建筑力学研究的对象

第一篇：建筑力学研究的对象

建筑力学研究的对象：主要是杆件和杆件结构

结构按几何特征分：杆件结构、薄壁结构、实体结构

杆件结构分：梁、拱、桁架、钢架、组合结构

建筑力学包括：静力学、材料力学、结构力学

力的三个要素中任何一个改变时，力的作用效应也要随之改变

单位牛顿1kgf=9.8N一吨=10KN

刚体：在力的作用下不变形的物体静力学又称为刚体静力学

静力学的基本公理：二力平衡公理、加减平衡力系公理

推论一：作用在刚体上的力可以沿其作用线任意移动，而不改变它对刚体的作用效应

推论二：若刚体在三个力作用下处于平衡，且其中有两个力的作用线交于一点，则地三个力的作用线必须通过该交点（三力平衡必汇交于一点）

作用力与反作用力公理：分别作用在两个物体上（找到作用点明确对象）

三个力交于一点，物体不一定平衡

根据斜边求领边乘以弦值，根据领边求斜边除以弦值

当力的作用线垂直于某轴其投影等于零，当力的作用线平行于某轴其投影等于本身。力系的合力在某轴上的投影等于各分力在同一轴上投影时代数和称为合力投影定理。力对物体的作用效应，除了使物体产生移动效应外，还可使物体产生转动效应。

力矩是反应力对物体转动效应的物理量 M=Fd

正负表示转向，力对矩心逆时针转动取正号，对矩心顺时针转动取负号，力偶矩同理 力的平移定理：作用在刚体上的力F

第二篇：《建筑力学》教学改革研究

《建筑力学》教学改革研究

（内蒙古自治区巴彦淖尔市建筑工程技工学校，015000）

【摘要】文章首先对中职学校的《建筑力学》教学现状进行了分析；以此为基础，笔者结合教学经验，从改革教材、改革教法、改革实验以及改革考核等几个方面，对中职学校的《建筑力学》教学改革提出了建设性意见。笔者希望，通过本文的研究，能为部分兄弟学校《建筑力学》的教学改革提供参考；同时，也希望能为广大学子的专业学习有所启发。

【关键词】建筑力学；中职学校；教学改革；实践；能动性

《建筑力学》是为土建类学生开设的一门专业基础课。该课程实践性比较强，通过学习旨在引导、启发学生掌握相关专业技能，如分析与计算的能力以及对工程力学问题的简化能力等[1]，在此前提下，为下一步《建筑结构》、《工程造价》等专业课的学习奠定基础。《建筑力学》课程里面渗透了好多关于《高等数学》、《物理学》的内容，也就是说需要用他们理解、解决分析《建筑力学》中的问题，而这一点对于中职学生而言，可以说是他们的“软肋”。由于中职学生本身所学习掌握的相关基础理论就很薄弱，所以他们学习起这门课程来，感觉特别吃力，成效不是很理想。如何让“先天不足”的中职学生能够吃透、理解、掌握以及学会应用这门课程的精髓，让他们毕业后步入社会，走向生产一线，在工作中能够运用自如、顺应万变，一直是大多数中职教师所关注的问题。鉴于此，笔者拟结合自我教学经验谈一下自己的看法，希望能与广大同行共勉。改革教材，优化内容

