第一篇：《建筑力學(xué)》學(xué)習(xí)心得

《建筑力學(xué)》學(xué)習(xí)心得

隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我國的建筑業(yè)也迅速提高,看到那壯觀優(yōu)雅構(gòu)造美觀的高樓大廈,則情不自禁的想到“建筑物”,那何為建筑物呢?是人類在生活時所必須的,而為了實現(xiàn)某種目的而形成的空間。而一個優(yōu)美的建筑物僅可以實現(xiàn)預(yù)期的目的,還可以對一個國家的政治、經(jīng)濟(jì)、文化產(chǎn)生重大的影響。建筑力學(xué)這門課程的開設(shè),使我們這些沒有實踐經(jīng)驗的大學(xué)生來說,是在提醒我們“安全第一”的前提，一個外形美觀、造型優(yōu)美、被大多數(shù)的人稱頌,可他們哪知道在稱頌的背后還有“安全”這一詞嗎? 建筑力學(xué)是建筑工程類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。它不僅為后續(xù)課程作準(zhǔn)備，而且為學(xué)生今后從事工程技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。

人們在生產(chǎn)和生活中，需要建造各種各樣的建筑物或構(gòu)筑物。這些建筑物或構(gòu)筑物既要滿足使用功能的需要，同時也要滿足安全與經(jīng)濟(jì)上的需要。因此，在對建筑物和構(gòu)筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須把力學(xué)的分析與計算放在十分重要的地位。建筑力學(xué)就是研究建筑物和構(gòu)筑物設(shè)計中有關(guān)力學(xué)分析與計算問題的一門課程。掌握基本的建筑力學(xué)原理，將來當(dāng)上建筑師造方案時，能有所依據(jù)，設(shè)計交到工程師手上才不會因為結(jié)構(gòu)不合理而需要大量修改。當(dāng)然，現(xiàn)階段的結(jié)構(gòu)計算和先進(jìn)材料，給建筑師很大的設(shè)計空間，差不多任何設(shè)計形式，都有辦法蓋出來了。

建筑結(jié)構(gòu)主要是壓力，拉力，剪力和扭力。不論中外，鋼筋混凝土發(fā)明之前，建筑都是直接承重壓力，不采取拉力、剪力和扭力設(shè)計。同時建筑力學(xué)是為建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)的一門理論性、實踐性較強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，旨在培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用力學(xué)的基本原理，分析和研究建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在各種條件下的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等方面問題的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握平面結(jié)構(gòu)體系的平衡條件及分析方法。掌握平面結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律，掌握平面靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析和位移計算，掌握平面超靜定結(jié)構(gòu)體系在各種條件下的受力分析方法和相應(yīng)的近似分析方法，為后續(xù)的專業(yè)課程奠定必要的基礎(chǔ)?！督ㄖW(xué)》是廣播電視大學(xué)建筑施工與管理專業(yè)學(xué)生必修的技術(shù)基礎(chǔ)課。它以高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)為基礎(chǔ)，通過本課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生具有初步對建筑工程問題的簡化能力，一定的力學(xué)分析與計算能力，是學(xué)習(xí)有關(guān)后繼課程和從事專業(yè)技術(shù)工作的基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)本課程，使學(xué)生了解結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識；熟練掌握靜力學(xué)的基本知識；掌握靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計算；掌握基本桿件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計算；基本掌握簡單超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力的計算；通過觀察，了解力學(xué)實驗的基本過程。

當(dāng)今雖然建筑業(yè)飛速的前進(jìn),可是在建筑發(fā)展史中,由于結(jié)構(gòu)不合理,而發(fā)生重大事故的事例可真不少。如房屋的倒塌、橋梁的毀壞、飛機(jī)失事、塔架彎折等等。但為了安全或看是在保證安全的前提下在最大限度的節(jié)省材料及美觀的性能?？梢姟傲Α?，不但在我們的日常生活中隨處可見,而且在于和建筑業(yè)當(dāng)中更是一項不可缺少的措施。就讓我們在隨處可見，時刻存在的小小力學(xué)當(dāng)中體會力的作用與威力。讓我們的建筑業(yè)更上一層樓,以便推動我國經(jīng)濟(jì)大步向前。

第二篇：建筑力學(xué)教案

建筑力學(xué)重點內(nèi)容教案

（四）靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)

建筑物中支承荷載、傳遞荷載并起骨架作用的部分叫做結(jié)構(gòu)，例如在房屋建筑中由梁、板、柱、基礎(chǔ)等構(gòu)件組成的體系。前面，我們介紹了單個桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性問題。本章將要介紹結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)則、結(jié)構(gòu)受力分析的基本知識、不同結(jié)構(gòu)形式受力特點等問題。

第一節(jié)結(jié)構(gòu)計算簡圖

實際結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，完全根據(jù)實際結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算很困難，有時甚至不可能。工程中常將實際結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化，略去不重要的細(xì)節(jié)，抓住基本特點，用一個簡化的圖形來代替實際結(jié)構(gòu)。這種圖形叫做結(jié)構(gòu)計算簡圖。也就是說，結(jié)構(gòu)計算簡圖是在結(jié)構(gòu)計算中用來代替實際結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型。結(jié)構(gòu)計算簡圖應(yīng)當(dāng)滿足以下的基本要求：

