建筑力講解課件講解

《建筑力學》6材料力學篇導讀主講人：洪榮寶6.1材料力學的基本概念定義：研究材料在各種外力作用下產(chǎn)生的應力、應變、強度、剛度、穩(wěn)定和導致各種材料破壞的極限；梁的彎曲問題起源：意大利科學家伽利略(1638年)發(fā)表《關(guān)于力學和局部運動的兩門新科學的對話和數(shù)學證明》，論著中討論的第二類問題即是梁的彎曲強度問題；發(fā)展：(1)英國科學家胡克(1678年)發(fā)現(xiàn)了梁彎曲時存在中性層；(2)法國科學家馬略特(1680年)首次嘗試確定中性層的位置；(3)瑞士數(shù)學家雅科布·伯努利(1695年)提出了梁彎曲的平截面假設(shè)；(4)法國科學家納維(1826年)驗證了中性層過梁橫截面形心的結(jié)論；(5)俄羅斯工程師儒拉夫斯基(1855年)推導了橫力彎曲時的切應力公式。6.1材料力學的基本概念桿件的扭轉(zhuǎn)問題起源：法國科學家?guī)靷?1777年)發(fā)表了兩篇桿件扭轉(zhuǎn)的論文；發(fā)展：(1)英國科學家楊(1807年)驗證了橫截面上切應力與到軸心的距離成正比；(2)法國力學家圣維南(1850年)提出了柱體扭轉(zhuǎn)理論；(3)瑞士數(shù)學家布萊特(1896年)提出了閉口薄壁桿件的切應力公式；壓桿穩(wěn)定問題起源：意大利工程師達·芬奇(文藝復興)做了一些壓桿的初步研究工作；發(fā)展：(1)荷蘭物理學家穆申布羅克(1729年)得出壓曲載荷與桿長的平方成反比；(2)瑞士數(shù)學家歐拉(1850年)得出了細長桿壓曲載荷公式；6.1材料力學的基本概念保證構(gòu)件安全工作的三項基本要求：強度：構(gòu)件在外載作用下，抵抗破壞的能力；剛度：構(gòu)件在外載作用下，抵抗可恢復變形的能力；穩(wěn)定性：構(gòu)件在某種外載作用下，保持其原有平衡狀態(tài)的能力?？傮w要求：在保證構(gòu)件既安全又適用的前提下，最大限度的發(fā)揮材料的經(jīng)濟性能，為構(gòu)件選擇適當?shù)牟牧?，設(shè)計合理的截面形狀和尺寸。強度回彈儀變形剛度位移計細桿壓力機6.2材料力學的基本任務主要研究對象：桿件：長度遠大于橫向尺寸的構(gòu)件；

直桿：軸線為直線的桿；

曲桿：軸線為曲線的桿；

等直桿：橫截面的形狀和大小不變的直桿；

變截面桿：橫截面沿軸線變化的桿；

變形：拉伸和壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)、彎曲；

內(nèi)力：軸力、剪力、扭矩、彎矩；主要研究內(nèi)容：(1)研究材料在外力作用下破壞的規(guī)律；(2)為受力構(gòu)件提供強度、剛度和穩(wěn)定性計算的理論基礎(chǔ)條件；(3)解決結(jié)構(gòu)設(shè)計安全可靠與經(jīng)濟合理的矛盾。6.3材料力學的基本假設(shè)三類問題：(1)線彈性問題：桿件變形很小，服從胡克定律，力可用線性方程求解；(2)幾何非線性問題：桿件變形較大，力與變形之間為非線性關(guān)系；(3)物理非線性問題：力與變形不滿足線性關(guān)系，不服從胡克定律。三個假設(shè)：(1)連續(xù)性假設(shè)：組成固體的物質(zhì)內(nèi)毫無空隙地充滿了固體的體積；(2)均勻性