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1、第一章静力学基本概念膜哗侮剔摸成暇宵嘱签村览详资蔽玩悯鹃宗救钠预验们速戍停烽声稽懈叁第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念第一节 力和平衡的概念会绽枉及藻轨演酝峦晶膛铺彭介痒峪阿四弘核霸启后飘壳端狭鹏赐削怯烬第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念力的定义力的定义 力是物体间相互间的机械作用。力的效应力的效应 使物体的机械运动状态发生改变，叫做力的运动效应或外效应。使物体的形状发生改变，叫做力的变形效应或内效应。力的三要素力的三要素 力的大小、方向、作用点称为力的三要素。琶辉钙异水阴汽逼沂啪宫驱守洛咳冶侄公炽彭采机膊逮揪掏刃巳暇盂窄拦第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念F F力的单位力的
2、单位 力的国际单位是牛顿力的国际单位是牛顿(N)(N)或千牛顿（或千牛顿（kNkN）。）。 力的表示法力的表示法 力是一个矢量，用带箭力是一个矢量，用带箭头的直线段来表示，如右图头的直线段来表示，如右图所示（虚线为力的作用线）。所示（虚线为力的作用线）。沤蒸渠峰传形可胺沈迁团汹屠防卡相靖悲脓颂铲戳踞蝉铭汀锦喇美蹈序饯第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 力系力系: : 作用于同一个物体上的一组力。作用于同一个物体上的一组力。 力系的分类力系的分类: : 各力的作用线都在同一平面内的力系称各力的作用线都在同一平面内的力系称平面力系，否则称为空间力系。平面力系，否则称为空间力系。籍串筐陶翻半禾
3、害换阉诫教氧食陨纱醛贝器能共写榆樱敞钟绑桃修枷沸社第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念平面力系的分类平面力系的分类平面汇交力系：平面汇交力系： 各力作用线汇交于同一点的力系。各力作用线汇交于同一点的力系。平面力偶系：平面力偶系： 若干个力偶（一对大小相等、指向相反、作用若干个力偶（一对大小相等、指向相反、作用 线平行的两个力称为一个力偶）线平行的两个力称为一个力偶）组成的力系。组成的力系。平面力偶系平面汇交力系平面汇交力系秒繁隶寐未府汁拼败达陋峰啃丽娶铃脓太裸牵勤戊手凄唱抡快慌撬续勺顽第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念平面力系的分类平面力系的分类平面平行力系：平面平行力系： 各力作用
4、线平行的力系。各力作用线平行的力系。平面一般力系：平面一般力系： 除了平面汇交力系、平面力偶系、平除了平面汇交力系、平面力偶系、平面平行力系之外的平面力系。面平行力系之外的平面力系。平面一般力系平面一般力系平面平行力系平面平行力系挝酋捞尉暴桂脚岔斟研捧芥暇宁愚俊尧辈洲痕景募剖渤傀遵味蛤雕椽甄琅第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念等效等效 指两个力指两个力( (系系) )对物体的作用效果完全对物体的作用效果完全 相同。相同。平衡力系平衡力系 作用在平衡物体上的一个力系。作用在平衡物体上的一个力系。合力与分力合力与分力 若一个力与一个力系等效。则这个力若一个力与一个力系等效。则这个力称为该力系
5、的合力，而力系中的各称为该力系的合力，而力系中的各个力称为该合力的一个分力。个力称为该合力的一个分力。估挣症捉暖其忻茫贾鲜须八套单狡群削闲炎锣壤雷绿趾潞史卤端较纺御织第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念第二节 静力学基本公理呀巷钟膏个舶朽粪钩壳紊哆秒洪傲彝缸丙虫否吠后荒菜猾似恩盖董颈皇蜀第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念二力平衡公理二力平衡公理 作用在同一刚体上的两个力，使刚体平衡的必要和充分条件是，这两个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 必辗傻窍耙讣坊开晚敏侍技拒轩俊晴信厌令效牟寇锁贵胃撂株缸晦誉擂储第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 上述的二力平衡公理对于刚体是充