1．基本上反映結(jié)構(gòu)的實際工作性能； 2．計算簡便。

從實際結(jié)構(gòu)到結(jié)構(gòu)計算簡圖的簡化，主要包括支座的簡化、節(jié)點的簡化、構(gòu)件的簡化和荷載的簡化。

一、支座的簡化

一根兩端支承在墻上的鋼筋混凝土梁，受到均布荷載g的作用(圖10—1。)，對這樣一個最簡單的結(jié)構(gòu)，如果要嚴(yán)格按實際情況去計算，是很困難的。因為梁兩端所受到的反力沿墻寬的分布情況十分復(fù)雜，反力無法確定，內(nèi)力更無法計算。為了選擇一個比較符合實際的計算簡圖，先要分析梁的變形情況：因為梁支承在磚墻上，其兩端均不可能產(chǎn)生垂直向下的移動，但在梁彎曲變形時，兩端能夠產(chǎn)生轉(zhuǎn)動；整個梁不可能在水平方向移動，但在溫度變化時，梁端能夠產(chǎn)生熱脹冷縮?？紤]到以上的變形特點，可將梁的支座作如下處理：通常在一端墻寬的中點設(shè)置固定鉸支座，在另一端墻寬的中點設(shè)置可動鉸支座，用梁的軸線代替梁，就得到了圖10—16的計算簡圖。這個計算簡圖反映了：梁的兩端不可能產(chǎn)生垂直向下移動但可轉(zhuǎn)動的特點；左端的固定鉸支座限制了梁在水平方向的整體移動；右端的可動鉸支座允許梁在水平方向的溫度變形。這樣的簡化既反映了梁的實際工作性能及變形特點，又便于計算。這就是所謂的簡支梁。

假設(shè)某住宅樓的外廊，采用由一端嵌固在墻身內(nèi)的鋼筋混凝土梁支承空心板的結(jié)構(gòu)方案(圖10—20)。由于梁端伸入墻身，并有足夠的錨固長度，所以梁的左端不可能發(fā)生任何方向的移動和轉(zhuǎn)動。于是把這種支座簡化為固定支座，其計算簡圖如圖10—26所示，計算跨度可取梁的懸挑長加縱墻寬度的一半。

預(yù)制鋼筋混凝土柱插入杯形基礎(chǔ)的做法通常有以下兩種：當(dāng)杯口四周用細(xì)石混凝土填實、地基較好且基礎(chǔ)較大時，可簡化為固定支座(圖10—3a)；在杯口四周填入瀝青麻絲，柱端可發(fā)生微小轉(zhuǎn)動，則可簡化為鉸支座(圖10一36)。當(dāng)?shù)鼗^軟、基礎(chǔ)較小時，圖口的做法也可簡化為鉸支座。

支座通常可簡化為可動鉸支座、固定鉸支座、固定支座三種形式。

二、節(jié)點的簡化 結(jié)構(gòu)中兩個或兩個以上的構(gòu)件的連接處叫做節(jié)點。實際結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的連接方式很多，在計算簡圖中一般可簡化為鉸節(jié)點和剛節(jié)點兩種方式。

1．鉸節(jié)點鉸節(jié)點連接的各桿可繞鉸節(jié)點做相對轉(zhuǎn)動。這種理想的鉸在建筑結(jié)構(gòu)中很難遇到。但象圖10—40中木屋架的端節(jié)點，在外力作用下，兩桿間可發(fā)生微小的相對轉(zhuǎn)動，工程 中將它簡化為鉸節(jié)點(圖10—46)。

2·剛節(jié)點剛節(jié)點連接的各桿不能繞節(jié)點自由轉(zhuǎn)動，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中剛節(jié)點容易實現(xiàn)。圖10—5a是某鋼筋混凝土框架頂層的構(gòu)造，圖中的梁和柱的混凝土為整體澆注，梁和柱的鋼筋為互相搭接。梁和柱在節(jié)點處不可能發(fā)生相對移動和轉(zhuǎn)動，因此，可把它簡化為剛節(jié)點(圖10—56)。

三、構(gòu)件的簡化

構(gòu)件的截面尺寸通常比長度小得多。在計算簡圖中構(gòu)件用其軸線表示，構(gòu)件之間的連接用節(jié)點表示，構(gòu)件長度用節(jié)點間的距離表示。

四、荷載的簡化

在工程實際中，荷載的作用方式是多種多樣的。在計算簡圖上通?？蓪⒑奢d作用在桿軸上，并簡化為集中荷載和分布荷載兩種作用方式。關(guān)于荷載的分類及簡化已在第一章中述及。這里不再重復(fù)。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，選定了結(jié)構(gòu)計算簡圖后，在按簡圖計算的同時，還必須采取相應(yīng)韻措施，以保證實際結(jié)構(gòu)的受力和變形特點與計算簡圖相符。因此，在按圖施工時，必須嚴(yán)格實現(xiàn)圖紙中規(guī)定的各項要求。施工中如疏忽或隨意修改圖紙；就會使實際結(jié)構(gòu)與計算簡圖不符，這將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的實際受力情況與計算不符，就可能會出現(xiàn)大的事故。檢查與回顧 1.結(jié)構(gòu)計算簡圖應(yīng)滿足哪些基本要求？

