《建筑力学总复习》PPT课件.ppt

2020/4/29,建筑力学总复习,考试时间:2010-01-118:00-10:00考试地点:北222(35人)，229(75人)注意:带好计算器,钢笔,铅笔,尺子,2020/4/29,建筑力学,刚体静力学(1-4章),变形体静力学(材料力学)(6-15章除12-14章外),2020/4/29,掌握基本概念,建筑力学的任务和内容强度、刚度与稳定性刚体、变形固体及基本假设连续性、均匀性、各向同性及弹性小变形杆件变形的基本形式轴向拉伸和压缩、剪切、扭转、弯曲荷载的分类,绪论,研究平衡问题及求解内力问题时的力学模型,研究构件的承载能力及超静定问题时的力学模型,2020/4/29,绪论,习题:(1)所谓_,是材料或构件抵抗破坏的能力;所谓_,是构件抵抗变形的能力.(2)构件的承载力包括_,_和_三个方面.(3)结构中杆件与杆件之间相互连接处称为节点.计算简图中通常只有两种理想的节点,它们是_和_.,2020/4/29,第二章结构计算简图物体受力分析,（1）约束与约束力柔体约束、理想光滑面约束、理想铰约束、固定铰链支座、滚动铰支座、光滑球铰链、径向轴承、止推轴承、链杆（连杆）约束、固定端约束、定向支座（2）结构计算简图杆件、连接、支座、荷载、结构体系（3）物体受力分析受力图：选研究对象取分离体；先画上主动力画出约束反力根据公理简化力。,受力分析-习题课.ppt,2020/4/29,静力学公理：第三章的预备知识,1、加减平衡力系公理,推论1:力的可传性原理,2、力的平行四边形法则,3、二力平衡公理,二力构件/二力杆,4、三力平衡定理,5、作用与反作用公理,2020/4/29,第三章力系简化的基础知识,概念：力对点的矩力偶力偶矩力的等效平移平面汇交力系的合成与平衡条件几何法、解析法(投影法)平面汇交力系有两个独立的平衡方程平面力偶系的合成与平衡条件,两个力偶的合成仍然为力偶，且,1个独立的平衡方程,2020/4/29,第四章空间任意力系简化与平衡方程,空间任意力系向一点的简化空间任意力系的平衡方程6个独立平衡方程平面平行力系的平衡方程2个独立平衡方程物体系的平衡问题,主矢,主矩,（与简化点无关）,（与简化点有关）,平衡,对于分布载荷来说，其合力的大小等于分布载荷图形的面积，合力作用线则通过该图形的形心。,物体系平衡系统中每个刚体平衡,2020/4/29,剪切,变形体静力学（6-15章）,构件(一维),拉杆,压杆,可能的变形,轴向拉压,弯曲,扭转,组合变形,强度刚度,强度刚度稳定,研究对象,承载能力,强度,强度刚度,强度刚度,强度,2020/4/29,轴向拉伸与压缩,应力、弹性模量及剪切模量的单位：1Pa=1N/m2,1MPa=106Pa,1GPa=109Pa。,杆系结构节点变形图,解决三类问题,2020/4/29,剪切,2020/4/29,扭转,2020/4/29,弯曲内力,内容提要:剪力FQ及弯矩M:截面法,注意正负号规定.内力图中控制截面(极值处,载荷变化处,梁端截面等)的数值必须标明.内力单位需注明.,2020/4/29,内容提要:FQ,M及q之间的微分关系,q向上为正,x向右为正,注意：,梁平衡微分方程,弯曲内力,2020/4/29,内容提要:弯曲正应力及强度条件:弯曲切应力及强度条件:s与t联合作用强度条件:,计算中注意单位换算,仅用于矩形和工字型截面,仅用于工字型截面,非对称截面注意验算上下边缘,弯曲应力,2020/4/29,弯曲应力,2020/4/29,弯曲变形,内容提要:挠度:横截面形心在垂直于梁轴方向的位移.转角:横截面的角位移挠度与转角的关系:挠曲线微分方程:近似:,挠曲线方程,转角方程,积分法和叠加法,2020/4/29,平面应力状态分析强度理论,内容提要:应力状态:通过受力构件内一点反映该点所有截面上的应力变化情况，称为一点的应力状态.研究方法:环绕研究点切取微元体.