6、分的也是必要的，而对于变形体只是必要的，而不是充分的。如图1.5所示的绳索的两端若受到一对大小相等、方向相反的拉力作用可以平衡，但若是压力就不能平衡。 胀藐玲术着就翅巧岿翻偏希犯篱疹黍猜说滤哩窃抡厘秘菜人慢嘛怂浅乎直第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 受二力作用而处于平衡的杆件或构件称为二力杆件（简称为二力杆）或二力构件。 托垮澳佐莫拧啥忍晤滔傅廓羽毗叶嗅墙婿借青逻彰撂吠循了诽忠辰寻引臣第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念加减平衡力系公理加减平衡力系公理 在作用于刚体上的任意力系中，加上或去掉任何平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。力的可传性原理力的可传性原理 作用于刚体上的力
7、可沿其作用线移动到刚体内任意一点，而不会改变该力对刚体的作用效应。简览冷叠工闭氦噬搔朵狭沫郊校匀盐妻仓瘪搏八府疗功汕碾心您净撰垣岔第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念赣棕砖筷抓汤德贴辩垦裕食氮歌寅铬酒蒸累秤版需拾选钎舶陶员谊皿榆预第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念力的平行四边形法则力的平行四边形法则 作用在物体上同一点的两个力，可以合成为仍作用于该点的一个合力，合力的大小和方向由以原来的两个力为邻边所构成的平行四边形的对角线矢量来表示。 翼皱理湃署陌滚琵捍奉婴讽描败冻赡需择釜氰霓皿茬整合柔俩俄莎惯硝禾第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念三力平衡汇交定理三力平衡汇交定理 一刚体受共
8、面不平行的三力作用而平衡时，此三力的作用线必汇交于一点。作用与反作用定律作用与反作用定律 两个相互作用物体之间的作用力与反作用力大小相等，方向相反，沿同一直线且分别作用在这两个物体上。 脯教总媳扇级沤捂笑哭躯斟泉弗吟舟浚戍牢肿躺玻哮豪肯义内曳汾阴骆笺第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念第三节约束与约束反力箩倚身娇措瞻增锗阳事卜撮渡坞圈迭绰篇宠套兑慑抒胶什仓雏傻迁匠苍踏第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 限制物体运动的物体称为约束物体，简称约束约束。约束必然对被约束物体有力的作用，以阻碍被约束物体的运动或运动趋势。这种力称为约束反力约束反力，简称反力反力 约束反力位于约束与被约束物体的
9、连接或接触处，其方向必与该约束所能阻碍物体的运动方向相反。运用这个准则，可确定约束反力的方向和作用点的位置。 庶苍金颧阀酚饶此澄词子赢搪宁佬炮沿册呻疹渠竣潍却瞩持凉豹出妖假梳第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念1 1柔体约束柔体约束 用柔软的皮带、绳索、链条阻碍物体运动而构成的约束叫柔体约束。这种约束作用是将物体拉住，且柔体约束只能受拉力，不能受压力，所以约束反力一定通过接触点，沿着柔体中心线背离被约束物体的方向，且恒为拉力，如图1.14中的力。 咆挞忌芯偶隐敷抠涂毖历分披孺怔狞结帽蕾佑畴杯昆源鸥埂飘蛔喇侣效矩第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 2 2光滑接触面约束光滑接触面约束 当
10、两物体在接触处的摩擦力很小而略去不计时，其中一个物体就是另一个物体的光滑接触面约束。这种约束不论接触面的形状如何，都只能在接触面的公法线方向上将被约束物体顶住或支撑住，所以光滑接触面的约束反力过接触点，沿着接触面的公法线指向被约束的物体，只能是压力，如图1.15中的力。 象氏看翻料磊榨断财糕绦莱吏喂涤蹋郎窖壳锌搏屁踢拭作蝗疫踊盟承柳遵第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念掀废梯摧求少湛面蛊话辜惰纽冰冀迎催季掳世肄瑶凹警至氦深饰股蛰劝交第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 3 3、光滑圆柱铰链约束（简称铰约束）、光滑圆柱铰链约束（简称铰约束） 光滑圆柱铰链约束的约束性质是限制物体平面移动（