对于教学而言，教材在整个教学环节占据一个很重要的位置。我国传统的《建筑力学》内容的制定，是依据专业的授课计划确定的授课时数，同时是根据既定的教材（内容已经确定）拟定的授课计划。但相对于中职教育的现实而言，以往的教材及授课计划等远远滞后于现实需求。对于教师而言，如若虔诚的按照原来设定的框框进行教学，仍走不出“知识本位”的话，教学效果可想而知。对于中职学生本人而言，他们毕业后或者直接走上就业岗位或者继续深造，这一点也向我们提出了与时俱进的要求。因此，《建筑力学》教材内容也要随着社会的发展做相应的变化，如内容的增删等。根据从业经验以及相关调研，笔者认为，应结合中职学生知识架构及解决问题的能力这一现实，对于教材内容的增删要着重考虑以下几个方面的问题：一是以应用为原则，难度适当降低，可以拓展定性分析。二是应凸显实践环节的重要地位，尤其在工程应用等方面，同时，教学中要加强对学生的职业能力素养的培养力度。三是对于有特殊需求的学生（如继续学习或深造），要对他们的教学适当加大难度，但对于教材中是重点，学生不需要掌握的知识点（如组合变形、圆轴扭转等），教学中可以弱本文源自http://www.xiexiebang.com如需职称论文代写发表请上星论文网!化，或者直接删除。对于不常用，又容易在相关手册中查询的复杂公式（如梁的挠度与转角公式），可以不强求学生硬性记忆。在教学中，要尽量与实践结合起来，要尝试、实践以学生为主体的教学方式，引导、激励学生发挥主观能动性，利用已有的知识架构和能力去分析、解决问题。例如，教材中，针对“提高梁的承载能力”这一知识点[2]，让学生结合实例和已具备的知识，尝试从哪些方面提高这一措施；再如，可以对“力学建模”的内容进行适当拓展，让学生根据具体实例学会力学模型的建立以及相关分析。改革教法，实现主体性教学

许多教师认为《建筑力学》是一门比较重要的课程，也都通过各种办法探索有效途径，但结果下来，尽管费力不少，效果 ；却；不遂人愿。笔者认为，传统的满堂灌等教学方式已经不能够满足当前学生的需求，教师要通过案例教学、启发式教学、分层教学等各种教学方法，尽可能激发学生的学习主动性和积极性，发挥学生在学习过程中的主体地位。据文献分析，同时结合教学经验，笔者认为有效实施主体性教学，应掌握如下原则：第一，建立情感基础。教师在教学中要学会灵活运用“以心为本”的管理理念，主动与学生建立情感纽带，增加情感基础，对学生的理解与尊重能够创造和谐融洽的学习氛围。第二，把握学生内在心理，拔高需求层次。教学实践中，我们不仅要满足学生一些基本的需求，在给 ；予； 肯定的基础上，进一步创设条件满足其更高的需求层次。第三，逐步提高学生的自我效能感。根据“环境→个体→目标”的目标实现途径，帮助学生树立自信心，逐步提高自我效能感。第四，创设条件，增加自主性。教师要根据时机主动留出时间和空间，让学生主动创造活动，增加其独立性、主体性以及自我性的锻炼机会。第五，传授学习方法和提高解决问题的能力。具体教学环节，要通过创设情境、针对性教育等，进行精心设计教学环节，激发学习需求；要通过帮助学生获得学习成功的经历或经验，尊重学生的问题回答，树立榜样，参照学习等方式增强学生的自信心；要创设条件，把部分课堂空间和时间交给学生，让他们自主教学活动；此外，教师还要通过示范引导、优化教学过程等方法传授给学生如何有效学习。改革实验，强调应用

目前，中职建筑力学普遍地把材料拉伸与压缩实验和直梁弯曲应力实验作为基本实验。为了增强对学生实际操作技能的培养，一些学校在考虑增加实验内容。

当前，好多中职学校为了增强学生的动手操作能力，特别强调一些基本实验（如直梁弯曲应力实验、材料拉伸与压缩实验等）[3]的操作；更有甚者，有些学校还在酝酿，打算要在基本实验部分进一步加大教学内容及授课时数。但笔者认为，中职不是高职和大学，中职教学中，《建筑力学》的教学实验没有必要注重面面俱到。实验环节还是要和实践结合起来，还是要基于实践这一现实。基本实验的操作，尽管在一定程度上可以增强学生的动手协调能力，但对相关教学内容及教学目标的理解可还是不知所以然；另外，这些点也并不是今后实践中要着力应用的方向。笔者认为，中职学校的《建筑力学》教学，不仅基本实验是实践，诸如对实际结构的力学建模、受力分析也是实践。因此，教学实验中，要突出主要（实践）内容，如建筑结构的力学建模和分析实训[2]，以此为核心内容精心设计实验，让同学们在生动、有趣的实验环节，将力学模型与实际工程问题结合起来。这样不但加深了学生对相关知识点的理解，同时职业实践能力也得到了进一步强化，起到事半功倍的效果。改革考核，引导实践