2.結(jié)構(gòu)計算簡圖的簡化主要包括哪些內(nèi)容？

新授課 第二節(jié)平面結(jié)構(gòu)的幾何組成分析

一、幾何組成分析的概念

建筑結(jié)構(gòu)通常是由若干桿件組成的，但并不是用一些桿件就可隨意地組成建筑結(jié)構(gòu)。例如圖10—6a中的鉸接四邊形，可不費多少力就把它變成平行四邊形(圖。一6b)，但這種鉸接四邊形不能承受任何荷載的作用，當(dāng)然不能作為建筑結(jié)構(gòu)使用。如果在鉸接四邊形中加上一根斜桿(圖10—7)，那么在外力作用下其幾何形狀就不會改變了。

圖10—6 圖110—7

從幾何組成的觀點看，由桿件組成的體系可分為兩類：

1·幾何不變體系 在荷載作用下，不考慮材料的應(yīng)變時，體系的形狀和位置是不能改變的

2·幾何可變體系在荷載作用下，不考慮材料的應(yīng)變時，體系的形狀和位置是可以改變的(圖10—6a)。

對結(jié)構(gòu)的幾何組成進(jìn)行分析，以判定體系是幾何不變體系還是幾何可變體系，叫做幾何組成分析。

顯然，建筑結(jié)構(gòu)必須是幾何不變體系。

在體系的幾何分析中，把幾何不變的部分叫做剛片。一根柱可視為一個剛片；任一肯定的幾何不變體系可視為一個剛片；整個地球也可視為一個剛片。

二、幾何不變體系的組成規(guī)則(一)鉸接三角形規(guī)則

實踐證明，鉸接三角形是幾何不變體系。如果將圖10—8口鉸接三角形A船中的鉸A拆開：AB桿則可繞曰點轉(zhuǎn)動，AB桿上4點的軌跡是弧線①；4C桿則可繞C點轉(zhuǎn)動，AC桿上的A點的軌跡是弧線②。這兩個弧線只有一個交點，所以A點的位置是唯一的，三角形ABC的位置是不可改變的。這個幾何不變體系的基本規(guī)則叫做鉸接三角形規(guī)則。

如果在鉸接三角形中再增加一根鏈桿仰(圖10—86)，體系A(chǔ)BCD仍然是幾何不變的，從維持體系幾何不變的角度看，AD桿是多余的，因而把它叫做多余約束。所以ABCD體系是有多余約束的幾何不變體系，而鉸接三角形ABC是沒有多余約束的幾何不變體系。

②

鉸接三角形規(guī)則的幾種表達(dá)方式

1·二元體規(guī)則在鉸接三角形中，將一根桿視為剛片，則鉸接三角形就變成一個剛片上用兩根不共線的鏈桿在一端鉸接成一個節(jié)點，這種結(jié)構(gòu)叫做二元體結(jié)構(gòu)(圖10—9)。于是鉸接三角形規(guī)則可表達(dá)為二元體規(guī)則：一個點與一個剛片用兩根不共線的鏈桿相連，可組成幾何不變體系。且無多余約束。

2·兩剛片規(guī)則若將鉸接三角形中的桿AB和桿日C均視為剛片，桿AC視為兩剛片間的約束(圖10—10)，于是鉸接三角形規(guī)則可表達(dá)為兩剛片規(guī)則：兩剛片間用一個鉸和一根不通過此鉸的鏈桿相連，可組成幾何不變體系，且無多余約束。圖10一ll a表示兩剛片用兩根不平行的鏈桿相連，兩鏈桿的延長線相交于A點，兩剛片可繞

圖 10一10 圖 10—11 A點做微小的相對轉(zhuǎn)動。這種連接方式相當(dāng)于在A點有一個鉸把兩剛片相連。當(dāng)然，實際上在A點沒有鉸，所以把A點叫做“虛鉸”。為了阻止兩剛片間的相對轉(zhuǎn)動，只需增加一根鏈桿(圖10—11 b)。因此，兩剛片規(guī)則還可以這樣表達(dá)：兩剛片間用三根不全平行也不全相交于一點的三根鏈桿相連，可組成幾何不變體系，且無多余約束。

3．三剛片規(guī)則若將鉸接三角形中的三根桿均視為剛片(圖10—12)，則有三剛片規(guī)則：三剛片用不在同一直線上的三個鉸兩兩相連，可組成幾何不變體系。且無多余約束。

總結(jié)