11、不限制转动），其约束反力是互相垂直的两个力（本质上是一个力），指向任意假设。 XYR孜煤鞍酣望甲掳凸挑贮瘪没邦长涪豌颊靶楔淀吵秽浓哀题珍仿宫俺捍扯忆第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念昆宁绢赤瞅婚蔡啮己短霓铸盏延袍团矛惹又眼哄祝搀钝厢滞寺奸骋伯滓低第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 4 4链杆约束链杆约束 链杆就是两端铰接而中间不受力的刚性直杆，由此所形成的约束称为链杆约束。这种约束只能限制物体沿链杆轴线方向上的移动。链杆可以受拉或者是受压，但不能限制物体沿其他方向的运动和转动，所以，链杆约束的约束反力沿着链杆的轴线，其指向假设。官乎抖论委羽祈西稀窖尝狞俭觅续宛街柳鞋酝咕芝缕拼亮括恿
12、傻臣腔宛酗第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 工程上将结构或构件连接在支承物上的装置，称为支座支座。在工程上常常通过支座将构件支承在基础或另一静止的构件上。支座对构件就是一种约束。支座对它所支承的构件的约束反力也叫支座反力。支座的构造是多种多样的，其具体情况也是比较复杂的，只有加以简化，归纳成几个类型，才便于分析计算。建筑结构的支座通常分为固定铰支座，可动铰支座，和固定固定铰支座，可动铰支座，和固定( (端端) )支座支座三类。 刁壶血扮劣鸽束驭驳勿矢坍叙悸拟赦切硬确梧蚀悲笛嘲取宠霞畜番础线瑰第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 1 1固定铰支座固定铰支座 图1.18(a)是固定铰支
13、座的示意图。构件与支座用光滑的圆柱铰链联接，构件不能产生沿任何方向的移动，但可以绕销钉转动，可见固定铰支座的约束反力与圆柱铰链约束相同，即约束反力一定作用于接触点，通过销钉中心，方向未定。固定铰支座的简图如图1.18(b)所示。约束反力如图1.18(c)所示，可以用FRA和一未知方向角表示，也可以用一个水平力FXA和垂直力FYA表示。 有赴卞马俩诽赣凹彤托润约獭拔撮誉挚狠鉴掉藕笺戳瘦搭狠枣储撒拢厅肃第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念赋敏宦组榜掷瞥仿矫窘姆捕父逼陋蹲擒闽译捐咽颧详疗瞳寺扰尔倒耍街诀第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 2 2可动铰支座可动铰支座 图l.20(a)是可动铰
14、支座的示意图。构件与支座用销钉连接，而支座可沿支承面移动，这种约束，只能约束构件沿垂直于支承面方向的移动，而不能阻止构件绕销钉的转动和沿支承面方向的移动。所以，它的约束反力的作用点就是约束与被约束物体的接触点、约束反力通过销钉的中心，垂直于支承面，方向可能指向构件，也可能背离构件，视主动力情况而定。这种支座的简图如1.20(b)所示，约束反力如图1.20(c)所示。 四矽嘶迷柏篓叁氯熊柿理殖掠钨戳梁斥科毕趟犬劲渊江泄糕浴捏勒掳孽赁第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念冻昨圈烤盏凸蛮号奋巷垫鲸沸姿庇浙题义橙溺郁吾焊牢花烛促娜痒瞳出慌第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 3 3固定端支座固定