研究目的:为构件的强度分析，提供更广泛的理论基础,仅在微元体四个侧面作用应力平面应力状态,平面应力状态的一般形式,2020/4/29,内容提要:平面应力状态分析方法:图解法和数解法斜截面定义：方位用a表示；应力为sa,ta,符号规定：,方位角a以x轴为始边、者为正,正应力拉应力为正;切应力t使微体沿旋转者为正,平面应力状态分析强度理论,2020/4/29,内容提要:主应力:极值正应力,用公式时注意应力正负号,平面应力状态分析强度理论,2020/4/29,内容提要:主应力:极值正应力,（按代数值排列）,相当应力si=?,平面应力状态分析强度理论,2020/4/29,内容提要:广义虎克定律:,适用范围：各向同性材料，线弹性小变形范围内,平面应力状态分析强度理论,2020/4/29,内容提要:强度理论脆性断裂:(1)最大拉应力理论(2)最大伸长线应变理论塑性流动:(3)最大切应力理论(4)形状改变比能理论,平面应力状态分析强度理论,2020/4/29,内容提要:一种常见应力状态的强度条件-单向、纯剪切联合作用,塑性材料：,平面应力状态分析强度理论,2020/4/29,内容提要:,组合变形,2020/4/29,外载荷内力应力强度,内容提要:斜弯曲,位于离中性轴最远点a与b处,应力一般公式,中性轴方程,最大应力位置,组合变形,2020/4/29,内容提要:弯拉(压）组合分析,危险点处单向应力,内力FN，Mmax,组合变形,2020/4/29,内容提要:偏心压缩,外力向形心简化,压弯组合,危险点处单向应力,组合变形,2020/4/29,压杆稳定,内容提要:,粗短压杆-强度破坏理想压杆实际压杆-存在偶然偏心,细长压杆临界力:,压杆,中长压杆-失稳破坏,细长压杆-失稳破坏,两端铰支一固定一自由两端固定一固定一铰支,材料性质,截面几何性质,杆件几何长度,长度系数(杆端约束),压杆的长细比无量纲量,2020/4/29,压杆稳定,内容提要:临界应力总图,小柔度杆,中柔度杆,大柔度杆,2020/4/29,压杆稳定,内容提要:压杆稳定计算,折减系数法,或,稳定安全系数法,解决三类问题:(1)稳定性校核(2)确定承载力(强度与稳定)(3)截面设计(试算法),2020/4/29,压杆稳定,稳定系数:,2020/4/29,典型例题,2020/4/29,2020/4/29,解:(1)受力分析:得:(2)变形计算:(3)位移计算:A点变形后到达A3点.则A点在垂直方向的位移为线段AA5.,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,图示为装有四个带轮的一根实心圆轴的计算简图。已知T1=1.5kN-m，T2=3kN-m，T3=9kN-m，T4=4.5kN-m；各轮的间距为l1=0.8m，l2=1.0m，l3=1.2m；材料,G=8104MPa。试求：（1）设计轴的直径D；（2）若轴的直径D0=105mm，试计算轴的扭转角,根据给定的强度和刚度条件设计截面,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,2020/4/29,解:(1)内力图(2)应力及强度校核(a)最大正应力校核(b)最大切应力校核(c)a点强度校核强度满足.,2020/4/29,2020/4/29,两端为球形铰的中心受压圆木柱,直径d=15cm,长度L=5m,E=1.0104MPa,稳定安全系数nw=4,求柱的临界荷载Pcr及许可荷载P。解:(1)长细比计算(2)临界力计算(3)许可载荷计算,2020/4/29,简易起重机由两圆钢杆组成(如图所示),杆AB的直径d1=30mm;杆AC的直径d2=20mm,两材料均为Q235钢,E=200GPa,p=240MPa,b=60,p=100,规定强度安全系数n=2,稳定安全系数nw=3,试确定起重机的最大起重量。,2020/4/29,解:(1)受力分析:AC为拉杆由强度条件确定承载力AB为压杆由稳定条件确定承载力(2)由AC确定起重重量F(3)由AB确定起重重量F,A点受力图,2020/4/29,谢谢各位!,