作業(yè)：P238 10-

1、10-2 檢查與回顧 鉸結(jié)三角形的表達(dá)形式 新授課

三、超靜定結(jié)構(gòu)的概念

簡支梁通過鉸A和鏈桿B與地球相連(圖10—13a)，是幾何不變體系，且無多余約束。這種沒有多余約束的幾何不變體系叫做靜定結(jié)構(gòu)。靜定結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力可通過靜力平衡方程求得。如果在簡支梁中增加一個鏈桿(圖10—13b)，它仍然是幾何不變體系，但有一個多余約束。有多余約束的幾何不變體系叫做超靜定結(jié)構(gòu)。超靜定結(jié)構(gòu)的支座反力和內(nèi)力不能由靜力平衡方程式全部求得。例如圖10—13b中的梁，在荷載和支座反力的作用下，構(gòu)成一個平面一般力系，可列出三個獨立的平衡方程，而未知的支座反力有四個，三個方程只能解算三個未知量，所以不能求出全部的反力，因而內(nèi)力也無法確定。超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算，除了運用靜力平衡條件外，還要利用變形條件，這里不予介紹。．

四、幾何組成分析的實例

幾何不變體系的組成規(guī)則，是進(jìn)行幾何組成分析的依據(jù)。對體系重復(fù)使用這些規(guī)則，就可判定體系是否是幾何不變體系及有無多余約束等問題。運用規(guī)則對體系分析時，可先在體系中找到一個簡單的幾何不變部分，如剛片或鉸接三角形，然后按規(guī)則逐步組裝擴(kuò)大，最后遍及全體系；也可在復(fù)雜的體系中，逐步排除那些不影響幾何不變的部分，例如逐步排除二元體，使分析對象得到簡化，以便于判別其幾何組成。

例10—1試對圖10—14中的體系做幾何組成分析。

解鉸接三角形是幾何不變體系(圖中的陰影部分)，在此基礎(chǔ)上不斷增加二元體，最后可遍及整個桁架。將整個桁架視為一個剛片，地球視為另一個剛片，依據(jù)兩剛片規(guī)則，它們之間用鉸A與不通過鉸A的支座鏈桿B相連，組成了沒有多余約束的幾何不變體系。

結(jié)論體系是幾何不變的，且無多余約束?！?/p>

C

例10一2試分析圖10一15中體系的幾何組成。

解整個體系可分為左右兩個部分：左邊的AC可視為剛片，在剛片上增加二元體ADF；右邊的CB可視為剛片，在剛片上增加二元體GEB。左、右兩部分均可視為剛片，它們之間用鉸C和鏈桿DE相連(兩剛片規(guī)則)，形成一個大剛片。這個大剛片與地球用鉸A和鏈桿B相連，構(gòu)成一個沒有多余約束的幾何不變體系。

現(xiàn)在從另一角度進(jìn)行分析：左邊的AD、AC、DF可視為三剛片，它們通過不在同一直線上的三個鉸A、D、F相連，組成了一個幾何不變體系；右邊的CB、BE、GE可視為三剛片，它們通過不在同一直線上的三個鉸G、E、B、相連，也組成了一個幾何不變體系。左、右兩部分用鉸C和鏈桿冊相連，組成了一個沒有多余約束的幾何不變體系，然后再與地球相連。

結(jié)論體系是幾何不變的，且無多余約束。

例10—3試分析圖10—16中體系的幾何組成。

解圖10—16中的桿AB可視為剛片工，桿BC可視為剛片II，地球為剛片III。三剛片通過鉸A、B、C兩兩相連，但這三個鉸在同一直線上，不符合三剛片規(guī)則?，F(xiàn)在分析在這種情況下會出現(xiàn)的問題。

B點是桿AB及BC的公共點。對AB桿而言，B點可沿以AB為半徑的圓弧線①運動；對嬲桿而言，B點可沿以BC為半徑的圓弧線②運動。由于A、曰、C三點共線，兩個圓弧在B點有公切線。所以，在圖示的瞬時，B點可沿公切線做微小的運動，即體系在這一瞬時是幾何可變的。但是，B點經(jīng)過微小的位移后，A、B、C三點就不再共線，B點的位移不能再繼續(xù)增大。這種本來是幾何可變的體系，經(jīng)過微小的位移后又成為幾何不變的體系，叫做瞬變體系。瞬變體系不能作為結(jié)構(gòu)使用，任何接近于瞬變體系的構(gòu)造，在實際建筑結(jié)構(gòu)中也不允許出現(xiàn)。圖10—17中，A、B、C三鉸雖不共線，但在e角很小時，鏈桿的軸力將很大；當(dāng)日角趨近于零時，體系趨近瞬變狀態(tài)，鏈桿的軸力將趨于無窮大。

結(jié)論體系是瞬變體系，不能作為結(jié)構(gòu)使用。

例10-4試對圖中的體系作幾何組成分析。

解 曲桿AC、CB和直桿通過不在同一直線上的三個鉸A、B、C兩兩相連，組成了幾何不變體系且沒有多余約束。體系的兩端通過鉸A、B與基礎(chǔ)相連，顯然多了一個約束。

分析：曲桿AC、CB和地基可視為三剛片，它們通過不在同一直線上的鉸A、C相連，組成了幾何不變體系，因此，鏈桿衄可視為多余約束。結(jié)論體系是幾何不變的，且有一個多余約束。

