第1章建筑力学基础
1.1力的性质、力在坐标轴上的投影
1.1.1 力的定义
力，是人们生产和生活中很熟悉的概念，是力学的基本概念。人们对于力的认识，最初是与推、拉、举、掷时肌肉的紧张和疲劳的主观感觉相联系的。后来在长期的生产和生活中，通过反复的观察、实验和分析，逐步认识到，无论在自然界或工程实际中，物体机械运动状态的改变或变形，都是物体间相互机械作用的结果。例如，机床、汽车等在刹车后，速度很快减小，最后静止下来；吊车梁在跑车起吊重物时产生弯曲，等等。这样，人们通过科学的抽象，得出了力的定义：力是物体间相互的机械作用，这种作用的结果是使物体的机械运动状态发生改变，或使物体变形。
物体间机械作用的形式是多种多样的，大体上可以分为两类：一类是通过物质的一种形式而起作用的，如重力、万有引力、电磁力等；另一类是由两个物体直接接触而发生的，如两物体间的压力、摩擦力等。这些力的物理本质各不相同。
在力学中，我们不研究力的物理本质，而只研究力对物体的效应。一个力对物体作用的效应，一般可以分为两个方面：一是使物体的机械运动状态发生改变，二是使物体的形状发生改变，前者叫做力的运动效应或外效应。后者叫做力的变形效应或内效应。
就力对物体的外效应来说，又可以分为两种情况。例如，人沿直线轨道推小
车使小车产生移动，这是力的移动效应；人作用于绞车手柄上的力使鼓轮转动，这是力的转动效应。而在一般情况下，一个力对物体作用时，既有移动效应，又有转动效应。如打乒乓球时，如果球拍作用于乒乓球的力恰好通过球心，只有移动效应；如果此力不通过球心，则不仅有移动效应，还有绕球心的转动效应。1.1.2 力的三要素
实践证明，力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。这三者称为力的三要素。即：
1.力的大小力的大小表示物体间机械作用的强弱程
度，它可通过力的运动效应或变形效应来度量，在静力
学中常用测力器和弹性变形来测量。为了度量力的大小，
必须确定力的单位。本教材采用国际单位制，力的单位
是牛顿(N)或千牛顿(kN)，N
1 。
10
kN3
2.力的方向力的方向表示物体间的机械作用具有方向性。它包含方位和
指向两层涵义。如重力“铅直向下”’“铅直”是指力的作用线在空间的方位，“向下”是指力沿作用线的指向。
3.力的作用点力的作用点是力作用在物体上的位置。实际上，当两个物
体直接接触时，力总是分布地作用在一定的面积上。如手推车时，力作用在手与车相接触的面积上。当力作用的面积很小以至可以忽略其大小时，就可以近似地将力看成作用在一个点上。作用于一点上的力称为集中力。
如果力作用的面积很大，这种力称为分布力。例如，作用在墙上的风压力或
压力容器上所受到的气体压力，都是分布力。有的力不是分布地作用在一定的面积上，而是分布地作用于物体的每一点上，如地球吸引物体的重力。
1.1.3 力的图示法
力具有大小和方向，所以说力是矢量。我们可以用一带箭头的直线段将力的三要素表示出来，如图1.1所示。线段的长度AB按一定的比例尺表示力的大小；线段的方位和箭头的指向表示力的方向；线段的起点(或终点)表示力的作用点。通过力的作用点沿力的方位画出的直线，如图1.1中的KL，称为力的作用线。
书中一般用带箭头字母表示矢量，如力；而用普通字母表示该矢量的大小，如F。有时也用AB或表示矢量，而AB则表示其大小。
为了便于后面研究问题的方便，现给出以下定义：
1.作用在物体上的一群力或一组力称为力系。按照力系中各力作用线分布的
不同，力系可分为：
汇交力系力系中各力作用线汇交于一点；
力偶系力系中各力可以组成若干力偶或力系由若干力偶组成；
平行力系力系中各力作用线相互平行；
一般力系力系中各力作用线既不完全交于一点，也不完全相互平行。
按照各力作用线是否位于同一平面内，上述力系又可以分为平面力系和空间力系两大类，如平面汇交力系、空间汇交力系等等。
2.如果物体在某一力系作用下保持平衡状态，则该力系称为平衡力系。
3.作用在物体上的一个力系，如果可用另一个力系来代替，而不改变力系对
物体的作用效果，则这两个力系称为等效力系。
4.如果一个力与一个力系等效，则这个力称为该力系的合力；原力系中的各
个力称为其合力的各个分力。
1.1.4 刚体的概念
由于结构或构件在正常使用情况下产生的变形极为微小，例如，桥梁在车辆、人群等荷载作用下的最大竖直变形一般不超过桥梁跨度的1/700～1/900。物体的微小变形对于研究物体的平衡问题影响很小，因而可以将物体视为不变形的理想物体——刚体，也使所研究的问题得以化简。在任何外力的作用下，大小和形状始终保持不变的物体称为刚体。
显然，现实中刚体是不存在的。任何物体在力的作用下，总是或多或少地发生一些变形。在材料力学中，主要是研究物体在力作用下的变形和破坏，所以必须将物体看成变形体。在静力学中，主要研究的是物体的平衡问题，为研究问题的方便，则将所有的物体均看成是刚体。
1.1.5 力在坐标轴上的投影合力投影定理
1.力在坐标轴上的投影
设力
F作用在物体上某点A处，用AB表示。通过力P F所在的平面的任意点
P
