共37頁。

構(gòu)件的分類：按照幾何特征，構(gòu)件可分為桿系結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)（薄壁結(jié)構(gòu)）實體結(jié)構(gòu)三種。

板殼結(jié)構(gòu)——悉尼歌劇院(澳大利亞)板殼結(jié)構(gòu)：由薄板或薄殼組成的結(jié)構(gòu)。它的幾何特征是厚度遠小于其它兩個方向的尺寸。第十四頁，共37頁。

實體結(jié)構(gòu)：它的幾何特征是呈塊狀的，長、寬、高三個方向的尺寸大體相近，且內(nèi)部大多為實體。

例如：擋土墻,重力壩、動力機器的底座或基礎等。

薄壁結(jié)構(gòu)板殼結(jié)構(gòu)板殼結(jié)構(gòu)二、建筑力學的研究對象第十五頁，共37頁。

大型水利工程設施長江三峽工程第十六頁，共37頁。三、建筑力學的任務要保證構(gòu)件的正常工作必須同時滿足三個要求：即強度、剛度和穩(wěn)定性要求，統(tǒng)稱為構(gòu)件的承載能力或抗力，它是構(gòu)件安全性指標。另外還要滿足：經(jīng)濟性要求強度：構(gòu)件抵抗破壞的能力剛度：構(gòu)件抵抗變形的能力穩(wěn)定性：構(gòu)件維持其原有平衡狀態(tài)的能力安全性與經(jīng)濟性是一對矛盾，建筑力學任務就在于力求合理地解決這對矛盾。第十七頁，共37頁。

（1）強度：

構(gòu)件本身具有一定的承載能力，在荷載的作用下其抵抗破壞或不產(chǎn)生塑性變形的能力通常稱為強度。

（2）剛度：

在荷載作用下，構(gòu)件不產(chǎn)生超過工程允許的彈性變形的能力稱為剛度。

（3）穩(wěn)定性：

在荷載作用下，構(gòu)件保持其原有平衡狀態(tài)的能力稱為穩(wěn)定性。三、建筑力學的任務第十八頁，共37頁。

a、結(jié)構(gòu)的強度、剛度、穩(wěn)定性反映廠它的承載能力，其高低與構(gòu)件的材料性質(zhì)、截面的幾何形狀及尺寸、受力性質(zhì)、工作條件及構(gòu)造情況等因素有關(guān)。

b、在結(jié)構(gòu)設計中，如果把構(gòu)件截面設計得過小，構(gòu)件會因剛度不足導致變形過大而影響正常使用，或因強度不足而迅速破壞;如果構(gòu)件截面設計得過大，其能承受的荷載過分大于所受的荷載，則又會不經(jīng)濟，造成人力、物力上的浪費。

c、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的安全性與經(jīng)濟性是矛盾的。建筑力學的任務就在于力求合理地解決這種矛盾，為保證結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件)既安全可靠又經(jīng)濟合理提供計算理論依據(jù)。三、建筑力學的任務第十九頁，共37頁。

三、建筑力學的任務建筑力學的任務：研究結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在力的作用下的平衡規(guī)律；研究構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的強度、剛度和穩(wěn)定性的計算方法；研究結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律及其合理形式；為保證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件既安全可靠又經(jīng)濟合理提供計算理論依據(jù)。第二十頁，共37頁。建筑力學的內(nèi)容主要分為：｛靜力學材料力學結(jié)構(gòu)力學

1）靜力學：

主要研究結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在靜止狀態(tài)下的受力以及在受力狀態(tài)下平衡的問題。本書1~4章闡述的是靜力學內(nèi)容。

2）材料力學：

主要研究單個構(gòu)件在荷載作用下產(chǎn)生變形、及承載能力。以便為設計建筑物的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件選擇適當?shù)牟牧?、截面形狀和尺寸。本?~11章闡述的是材料力學內(nèi)容。三、建筑力學的研究內(nèi)容第二十一頁，共37頁。

3）結(jié)構(gòu)力學：

主要以桿件為對象，研究其組成規(guī)律和合理形式以及結(jié)構(gòu)在外因作用下內(nèi)力和變形的計算，為結(jié)構(gòu)設計提供方法和計算公式。

本書12~19章闡述的是結(jié)構(gòu)力學內(nèi)容。三、建筑力學的研究內(nèi)容第二十二頁，共37頁。

建筑力學是研究建筑結(jié)構(gòu)的力學計算和方法的一門科學，它是建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工技術(shù)、地基與基礎等課程的基礎。四、建筑力學與其它課程的關(guān)系及學習意義