对于中职学校的《建筑力学》考核，笔者认为应改变 “考试成绩+平时成绩” 传统模式，应该加大实践环节的考核，以满足社会和学生的现实需求。具体可以这样操作：一是考核内容。在考核内容方面，相关题目应凸显考核学生的理解、运用能力。题目应该体现知识面宽、灵活性大以及综合运用能力强等特点。通过这种方式，更有利于引导、激发学生的学习热情，进而在下一步的学习中，能发挥主观能动性和创新意识。二是考核方法及过程。整个考核应涵盖多个环节，如课堂提问、作业、开卷考试、闭卷考试、实验操作以及案例分析等等，这样的考核不但会对学生《建筑力学》的学习有个全面的了解和评价，同时，从另一个层面可以促发同学们在以后的学习中，把握学习方式和方法，加强学习的主动性和积极性。结语

中职学生的基础相对还比较差，这一现状直接决定了中职学校的《建筑力学》教学改革是一项较为艰巨的工程。尽管如此，只要我们与时俱进，以实践应用为目标，踏踏实实，用心去处理、应对或改变教学中所面临的问题，我们必定能在教学中凸显出能力和素质教育这一特色。

参考文献

[1]赵萍,高丽荣.建筑力学课程改革与实践[J].石家庄职业技术学院学报，2006.[2]张立柱.改革建筑力学课程适应“2+1”教学模式[J].辽宁高职学报, 2008, 10(5).[2]陈春梅.提高高职建筑力学教学质量的几点体会 [J].高教论坛 ,2008,(3).

第三篇：建筑力学教案

建筑力学重点内容教案

（四）静定结构和超静定结构

建筑物中支承荷载、传递荷载并起骨架作用的部分叫做结构，例如在房屋建筑中由梁、板、柱、基础等构件组成的体系。前面，我们介绍了单个杆件的强度、刚度和稳定性问题。本章将要介绍结构的几何组成规则、结构受力分析的基本知识、不同结构形式受力特点等问题。

第一节结构计算简图

实际结构很复杂，完全根据实际结构进行计算很困难，有时甚至不可能。工程中常将实际结构进行简化，略去不重要的细节，抓住基本特点，用一个简化的图形来代替实际结构。这种图形叫做结构计算简图。也就是说，结构计算简图是在结构计算中用来代替实际结构的力学模型。结构计算简图应当满足以下的基本要求：

1．基本上反映结构的实际工作性能； 2．计算简便。

从实际结构到结构计算简图的简化，主要包括支座的简化、节点的简化、构件的简化和荷载的简化。

一、支座的简化

一根两端支承在墙上的钢筋混凝土梁，受到均布荷载g的作用(图10—1。)，对这样一个最简单的结构，如果要严格按实际情况去计算，是很困难的。因为梁两端所受到的反力沿墙宽的分布情况十分复杂，反力无法确定，内力更无法计算。为了选择一个比较符合实际的计算简图，先要分析梁的变形情况：因为梁支承在砖墙上，其两端均不可能产生垂直向下的移动，但在梁弯曲变形时，两端能够产生转动；整个梁不可能在水平方向移动，但在温度变化时，梁端能够产生热胀冷缩。考虑到以上的变形特点，可将梁的支座作如下处理：通常在一端墙宽的中点设置固定铰支座，在另一端墙宽的中点设置可动铰支座，用梁的轴线代替梁，就得到了图10—16的计算简图。这个计算简图反映了：梁的两端不可能产生垂直向下移动但可转动的特点；左端的固定铰支座限制了梁在水平方向的整体移动；右端的可动铰支座允许梁在水平方向的温度变形。这样的简化既反映了梁的实际工作性能及变形特点，又便于计算。这就是所谓的简支梁。