建筑結(jié)構(gòu)可分為平面結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)。如果組成結(jié)構(gòu)的所有桿件的軸線菇在同一個平而Ⅱ為平面結(jié)構(gòu)，否則，便是空間結(jié)構(gòu)。嚴(yán)格說來，實際建筑結(jié)構(gòu) ‘多場合下，根據(jù)結(jié)構(gòu)的組成特點及荷載的傳遞途徑，在實際許可的進(jìn)五磊主 內(nèi)，把它們分解為若干個獨立的平面結(jié)構(gòu)，可簡化計算。

從結(jié)構(gòu)的幾何組成角度看，結(jié)構(gòu)又可分為靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)。

第三篇：建筑力學(xué)教案

第十章 靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)

第二節(jié)平面結(jié)構(gòu)的幾何組成分析

教學(xué)要求：1.理解幾何組成分析中的名詞含義；

2.掌握平面幾何不變體系的組成規(guī)則；

3.會對常見平面體系進(jìn)行幾何組成分析。重 點：掌握平面幾何不變體系的組成規(guī)則。難 點：對平面體系進(jìn)行幾何組成分析。授課方式：課堂講解和練習(xí)教學(xué)內(nèi)容：平面結(jié)構(gòu)的幾何組成分析

一、概念

體系：若干個桿件相互聯(lián)結(jié)而組成的構(gòu)造。

1、幾何不變體系：在任何荷載作用下，若不計桿件的變形，其幾何形狀與位置均保持不變的體系。

2.幾何可變體系：即使不考慮材料的變形，在很小的荷載作用下，會引起很大的形狀或位置的改變的體系。

3、剛片：幾何形狀不能變化的平面物體。

二、幾何不變體系的組成規(guī)則

1.鉸接三角形規(guī)則:三個剛片用不共線的三個單較兩兩相聯(lián),組成的體系為幾何不變。

此體系由三個剛片用不共線的三個單鉸A、B、C兩兩鉸聯(lián)組

成的，為幾何不變。（1）二元體規(guī)則: 二元體:兩根不共線的鏈桿聯(lián)結(jié)一個新結(jié)點的構(gòu)造。在一個剛片上增加或減少一個二元體,仍為幾何不變體系。

為沒有多余約束的幾何不變體系 結(jié)論：在一個體系上增加或拆除二元體，不會改變原體系的幾何構(gòu)造性質(zhì)。（2）兩剛片規(guī)則: 兩個剛片用一個鉸和一根不通過此鉸的鏈桿相聯(lián),為幾何不變體系。

虛鉸：

O為相對轉(zhuǎn)動中心。起的作用相當(dāng)一個單鉸，稱為虛鉸。

或者

兩個剛片用三根不完全平行也不交于同一點的鏈桿相聯(lián)，為幾何不變體系。

例如：

基礎(chǔ)為剛片Ⅰ，桿BCE為剛片Ⅱ，用鏈桿AB、EF、CD 相聯(lián)，為幾何不變體系。

三、課后練習(xí)：

建筑力學(xué)公開課教案

系

部：綜合二祖

內(nèi)

容：平面結(jié)構(gòu)的幾何組成分析

班

級：高一建筑一班

教

師：陳

燕

第四篇：建筑力學(xué)教案

第一章

緒論

§1—1 建筑力學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容

一．結(jié)構(gòu)

由建筑材料按合理方式組成并能承受一定載荷作用的物體或物體系?；蜓越ㄖ镏谐惺芎奢d而起骨架作用的部分。Ex 梁、柱、基礎(chǔ)，以及由這些構(gòu)件單元組成的結(jié)構(gòu)體系都稱為結(jié)構(gòu)。圖示：單層廠房結(jié)構(gòu)。構(gòu)件：組成結(jié)構(gòu)的各獨立單元。二．結(jié)構(gòu)的分類（按幾何特征）

⑴ 桿系結(jié)構(gòu)：組成桿系結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是桿件。桿件的幾何特征：長度運大于橫截面寬度和高度。Ex 直桿、曲桿、折桿。此外 桿件又可分為等截面桿和變截面桿。⑵ 板殼結(jié)構(gòu)（薄壁結(jié)構(gòu)）：組成薄壁結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是薄板或薄殼。薄板或薄殼的幾何特征：其厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于寬度和高度。

⑶ 實體結(jié)構(gòu) ：其三個方向的尺寸相當(dāng)。

三、建筑力學(xué)的基本任務(wù)

建筑力學(xué)的基本任務(wù)是研究結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律，以及在荷載作用下結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的計算方法和計算原理。其目的是保證所設(shè)計的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件能正常工作，并充分發(fā)揮材料的力學(xué)性能，使設(shè)計的結(jié)構(gòu)既安全可靠又經(jīng)濟(jì)合理。

說明：⑴ 幾何組成： 是指結(jié)構(gòu)必須按一定規(guī)律由構(gòu)件連接組成，以確保結(jié)構(gòu)在荷載作用下能夠維持其幾何形狀和相對位置不變。保證結(jié)構(gòu)能夠承受荷載并維持平衡。

⑵ 強(qiáng)度：指結(jié)構(gòu)和構(gòu)件抵抗破壞的能力。即保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件正常工作不發(fā)生斷裂。