作為結(jié)構(gòu)設計人員必須掌握建筑力學知識，才能正確地對結(jié)構(gòu)進行受力分析和力學計算，保證所設計的結(jié)構(gòu)既安全可靠又經(jīng)濟合理。

作為施工技術(shù)及施工管理人員，也要掌握建筑力學知識，解構(gòu)件的受力情況、力的傳遞途徑，以及構(gòu)件在力的作用下所發(fā)生的破壞情況等。這樣，在施工中才能理解設計的意圖與要求，保證工程質(zhì)量，避免工程事故發(fā)生，更好地采取安全的施工措施。第二十三頁，共37頁。

模板及支架深基坑支護起重機、橋梁

需要用力學知識進行設計和計算的工程實例第二十四頁，共37頁。

需要用力學知識進行設計和計算的工程實例第二十五頁，共37頁。案例11995年6月29日下午，韓國漢城三豐百貨大樓，由于盲目擴建，加層，致使大樓四五層立柱不堪重負而產(chǎn)生失穩(wěn)破壞使大樓倒塌，死502人，傷930人，失蹤113人.

坍塌事故第二十六頁，共37頁。案例22000年10月25日上午10時南京電視臺演播中心由于腳手架失穩(wěn)造成屋頂模板倒塌，死6人，傷34人.

坍塌事故第二十七頁，共37頁。案例3

2010年1月由云南建工市政公司承建的昆明新機場配套引橋工程在混凝土澆筑施工中支架突然發(fā)生垮塌?？逅L度約38米，寬約13米?，F(xiàn)場施工人員共41人，7人當場死亡。事故發(fā)生時正值午飯結(jié)束下午班次交接后，工段施工人員陸續(xù)進入作業(yè)面開始混凝土澆筑施工，4對混凝土箱梁澆筑臨近結(jié)束，橋下支撐體系突然失穩(wěn)，8米高的橋面隨即垮塌下來，當時正在橋面作業(yè)施工的有30多名施工人員。研究壓桿穩(wěn)定性問題尤為重要第二十八頁，共37頁。1999年1月4日，四川綦(qi)江彩虹橋在一隊武警經(jīng)過的時候突然發(fā)生倒塌，造成40人死亡。案例4

四川綦江彩虹橋坍塌事故3、劣質(zhì)工程材料1、焊接結(jié)構(gòu)2、由于武警經(jīng)過時齊步走造成的共振...事故原因:第二十九頁，共37頁。案例5

橋梁斷裂第三十頁，共37頁。橋梁斷裂臺灣高屏大橋昨突然斷裂東方網(wǎng)8月28日消息：長期受濫采砂石影響的高屏大橋，昨天下午突然斷裂。位于高雄至屏東公路干線上的高屏大橋，昨天下午3點20左右突然攔腰而斷，斷裂口長達100米，16部汽車被困于斷裂區(qū)段，其中有的汽車因橋面坍塌而翻覆。到下午4點半已有20名受傷者被送往醫(yī)院治療。負責橋梁搶修施工的工務單位表示，重建工作要長達二至三年，將嚴重影響高雄與屏東間的交通。據(jù)公路局初步了解，高屏大橋發(fā)生斷裂，可能是強臺風過後，湍急的河水沖刷橋梁基礎，基礎裸露太嚴重所致。而政府取締盜采砂石不力，導致河水改變流向，是造成橋基嚴重受損的主要原因。第三十一頁，共37頁。

美海軍派潛水員清理明尼蘇達州塌橋事故現(xiàn)場(圖)2007-08-07這是8月4日拍攝的美國明尼蘇達州密西西比河上坍塌的橋梁。新華社/法新

第三十二頁，共37頁。2013年03月13日發(fā)生垮塌事故的義昌大橋斷裂的橋面

河南義昌大橋垮塌：花炮威力與橋梁質(zhì)量第三十三頁，共37頁。2009年6月27日5時30分左右，上海閔行區(qū)蓮花南路、羅陽路口西側(cè)，一在建樓盤工地發(fā)生樓體倒覆事件，造成一名工人死亡。上海閔行蓮花河畔景苑在建樓房倒塌造成1人死亡

華夏記者網(wǎng)

時間：2009-06-28

第三十四頁，共37頁。上海蓮華南路樓房倒塌示意圖這是當日拍攝的事