假设某住宅楼的外廊，采用由一端嵌固在墙身内的钢筋混凝土梁支承空心板的结构方案(图10—20)。由于梁端伸入墙身，并有足够的锚固长度，所以梁的左端不可能发生任何方向的移动和转动。于是把这种支座简化为固定支座，其计算简图如图10—26所示，计算跨度可取梁的悬挑长加纵墙宽度的一半。

预制钢筋混凝土柱插入杯形基础的做法通常有以下两种：当杯口四周用细石混凝土填实、地基较好且基础较大时，可简化为固定支座(图10—3a)；在杯口四周填入沥青麻丝，柱端可发生微小转动，则可简化为铰支座(图10一36)。当地基较软、基础较小时，图口的做法也可简化为铰支座。

支座通常可简化为可动铰支座、固定铰支座、固定支座三种形式。

二、节点的简化 结构中两个或两个以上的构件的连接处叫做节点。实际结构中构件的连接方式很多，在计算简图中一般可简化为铰节点和刚节点两种方式。

1．铰节点铰节点连接的各杆可绕铰节点做相对转动。这种理想的铰在建筑结构中很难遇到。但象图10—40中木屋架的端节点，在外力作用下，两杆间可发生微小的相对转动，工程 中将它简化为铰节点(图10—46)。

2·刚节点刚节点连接的各杆不能绕节点自由转动，在钢筋混凝土结构中刚节点容易实现。图10—5a是某钢筋混凝土框架顶层的构造，图中的梁和柱的混凝土为整体浇注，梁和柱的钢筋为互相搭接。梁和柱在节点处不可能发生相对移动和转动，因此，可把它简化为刚节点(图10—56)。

三、构件的简化

构件的截面尺寸通常比长度小得多。在计算简图中构件用其轴线表示，构件之间的连接用节点表示，构件长度用节点间的距离表示。

四、荷载的简化

在工程实际中，荷载的作用方式是多种多样的。在计算简图上通常可将荷载作用在杆轴上，并简化为集中荷载和分布荷载两种作用方式。关于荷载的分类及简化已在第一章中述及。这里不再重复。

在结构设计中，选定了结构计算简图后，在按简图计算的同时，还必须采取相应韵措施，以保证实际结构的受力和变形特点与计算简图相符。因此，在按图施工时，必须严格实现图纸中规定的各项要求。施工中如疏忽或随意修改图纸；就会使实际结构与计算简图不符，这将导致结构的实际受力情况与计算不符，就可能会出现大的事故。检查与回顾 1.结构计算简图应满足哪些基本要求？

2.结构计算简图的简化主要包括哪些内容？

新授课 第二节平面结构的几何组成分析

一、几何组成分析的概念

建筑结构通常是由若干杆件组成的，但并不是用一些杆件就可随意地组成建筑结构。例如图10—6a中的铰接四边形，可不费多少力就把它变成平行四边形(图。一6b)，但这种铰接四边形不能承受任何荷载的作用，当然不能作为建筑结构使用。如果在铰接四边形中加上一根斜杆(图10—7)，那么在外力作用下其几何形状就不会改变了。

图10—6 图110—7

从几何组成的观点看，由杆件组成的体系可分为两类：

1·几何不变体系 在荷载作用下，不考虑材料的应变时，体系的形状和位置是不能改变的

2·几何可变体系在荷载作用下，不考虑材料的应变时，体系的形状和位置是可以改变的(图10—6a)。

对结构的几何组成进行分析，以判定体系是几何不变体系还是几何可变体系，叫做几何组成分析。

显然，建筑结构必须是几何不变体系。

在体系的几何分析中，把几何不变的部分叫做刚片。一根柱可视为一个刚片；任一肯定的几何不变体系可视为一个刚片；整个地球也可视为一个刚片。

二、几何不变体系的组成规则(一)铰接三角形规则

实践证明，铰接三角形是几何不变体系。如果将图10—8口铰接三角形A船中的铰A拆开：AB杆则可绕曰点转动，AB杆上4点的轨迹是弧线①；4C杆则可绕C点转动，AC杆上的A点的轨迹是弧线②。这两个弧线只有一个交点，所以A点的位置是唯一的，三角形ABC的位置是不可改变的。这个几何不变体系的基本规则叫做铰接三角形规则。