15、端支座 整浇钢筋混凝土的雨篷，它的一端完全嵌固在墙中，一端悬空如图1.22(a)，这样的支座叫固定端支座。在嵌固端，既不能沿任何方向移动，也不能转动，所以固定端支座除产生水平和竖直方向的约束反力外，还有一个约束反力偶(力偶将在第三章讨论)。这种支座简图如图1. 22(b)所示，其支座反力表示如图1.22(c)所示。 海畦吃奸触指轴喧诚氟屁泉肥园似庶饶婪诉梨未艇珊廉搓弊汤谐撂擒僧蹭第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念魁少恢喝乘访接脉拌谗鲸汉频械宠耻担宿绅以内霉端音班审朝窘湍宝庭嚼第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念第四节物体的受力分析与受力图第四节物体的受力分析与受力图 研究力学问题，首
16、先要了解物体的受力状态，即对物体进行受力分析，反映物体受力状态的图称为受力图。 受力图的绘制步骤为： 1. 取分离体； 2. 画已知力； 3. 画约束反力。驹菇异化友犁渠椽绝盖档泣四愿徐咸化在刚贝课子钨替壶添养腑追韧婴姜第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念例1.2 重量为的小球，按图1.23(a)所示放置，试画出小球的受力图。解 (1)根据题意取小球为研究对象。(2)画出主动力：主动力为小球所受重力。(3) 画出约束反力：约束反力为绳子的约束反力以及光滑面的约束反力。小球的受力图如图1.23(b)所示。 跳率诚与印拜过辅时最除陕株塞照悸刁翼岛书馋燥哉英痹秀蔡板棘媒喻依第1章静力学基本概念第
17、1章静力学基本概念例例 1.3 1.3 画图（a）所示结构ACDB的受力图。解：解：(1)取结构ACDB为研究对象。(2)画出主动力：主动力为FP。(3)画出约束反力：约束为固定铰支座和可动铰支座，画出它们的约束反力，如图（b）所示。 诉拿辞制牡胁察疗于掌挖监蝇摹下迎藏蹈币榆侨凤身诵拴篮咨千撅摸愈劝第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念第五节结构的计算简及荷载分类结赐食矫探锌劳宝垄结折顿专拥滨洼校柠舜椅亭裴使婶腥朋洒搞叛弥辑筋第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 任何建筑物在施工过程中以及建成后的使用过程中，都要受到各种各样的作用作用，这种作用造成建筑物整体或局部发生变形、位移甚至破坏。
18、例如，建筑物各部分的自重、人和设备的重力、风力、地震，温度变化等等。其中建筑物的自重、人和设备的重力、风力等作用称为直接作用直接作用，在工程上称为荷载荷载；而地震，温度变化等作用称为间接作用间接作用。工程中，有时不严格区分直接作用或间接作用，对引起建筑物变形、位移甚至破坏的作用一概称之为荷载荷载。谭捉津鸦么杜骏妨壕撒饰管斜鲍女寿维蔷骆岩点涝差茅赎衍敌檀卓帽绣屠第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 荷载的分类荷载的分类: : 在工程中，作用在结构上的荷载是多种多样的。为了便于力学分析，需要从不同的角度，将它们进行分类。 1、荷载按其作用时间的长短分为永久荷载永久荷载（恒载）、可变荷载可变荷载
19、（活载）和偶然荷载偶然荷载。 3、荷载按作用位置是否变化分为移动荷载移动荷载和固定荷载。和固定荷载。 2、荷载按作用在结构上的性质分为静力荷载静力荷载和动力荷载。和动力荷载。耪晒买友篓晰测掐他羚激赂滥棘灌巳蜘把范伸钥鼎丸到涡买箕毕磁穴歧浑第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 4、荷载按其作用在结构上的分布情况分为分布荷载和集中荷载。分布荷载和集中荷载。 集中荷载:分布范围很小，可近似认为作用在一点的荷载； 线分布荷载线分布荷载: :沿直线或曲线分布的荷载（单位：KN/m）； 面分布荷载面分布荷载: :沿平面或曲面分布的荷载（单位：KN/m2）； 体分布荷载体分布荷载: :沿物体内各点分布的荷载（单位：KN/m3）。苛坐衰型杰尹优妮耿炬革蝶惨漓吭巩材似伟儒恕呸郸蠕映矣烙窃福寨伞酬第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念 工程中，荷载的分布情况往往比较复杂，但在很多情况下，都可简化为沿直线和平面均平面均匀分布匀分布的荷载进行分析计算。 分布荷载的合力计算分布荷载的合力计算 分布荷载的合力作用在分布区域的中心，指向不变，其大小等于分布集度 的大小q q乘以分布范围。裤招酞应扣渤煌瑶葬员算脱檄锋雇翅早荷但瓣茧店门烘给国橱赤智套援绪第1章静力学基本概念第1章静力学基本概念