O作直角坐标系xOy如图1.2所示。从力P F的起点A终点B分别作垂直于x轴的垂线，得垂足a和b，并在x轴上得线段ab，线段ab的长度加以正负号称为力
F在
P x轴上的投影，用
F表示。同样方法也可以确定力P F在y轴上的投影为线段11b a，
X
用Y F 表示。并且规定：从投影的起点到终点的指向与坐标轴正方向一致时，投
影取正号；从投影的起点到终点的指向与坐标轴正方向相反时，投影取负号。
从图1.2中的几何关系得出投影的计算公式为
cos X P F F α=±
sin Y P F F α=± (1.1)
式中α为力P F 与x 轴所夹的锐角；X F 和Y F 的正负
号可按上面提到的规定直观判断得出。 如果P F 在x 轴和y 轴上的投影X F 和Y F 已知，则由
图1.2中的几何关系可用下式确定力P F 的大小和方向。
P F =
tan Y
X F F α= (1.2)
式中的α角为P F 与x 轴所夹的锐角，力P F 的具体指向可由X F 、Y F 的正负号
确定。
特别要指出的是当力P F 与x 轴(或y 轴)平行时，P F 的投影Y F (或X F )为零；X F (或Y F )的值与P F 的大小相等，方向按上述规定的符号确定。
另外，在图1.2中可以看出P F 的分力PX F 与PY F 的大小与P F 在对应的坐标轴
上的投影X F 与Y F 的绝对值相等，但力的投影与力的分力确是两个不同的概念。力的投影是代数量，由力P F 可确其投影X F 和Y F ，但是由投影X F 和Y F 只能确定力
P F 的大小和方向，不能确定其作用位置。而力的分力是力沿该方向的分作用，
是矢量，由分力能完全确定力的大小、方向和作用位置。
例1.1试求图1.3中各力在x 轴与y 轴上的投影，N F i 100=投影的正负号按规定观察判定。
解 1F 的投影：
11cos451000.70770.7X F F N ==?=
11sin 451000.70770.7Y F F N ==?=
2F 的投影：
22cos601000.550X F F N =-=-?=-
22sin601000.86686.6Y F F N ==?=
3F 的投影：
33cos301000.86686.6X F F N =-=?=-
33sin301000.550Y F F N =-=-?=-
4F 的投影：
44cos601000.550X F F N ==?=
44sin601000.86686.6Y F F N =-=-?=-
5F 的投影：
55cos9010000X F F =-=-?=
55sin901001100Y F F N =-=-?=-
6F 的投影：
66cos01001100X F F N ==?=
66sin010000Y F F ==?=
力投影计算的要点：
(1) 力平移力在坐标轴上投影不变；
(2) 力垂直于某轴，力在该轴上投影为零；
(3) 力平行于某轴，力在该轴上投影的绝对值为力的大小。
合力投影定理：
平面汇交力系的合力在任一轴上的投影，等于各分力在同一轴上投影的代数和。即：
12RX X X Xn Xi F F F F F =++???+=∑
12RY Y Y Yn Yi F F F F F =++???+=∑
式中“∑”表示求代数和。必须注意式中各投影的正、负号
1.2 静力学公理
人们在长期的生产和生活实践中，经过反复观察和实践，总结出了关于力的
最基本的客观规律，这些客观规律被称为静力学公理，并经过实践的检验证明它们是符合客观实际的普遍规律，它们是研究力系简化和平衡问题的基础。
公理1（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，如图1.4所示。
上述的二力平衡公理对于刚体是充分的也是必要的，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。
二力平衡公理表明了作用于物体上的最简单的力系平衡条件，它为以后研究一般力系的平衡条件提供了基础。
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。如图1.6(a)所示简单吊车中的拉杆BC，如果不考虑它的重量，杆就只在B
和C 处分别受到力NB F 和NC F 的作用；因杆BC 处于平衡，根据二力平衡条件，力NB F 和NC F 必须等值、反向、共线，即力NB F 和NC F 的作用线都一定沿着B 、C 两点的连线，如图1.6(b)所示，所以杆BC 是二力杆件。
公理2 （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。也就是说相差一个平衡
力系的两个力系作用效果相同，可以互换。
这个公理的正确性是显而易见的：因为平衡力系不会改
变刚体原来的运动状态(静止或做匀速直线运动)，也就是
说，平衡力系对刚体的运动效果为零。所以在刚体上加上
或去掉一个平衡力系，是不会改变刚体原来的运动状态的。
推论1 （力的可传性原理）
作用于刚体上的力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。