如果在铰接三角形中再增加一根链杆仰(图10—86)，体系ABCD仍然是几何不变的，从维持体系几何不变的角度看，AD杆是多余的，因而把它叫做多余约束。所以ABCD体系是有多余约束的几何不变体系，而铰接三角形ABC是没有多余约束的几何不变体系。

②

铰接三角形规则的几种表达方式

1·二元体规则在铰接三角形中，将一根杆视为刚片，则铰接三角形就变成一个刚片上用两根不共线的链杆在一端铰接成一个节点，这种结构叫做二元体结构(图10—9)。于是铰接三角形规则可表达为二元体规则：一个点与一个刚片用两根不共线的链杆相连，可组成几何不变体系。且无多余约束。

2·两刚片规则若将铰接三角形中的杆AB和杆日C均视为刚片，杆AC视为两刚片间的约束(图10—10)，于是铰接三角形规则可表达为两刚片规则：两刚片间用一个铰和一根不通过此铰的链杆相连，可组成几何不变体系，且无多余约束。图10一ll a表示两刚片用两根不平行的链杆相连，两链杆的延长线相交于A点，两刚片可绕

图 10一10 图 10—11 A点做微小的相对转动。这种连接方式相当于在A点有一个铰把两刚片相连。当然，实际上在A点没有铰，所以把A点叫做“虚铰”。为了阻止两刚片间的相对转动，只需增加一根链杆(图10—11 b)。因此，两刚片规则还可以这样表达：两刚片间用三根不全平行也不全相交于一点的三根链杆相连，可组成几何不变体系，且无多余约束。

3．三刚片规则若将铰接三角形中的三根杆均视为刚片(图10—12)，则有三刚片规则：三刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连，可组成几何不变体系。且无多余约束。

总结

作业：P238 10-

1、10-2 检查与回顾 铰结三角形的表达形式 新授课

三、超静定结构的概念

简支梁通过铰A和链杆B与地球相连(图10—13a)，是几何不变体系，且无多余约束。这种没有多余约束的几何不变体系叫做静定结构。静定结构的反力和内力可通过静力平衡方程求得。如果在简支梁中增加一个链杆(图10—13b)，它仍然是几何不变体系，但有一个多余约束。有多余约束的几何不变体系叫做超静定结构。超静定结构的支座反力和内力不能由静力平衡方程式全部求得。例如图10—13b中的梁，在荷载和支座反力的作用下，构成一个平面一般力系，可列出三个独立的平衡方程，而未知的支座反力有四个，三个方程只能解算三个未知量，所以不能求出全部的反力，因而内力也无法确定。超静定结构的内力计算，除了运用静力平衡条件外，还要利用变形条件，这里不予介绍。．

四、几何组成分析的实例

几何不变体系的组成规则，是进行几何组成分析的依据。对体系重复使用这些规则，就可判定体系是否是几何不变体系及有无多余约束等问题。运用规则对体系分析时，可先在体系中找到一个简单的几何不变部分，如刚片或铰接三角形，然后按规则逐步组装扩大，最后遍及全体系；也可在复杂的体系中，逐步排除那些不影响几何不变的部分，例如逐步排除二元体，使分析对象得到简化，以便于判别其几何组成。