⑶ 剛度：指結(jié)構(gòu)和構(gòu)件抵抗變形的能力。即保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在使用過程中不致產(chǎn)生實用上不允許的過大變形。

⑷ 穩(wěn)定性：指承壓結(jié)構(gòu)和構(gòu)件抵抗失穩(wěn)的能力。即保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在使用過程中始終保持其原來的直線平衡形式，不發(fā)生因彎曲變形而喪失承載能力導(dǎo)致破壞的現(xiàn)象。

四、建筑力學(xué)的內(nèi)容

1． 靜力學(xué)基礎(chǔ)及靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算 包括：⑴ 物體的受力分析。

⑵ 力系的簡化及平衡方程。⑶ 結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律。⑷ 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算。

由于這些問題均與變形無關(guān)，故此部分內(nèi)容中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件均可視為剛體。即以剛體為研究對象。2． 強(qiáng)度問題

研究結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在各種基本變形形式下內(nèi)力的計算原理和方法，以保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足強(qiáng)度要求。3． 剛度問題

研究靜定結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在荷載作用下變形和位移的計算原理和計算方法。以保證結(jié)構(gòu)和構(gòu)件滿足剛度要求。同時也為超靜定結(jié)構(gòu)的計算奠定基礎(chǔ)。4． 超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算

介紹力法、位移法求解超靜定問題以及力矩分配法求解連續(xù)梁及無側(cè)移剛架的內(nèi)力。以確保超靜定結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度滿足要求。5． 穩(wěn)定性問題

僅討論不同支撐條件下中心受壓直桿的穩(wěn)定性問題。

在2—5的各部分內(nèi)容中，變形因素在所研究的問題中起主要作用，所以，研究這些問題時，結(jié)構(gòu)和構(gòu)件均視為理想變形固體，即以理想變形固體為研究對象。

§1—2 剛體、變形固體及其基本假設(shè)

建筑力學(xué)中通常將物體抽象為兩種力學(xué)模型：剛體模型和理想變形固體模型。

⑴剛體：在力的作用下不變形的物體。是研究物體在特定問題狀態(tài)下一種理想化的力學(xué)模型。⑵ 理想變形固體：

（a）變形：在荷載作用下物體的形狀和尺寸的改變稱作變形。變形包括：彈性變形和塑性變形。彈性變形：撤去荷載可消失的變形。

塑性變形：撤去荷載后殘留下來而無法消失的變形。

（b）變形固體：荷載作用下產(chǎn)生變形的物體稱變形固體。

（c）理想變形固體：為研究問題的方便，將滿足下面三個假設(shè)條件的變形固體稱理想變形固體。是一種理想化的力學(xué)模型。

① 連續(xù)性假設(shè)：組成物體的材料是密實的，其內(nèi)部物質(zhì)連續(xù)分布無任何空隙。

② 均勻性假設(shè)：組成物體的材料的力學(xué)性質(zhì)是均勻的，其任何一部分材料的力學(xué)性質(zhì)均相同。③ 各向同性假設(shè)：組成物體的材料各個方向的力學(xué)性質(zhì)均相同。若各個方向力學(xué)性質(zhì)不相同則為各向異性材料。Ex 木材、竹子等。

§1—3 桿件變形的基本形式

桿件據(jù)其所受荷載方式的不同，其變形有所不同，盡管變形形式復(fù)雜多樣但總括起來可歸結(jié)為四種基本變形形式之一，或是基本變形形式的組合。⑴ 軸向拉伸與壓縮

桿件在軸線方向的荷載作用下產(chǎn)生的伸長或縮短的變形即為拉壓變形。這種變形形式稱軸向拉伸與壓縮。⑵ 剪切

桿件承受一對相距很近，作用線垂直于桿件軸線且方向相反的平行荷載的作用，桿件的變形為橫截面沿荷載作用方向發(fā)生相對錯動，此種變形形式稱剪切變形。⑶ 扭轉(zhuǎn)

桿件在一對作用于桿件橫截面且方向相反的力偶作用下，產(chǎn)生的相鄰橫截面繞軸線轉(zhuǎn)動的變形稱扭轉(zhuǎn)變形。⑷ 彎曲

桿件在一對方向相反的作用于桿件縱向平面內(nèi)的力偶作用下產(chǎn)生的軸線由直線變?yōu)榍€的變形成為彎曲變形。

§1—4 荷載的分類

一．荷載的概念

作用在結(jié)構(gòu)上的外力稱荷載。Ex 結(jié)構(gòu)自重、水壓力、土壓力、風(fēng)壓力、雪壓力以及設(shè)備重量等。此外還有一些其它因素如：溫度變化、基礎(chǔ)沉陷、制造誤差等，廣義上說這些因素都可以稱作荷載。

確定結(jié)構(gòu)所受荷載，需根據(jù)實際結(jié)構(gòu)受力狀況，既不能將荷載估計過大造成浪費，也不能將荷載估計過小造成設(shè)計的結(jié)構(gòu)不夠安全。二．荷載的分類

