第一章-绪论.doc

第1章 绪 论
§1.1　建筑力学的内容和任务
根据力学知识自身的内在联系，建筑力学一书汇集了理论力学、材料力学、结构力学三门力学中的重要知识点，融会贯通而形成了建筑力学这一课程体系。
　　1.1.1 结构与构件·建筑力学的研究对象
结构是指建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分。
　　构件:组成结构的各单独部分。
　　结构一般可按其几何特征分为三种类型：
　1.杆系结构　
　2.薄壁结构　
3.实体结构　
　　建筑力学是以杆系结构作为研究对象。
1.1.2 建筑力学的任务和内容
　　建筑力学的任务是研究能使建筑结构安全、正常地工作且符合经济要求的理论和计算方法。
　　建筑力学的内容包含以下几部分：
　　(1)静力学基础。
　　(2)内力分析。
　　(3)强度、刚度和稳定性问题。主要内容如下：
　　强度是指构件所具有的抵抗破坏的能力。强度问题是研究构件满足强度要求的计算理论和方法。
　　刚度是指构件所具有的抵抗变形的能力。刚度问题是研究结构或构件满足刚度要求的计算理论和方法。
　　稳定性是指结构或构件的原有形状保持稳定的平衡状态。
　　(4)超静定结构问题。
　　本书着重介绍求解超静定结构内力的基本概念和基本方法。
1.2 变形固体及其基本假设
自然界中的任何固体在外力作用下，都要或大或小地产生变形，也就是它的形状和尺寸总会有些改变。由于固体具有可变形性质，所以又称为变形固体。
变形体在外力作用下产生的变形分为弹性变形与塑性变形。
弹性变形是指作用在变形体上的外力去掉后可完全消失的变形（相应的物体称为弹性体）。如果外力去掉后，变形不能全部消失，而留有残余变形，此残余变形称为塑性变形。
本书中主要研究弹性变形且限于小变形范围。
在研究构件的强度、刚度和稳定性时，为了使问题得到简化，对变形体作如下的基本假设：
1. 连续、均匀性假设
2. 各向同性假设
1.3 杆件变形的基本形式·荷载的分类
1.3.1 杆件变形的基本形式
杆系结构中的杆件其轴线多为直线， 也有轴线为曲线和折线的杆件。它们分别称为直杆、曲杆和折杆。
　　横截面相同的杆件称为等截面杆。横截面不同的杆件称为变截面杆。
　　直杆的这四种基本变形形式是：
　　（１）轴向拉伸或压缩（图1－9(ａ)）。
　　（２） 剪切（ 图1－9(ｂ)） 。
　　（３） 扭转（ 图1－9(ｃ)）。
（４） 弯曲（图1－9(ｄ)）。

图1－9

1.3.2 荷载的分类
结构工作时所承受的外力称为荷载。
　　1.按荷载作用的范围可分为分布荷载和集中荷载
　　分布作用在体积、面积和线段上的荷载分别称为体荷载、面荷载和线荷载，并统称为分布荷载。
　　如果荷载作用的范围与构件的尺寸相比十分微小，这时可认为荷载集中作用于一点， 并称为集中荷载。
　　　2.按荷载作用时间的长短可分为恒荷载和活荷载
　　永久作用在结构上的荷载称为恒荷载。
　　暂时作用在结构上的荷载称为活荷载。
　　3.按荷载作用的性质可分为静荷载和动荷载
　　由零逐渐缓慢增加到最后值的荷载称为静荷载。
　　大小或方向随时间而改变的荷载称为动荷载。