例10—1试对图10—14中的体系做几何组成分析。

解铰接三角形是几何不变体系(图中的阴影部分)，在此基础上不断增加二元体，最后可遍及整个桁架。将整个桁架视为一个刚片，地球视为另一个刚片，依据两刚片规则，它们之间用铰A与不通过铰A的支座链杆B相连，组成了没有多余约束的几何不变体系。

结论体系是几何不变的，且无多余约束。‘

C

例10一2试分析图10一15中体系的几何组成。

解整个体系可分为左右两个部分：左边的AC可视为刚片，在刚片上增加二元体ADF；右边的CB可视为刚片，在刚片上增加二元体GEB。左、右两部分均可视为刚片，它们之间用铰C和链杆DE相连(两刚片规则)，形成一个大刚片。这个大刚片与地球用铰A和链杆B相连，构成一个没有多余约束的几何不变体系。

现在从另一角度进行分析：左边的AD、AC、DF可视为三刚片，它们通过不在同一直线上的三个铰A、D、F相连，组成了一个几何不变体系；右边的CB、BE、GE可视为三刚片，它们通过不在同一直线上的三个铰G、E、B、相连，也组成了一个几何不变体系。左、右两部分用铰C和链杆册相连，组成了一个没有多余约束的几何不变体系，然后再与地球相连。

结论体系是几何不变的，且无多余约束。

例10—3试分析图10—16中体系的几何组成。

解图10—16中的杆AB可视为刚片工，杆BC可视为刚片II，地球为刚片III。三刚片通过铰A、B、C两两相连，但这三个铰在同一直线上，不符合三刚片规则。现在分析在这种情况下会出现的问题。

B点是杆AB及BC的公共点。对AB杆而言，B点可沿以AB为半径的圆弧线①运动；对嬲杆而言，B点可沿以BC为半径的圆弧线②运动。由于A、曰、C三点共线，两个圆弧在B点有公切线。所以，在图示的瞬时，B点可沿公切线做微小的运动，即体系在这一瞬时是几何可变的。但是，B点经过微小的位移后，A、B、C三点就不再共线，B点的位移不能再继续增大。这种本来是几何可变的体系，经过微小的位移后又成为几何不变的体系，叫做瞬变体系。瞬变体系不能作为结构使用，任何接近于瞬变体系的构造，在实际建筑结构中也不允许出现。图10—17中，A、B、C三铰虽不共线，但在e角很小时，链杆的轴力将很大；当日角趋近于零时，体系趋近瞬变状态，链杆的轴力将趋于无穷大。

结论体系是瞬变体系，不能作为结构使用。

例10-4试对图中的体系作几何组成分析。

解 曲杆AC、CB和直杆通过不在同一直线上的三个铰A、B、C两两相连，组成了几何不变体系且没有多余约束。体系的两端通过铰A、B与基础相连，显然多了一个约束。

分析：曲杆AC、CB和地基可视为三刚片，它们通过不在同一直线上的铰A、C相连，组成了几何不变体系，因此，链杆衄可视为多余约束。结论体系是几何不变的，且有一个多余约束。

建筑结构可分为平面结构和空间结构。如果组成结构的所有杆件的轴线菇在同一个平而Ⅱ为平面结构，否则，便是空间结构。严格说来，实际建筑结构 ‘多场合下，根据结构的组成特点及荷载的传递途径，在实际许可的进五磊主 内，把它们分解为若干个独立的平面结构，可简化计算。

从结构的几何组成角度看，结构又可分为静定结构和超静定结构。

第四篇：建筑力学教案

第十章 静定结构和超静定结构

第二节平面结构的几何组成分析

教学要求：1.理解几何组成分析中的名词含义；

2.掌握平面几何不变体系的组成规则；

3.会对常见平面体系进行几何组成分析。重 点：掌握平面几何不变体系的组成规则。难 点：对平面体系进行几何组成分析。授课方式：课堂讲解和练习教学内容：平面结构的几何组成分析