⑴ 根據(jù)荷載的分布情況分

分布荷載：作用于體積、面積和線段上的體荷載、面荷載和線荷載統(tǒng)稱為分布荷載。

重力屬于體荷載，風(fēng)、雪屬于面荷載。由于本教材僅研究平面桿系結(jié)構(gòu)，故通常將體荷載、面荷載簡化成沿桿件軸線分布的線荷載。

集中荷載：作用于結(jié)構(gòu)上一點的荷載。Ex 吊車輪壓。⑵ 按荷載作用時間久暫分

恒荷載：長期作用于結(jié)構(gòu)上不變的荷載。Ex 結(jié)構(gòu)的自重、固定設(shè)備等。活荷載：暫時作用于結(jié)構(gòu)的短期荷載。Ex 風(fēng)、雪等荷載。⑶ 按荷載作用性質(zhì)分

靜力荷載：荷載的大小、方向、作用位置不隨時間變化，或雖有變化，變化極緩不致引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加速度而具有慣性力的作用。

動力荷載：荷載的大小、方向、作用位置隨時間變化，由此引起結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生加速度而具有慣性力的作用。Ex 結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)動的偏心電機(jī)、地震荷載等。由此引起的結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移都隨時間變化，稱之為動內(nèi)力和動位移，統(tǒng)稱為動力反應(yīng)。

第五篇：實驗力學(xué)學(xué)習(xí)心得

實驗力學(xué)學(xué)習(xí)心得

曾經(jīng)對力學(xué)的認(rèn)識很懵懂，以前在我心中力學(xué)是一個很抽象的東西，我一直認(rèn)為力學(xué)更多的是在圖紙上的演算與推導(dǎo)，凡是與力相關(guān)的事物都屬于力學(xué)范疇。對于力學(xué)應(yīng)用方面的理解，也只是粗略的知道它會應(yīng)用于航空航天、機(jī)械、土木、交通、能源、化工、材料、環(huán)境、船舶與海洋等等，但原理是什么，方法是怎樣的，我想也絕不只是我最初理解的只是一些受力分析那么簡單。而對實驗力學(xué)這門課的學(xué)習(xí)則是讓我們知道了目前所學(xué)的這些知識與它所應(yīng)用的工程實際相聯(lián)系的途徑和方法。

簡單的來說，實驗力學(xué)就是用實驗的方法求解力學(xué)問題。即用實驗方法測量在力的作用下，物體產(chǎn)生的位移、速度、加速度、應(yīng)變（形變）、應(yīng)力、振動頻率等物理量。工程實驗力學(xué)中對實驗力學(xué)的定義是用實驗方法測量應(yīng)變、應(yīng)力和位移。也稱為實驗應(yīng)力分析。在我現(xiàn)在學(xué)習(xí)了這門課之后的理解，實驗力學(xué)是解決工程問題中力學(xué)問題的一個重要環(huán)節(jié)，是求解其力學(xué)問題的中間環(huán)節(jié)，通過實驗力學(xué)方法測得所需物理量，最終求出結(jié)果。

通過課程認(rèn)知，我了解了解決力學(xué)問題的方法主要有兩個：理論方法和實驗方法。理論方法就是理論方法就是將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型，建立方程，然后求解。它主要有解析法和數(shù)值法，理論方法的解答是數(shù)學(xué)模型的解答，只有實際問題與數(shù)學(xué)模型相符時才是精確的，這也是它的局限性。而我們這學(xué)期學(xué)的實驗力學(xué)的方法就是在實際問題上直接測量。我們這學(xué)期做了三個實驗力學(xué)的實驗，分別是測量電橋特性，動態(tài)應(yīng)變測量和光測彈性學(xué)方法。這三個實驗就用到了實驗應(yīng)力分析的方法——電測，振動測量，光測。實驗力學(xué)的實驗結(jié)果更可靠，并且可以發(fā)現(xiàn)新問題，開創(chuàng)新領(lǐng)域。不過它也有它的缺點就是測量都有誤差，并且實驗儀器和材料昂貴，這也導(dǎo)致了費用高。不過，理論分析和實驗分析是相輔相成。理論的建立需要實驗分析的成果，發(fā)現(xiàn)新問題，建立新理論。實驗設(shè)計和實施需要理論分析做指導(dǎo)。復(fù)雜問題需要需要理論與實驗共同完成。

正如我剛剛說的，誤差是實驗方法的一個弊端，也是不可避免的，但隨著測試手段的改進(jìn)和測量者水平的提高，可以減少誤差，或者減少誤差的影響，提高實驗準(zhǔn)確程度。實驗誤差按其產(chǎn)生原因和性質(zhì)，可以分為系統(tǒng)性誤差、偶然性誤差和過失誤差（粗差）三種。實驗力學(xué)這門課，同樣教會了我們?nèi)绾稳p少誤差。比如對稱法、初載荷法、增量法消除系統(tǒng)誤差。還有通過分析給出修正公式用來消除系統(tǒng)誤差，或者定期用更準(zhǔn)確的儀器校準(zhǔn)實驗儀器以減少實驗誤差，校準(zhǔn)時做好記錄供以后修正數(shù)據(jù)用。偶然性誤差難以排除，但可以用改進(jìn)測量方法和數(shù)據(jù)處理方法，減少對測量結(jié)果的影響。例如用多次測量取平均值配合增量法，可以使偶然性誤差相互抵消一部分，得到最佳值。過失誤差是指明顯與實際不符，沒有一定的規(guī)律。這在我們實驗中也會經(jīng)常出現(xiàn)，通常這些都是由于疏忽大意、操作不當(dāng)或設(shè)備出了故障引起明顯不合理的錯值或異常值，一般都可以從測量結(jié)果中加以剔除。