一、概念

体系：若干个杆件相互联结而组成的构造。

1、几何不变体系：在任何荷载作用下，若不计杆件的变形，其几何形状与位置均保持不变的体系。

2.几何可变体系：即使不考虑材料的变形，在很小的荷载作用下，会引起很大的形状或位置的改变的体系。

3、刚片：几何形状不能变化的平面物体。

二、几何不变体系的组成规则

1.铰接三角形规则:三个刚片用不共线的三个单较两两相联,组成的体系为几何不变。

此体系由三个刚片用不共线的三个单铰A、B、C两两铰联组

成的，为几何不变。（1）二元体规则: 二元体:两根不共线的链杆联结一个新结点的构造。在一个刚片上增加或减少一个二元体,仍为几何不变体系。

为没有多余约束的几何不变体系 结论：在一个体系上增加或拆除二元体，不会改变原体系的几何构造性质。（2）两刚片规则: 两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,为几何不变体系。

虚铰：

O为相对转动中心。起的作用相当一个单铰，称为虚铰。

或者

两个刚片用三根不完全平行也不交于同一点的链杆相联，为几何不变体系。

例如：

基础为刚片Ⅰ，杆BCE为刚片Ⅱ，用链杆AB、EF、CD 相联，为几何不变体系。

三、课后练习：

建筑力学公开课教案

系

部：综合二祖

内

容：平面结构的几何组成分析

班

级：高一建筑一班

教

师：陈

燕

第五篇：建筑力学教案

第一章

绪论

§1—1 建筑力学的任务和内容

一．结构

由建筑材料按合理方式组成并能承受一定载荷作用的物体或物体系。或言建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分。Ex 梁、柱、基础，以及由这些构件单元组成的结构体系都称为结构。图示：单层厂房结构。构件：组成结构的各独立单元。二．结构的分类（按几何特征）

⑴ 杆系结构：组成杆系结构的构件是杆件。杆件的几何特征：长度运大于横截面宽度和高度。Ex 直杆、曲杆、折杆。此外 杆件又可分为等截面杆和变截面杆。⑵ 板壳结构（薄壁结构）：组成薄壁结构的构件是薄板或薄壳。薄板或薄壳的几何特征：其厚度远远小于宽度和高度。

⑶ 实体结构 ：其三个方向的尺寸相当。

三、建筑力学的基本任务

建筑力学的基本任务是研究结构的几何组成规律，以及在荷载作用下结构和构件的强度、刚度和稳定性的计算方法和计算原理。其目的是保证所设计的结构和构件能正常工作，并充分发挥材料的力学性能，使设计的结构既安全可靠又经济合理。