我們主要做了三個實驗，測量電橋特性，動態(tài)應(yīng)變測量和光測彈性學(xué)方法。給自己印象最深刻的就是第一個實驗。橋路變換接線實驗是在等強(qiáng)度實驗梁上進(jìn)行，當(dāng)時是要在梁的上下表面哥粘貼兩個應(yīng)變片。當(dāng)時老師在黑板上畫了三個圖，可是我當(dāng)時連最基本的圖都看不懂，根本不知道哪個是應(yīng)變片哪個是電阻的意思。接下來在粘應(yīng)變片的時候也遇到了各種麻煩，應(yīng)變片倒是沒粘好幾個，但是手上已經(jīng)一團(tuán)糟。好不容易把應(yīng)變片粘好后，需要用焊錫把電線連上，在仔細(xì)琢磨過到底那根線連哪個之后，又遇到了新的麻煩就是那個怎么焊都焊不上，后來找來老師才知道原來是我們那一組的電烙鐵有問題，換了個，才繼續(xù)把這個艱辛的實驗做完。這個實驗做了不少時間，也著實費了不少的功夫，不過通過這個實驗我認(rèn)識到了自己身上很多的不足但確實學(xué)到了不少的東西。對應(yīng)變電測法有了更深刻的認(rèn)識。比如電阻應(yīng)變的半橋接線法和全橋接線法，拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲以及組合變形的電測原理還有記憶猶新的貼片、應(yīng)變計的正確使用。

我們第二個實驗動態(tài)應(yīng)變測量當(dāng)時是完全用電腦軟件操作的。隨時間而變的應(yīng)變叫做動態(tài)應(yīng)變。它會在處在一定的運動狀態(tài)以及承受的載荷按一 定的規(guī)律變化的情況下產(chǎn)生。動態(tài)應(yīng)變測量目的主要有1）記錄動態(tài)波形2）最大動態(tài)應(yīng)變3）頻譜（頻率及振幅）4）疲勞強(qiáng)度校核。通過實驗，也讓我認(rèn)識到了應(yīng)變波的兩種傳播形式：（1）應(yīng)變從構(gòu)件表面?zhèn)鬟f到敏感柵。（2）應(yīng)變波沿柵長方向的傳播。第三個實驗是光測彈性學(xué)方法，它是利用偏振光通過具有雙折射效應(yīng)的透明受力模型，從而獲得干涉條紋圖，由于干涉條紋與模型內(nèi)主應(yīng)力的大小和方向有一定關(guān)系，因此可以直接觀察到模型內(nèi)應(yīng)力分布情況。但是這種方法的缺點是周期長，成本較高。光彈法是一種模型實驗，它的一大特點就是直觀性強(qiáng)以及全場顯示與分析。它的條紋可直接表示應(yīng)力分布情況，特別是用于有應(yīng)力集中的情況。至今想起當(dāng)時觀察到的圖像還是會不由的感嘆力學(xué)模型奇特的美麗。

力學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科，又是技術(shù)科學(xué)，其發(fā)展橫跨理工，與各行業(yè)的結(jié)合是非常密切的。實驗力學(xué)是將我們所學(xué)的基礎(chǔ)知識同實際應(yīng)用相聯(lián)系的一個重要的橋梁。由于相關(guān)行業(yè)的發(fā)展與國名經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展同步，使得力學(xué)在其中多項技術(shù)的發(fā)展中起著重要的甚至是關(guān)鍵的作用。我們以后的方向會有很多，既可以從事力學(xué)教育與研究工作，又可以從事與力學(xué)相關(guān)的機(jī)械、土木、航空航天、交通、能源、化工等工程專業(yè)的設(shè)計與研究工作，還可以從事數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地球或生命等基礎(chǔ)學(xué)科的教育與研究工作。不僅如此，隨著力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，本世紀(jì)將產(chǎn)生一些新的學(xué)科結(jié)合點，如生物醫(yī)學(xué)工程、環(huán)境與資源、數(shù)字化信息等。經(jīng)典力學(xué)與納米技術(shù)一起孕育了微納米力學(xué)將力學(xué)知識應(yīng)用于生物領(lǐng)域產(chǎn)生量生物力學(xué)和仿生力學(xué)：這些都是近年來力學(xué)學(xué)科發(fā)展的亮點。可以預(yù)計，隨著社會的發(fā)展，力學(xué)學(xué)科與環(huán)境和人居工程等專業(yè)的學(xué)科交叉也將進(jìn)一步加強(qiáng)。從這個意義上講，實驗力學(xué)的應(yīng)用也將更為廣泛并且不斷進(jìn)步。

很感謝老師這學(xué)期為我們傳授的知識，受益匪淺。