说明：⑴ 几何组成： 是指结构必须按一定规律由构件连接组成，以确保结构在荷载作用下能够维持其几何形状和相对位置不变。保证结构能够承受荷载并维持平衡。

⑵ 强度：指结构和构件抵抗破坏的能力。即保证结构和构件正常工作不发生断裂。

⑶ 刚度：指结构和构件抵抗变形的能力。即保证结构和构件在使用过程中不致产生实用上不允许的过大变形。

⑷ 稳定性：指承压结构和构件抵抗失稳的能力。即保证结构和构件在使用过程中始终保持其原来的直线平衡形式，不发生因弯曲变形而丧失承载能力导致破坏的现象。

四、建筑力学的内容

1． 静力学基础及静定结构的内力计算 包括：⑴ 物体的受力分析。

⑵ 力系的简化及平衡方程。⑶ 结构的几何组成规律。⑷ 静定结构的内力计算。

由于这些问题均与变形无关，故此部分内容中的结构和构件均可视为刚体。即以刚体为研究对象。2． 强度问题

研究结构和构件在各种基本变形形式下内力的计算原理和方法，以保证结构和构件满足强度要求。3． 刚度问题

研究静定结构和构件在荷载作用下变形和位移的计算原理和计算方法。以保证结构和构件满足刚度要求。同时也为超静定结构的计算奠定基础。4． 超静定结构的内力计算

介绍力法、位移法求解超静定问题以及力矩分配法求解连续梁及无侧移刚架的内力。以确保超静定结构的强度和刚度满足要求。5． 稳定性问题

仅讨论不同支撑条件下中心受压直杆的稳定性问题。

在2—5的各部分内容中，变形因素在所研究的问题中起主要作用，所以，研究这些问题时，结构和构件均视为理想变形固体，即以理想变形固体为研究对象。

§1—2 刚体、变形固体及其基本假设

建筑力学中通常将物体抽象为两种力学模型：刚体模型和理想变形固体模型。

⑴刚体：在力的作用下不变形的物体。是研究物体在特定问题状态下一种理想化的力学模型。⑵ 理想变形固体：

（a）变形：在荷载作用下物体的形状和尺寸的改变称作变形。变形包括：弹性变形和塑性变形。弹性变形：撤去荷载可消失的变形。

塑性变形：撤去荷载后残留下来而无法消失的变形。

（b）变形固体：荷载作用下产生变形的物体称变形固体。

（c）理想变形固体：为研究问题的方便，将满足下面三个假设条件的变形固体称理想变形固体。是一种理想化的力学模型。

① 连续性假设：组成物体的材料是密实的，其内部物质连续分布无任何空隙。

② 均匀性假设：组成物体的材料的力学性质是均匀的，其任何一部分材料的力学性质均相同。③ 各向同性假设：组成物体的材料各个方向的力学性质均相同。若各个方向力学性质不相同则为各向异性材料。Ex 木材、竹子等。

§1—3 杆件变形的基本形式

杆件据其所受荷载方式的不同，其变形有所不同，尽管变形形式复杂多样但总括起来可归结为四种基本变形形式之一，或是基本变形形式的组合。⑴ 轴向拉伸与压缩

杆件在轴线方向的荷载作用下产生的伸长或缩短的变形即为拉压变形。这种变形形式称轴向拉伸与压缩。⑵ 剪切

杆件承受一对相距很近，作用线垂直于杆件轴线且方向相反的平行荷载的作用，杆件的变形为横截面沿荷载作用方向发生相对错动，此种变形形式称剪切变形。⑶ 扭转

杆件在一对作用于杆件横截面且方向相反的力偶作用下，产生的相邻横截面绕轴线转动的变形称扭转变形。⑷ 弯曲

杆件在一对方向相反的作用于杆件纵向平面内的力偶作用下产生的轴线由直线变为曲线的变形成为弯曲变形。

§1—4 荷载的分类

一．荷载的概念

作用在结构上的外力称荷载。Ex 结构自重、水压力、土压力、风压力、雪压力以及设备重量等。此外还有一些其它因素如：温度变化、基础沉陷、制造误差等，广义上说这些因素都可以称作荷载。

确定结构所受荷载，需根据实际结构受力状况，既不能将荷载估计过大造成浪费，也不能将荷载估计过小造成设计的结构不够安全。二．荷载的分类

⑴ 根据荷载的分布情况分

分布荷载：作用于体积、面积和线段上的体荷载、面荷载和线荷载统称为分布荷载。

重力属于体荷载，风、雪属于面荷载。由于本教材仅研究平面杆系结构，故通常将体荷载、面荷载简化成沿杆件轴线分布的线荷载。

集中荷载：作用于结构上一点的荷载。Ex 吊车轮压。⑵ 按荷载作用时间久暂分

恒荷载：长期作用于结构上不变的荷载。Ex 结构的自重、固定设备等。活荷载：暂时作用于结构的短期荷载。Ex 风、雪等荷载。⑶ 按荷载作用性质分

静力荷载：荷载的大小、方向、作用位置不随时间变化，或虽有变化，变化极缓不致引起结构产生加速度而具有惯性力的作用。

动力荷载：荷载的大小、方向、作用位置随时间变化，由此引起结构的质量产生加速度而具有惯性力的作用。Ex 结构上转动的偏心电机、地震荷载等。由此引起的结构的内力和位移都随时间变化，称之为动内力和动位移，统称为动力反应。