力的可传性原理很容易为实践所验证。例如，用绳拉车，或者
沿绳子同一方向，以同样大小的力用手推车，对车产生的运动效果相同。如图1.7所示。
力的可传性原理告诉我们，力对刚体的作用效果与力的作用点在作用线上的位置无关。换句话说，力在同一刚体上可沿其作用线
任意移动。这样，对于刚体来说，力的作用点在作用
线上的位置已不是决定其作用效果的要素，而力的作
用线对物体的作用效果起决定性的作用，所以力的三
要素应表示为：力的大小、方向和作用线。
在应用中应当注意，力的可传性只适用于同一个刚体 ，不适用于两个刚体 (不能将作用于一个刚体上的力随意沿作用线移至另一个刚体上)。如图1.8(a)，
两平衡力1F 、2F 分别作用在两物体A 、B 上，能使物体保持平衡(此时物体之间
有压力)，但是，如果将1F 、2F 各沿其作用线移动成为图 1.8(b)所示的情况，则
两物体各受一个拉力作用而将被拆散失去平衡。另外，力的可传性原理也不适用
于变形体。如一个变形体受1F 、2F 的拉力作用将产生伸长变形，如图1.9(a)所示；
若将1F 与2F 沿其作用线移到另一端，如图1.9(b)，物体将产生压缩变形，变形形
式发生变化，即作用效果发生改变。
公理三 (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。即合力等于原来的两个力的矢量和(几何和)。
设在物体上点A 作用着两个力1F 和2F
，其夹角为α，根据力的平行四边形法
则，得到合力F R =AB ，如图1–10所示，即：
12R F F F =+ 式中“十”号表示按矢量相加，即按平行四边形法则相加。 合力R F 的大小和方向可以用作图法求出。作图时应先选取恰当的比例尺作
出力的平行四边形，然后直接从图上量取对角线的长度，它按所选比例尺代表合力R F 的大小，对角线与两分力间的夹角表示合力R F 的方向，可用量角器量出。 还可以利用几何关系计算合力R F 的大小和方向。已知力1F 、2F 和它们的夹角α，根据图1.10，由余弦定理可得合力R F 的大小为
αcos 2212221F F F F F R ++=
对ABC ?应用正弦定理，可求得合力R F 分别与分力1F 、2F 间的夹角1?、
2?，即由
图
1 .10
)
180sin(sin sin 1221α??-==?R F F F 得到 R F F α?sin sin 21= ， R
F F α?sin sin 12= 根据公理三用作图法求合力时，通常只需画出半个平行四边形就够了。如图l.10b 所示，从点a 开始先画矢量1F ab =，从点b 再画矢量2F bc =，连接起点a 与终点c 得到矢量ac ，矢量ac 表示合力R F 的大小和方向。三角形abc 称为力三角形，这一求合力的方法称为力三角形法则。如果从点a 开始先画矢量2F =,再从点d 画矢量1F dc =，同样可以得到相同的表示合力R F 的大小和方向的矢量ac ，如图
1.10c 所示。由此可见；按分力的不同先后次序作力三角形，并不改变合力R F 的大小和方向。用三角形法则求合力，只能决定合力的大小和方向，而合力的作用线应通过两分力在物体上的共同作用点。
平行四边形法则是所有用矢量表示的物理量相加的普遍法则。力的平行四边形法则也是研究力系简化的重要理论依据。
推论2（三力平衡汇交定理）
一刚体受共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。 三力平衡汇交定理给出了不平行的三个力平衡的必要条件。
公理4（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。
这个定律说明了两物体间相互作用力的关系。力总是成对出现的，有作用力必有一反作用力，且总是同时产生又同时消失的。根据这个定律我们知道物体A 对物体B作用力的大小和方向时，就可以知道物体B对物体A的反作用力。例如，图1.11(a)中物体A放置在物体B上，
F是物体A对物体B的作用力，作用在物体
N
B上；N F'是物体B对物体A的反作用力，作用在物体A上。N F和N F'是作用和反作用力关系，即大小相等
F＝N F'，方向相反，沿同一直线KL如图1.11(b)所示。
N
要特别注意，不能把作用与反作用定律与二力平衡公理混淆起来。作用力与反作用力是分别作用在相互作用的两个物体上的。所以，它们不能互相平衡。
1.3荷载及分类
工程上将作用在结构或构件上，能主动引起其物体运动、产生运动趋势或产生变形的作用称为荷载（也称主动力）。如物体的自重。
1.3.1 荷载的分类
结构上所承受的荷载，往往比较复杂。为了便于计算，参照有关结构设计规范，根据不同的特点加以分类：
1．按作用时间——荷载可分为永久荷载和可变荷载及偶然荷载。
永久荷载——长期作用于结构上的不变荷载，如结构的自重、安装在结构上的设备的重量等等，其荷载的大小、方向和作用位置是不变的。
可变荷载——结构所承受的可变荷载，如人群、风、雪的荷载等。
偶然荷载——使用时不一定出现，一旦出现其值很大，持续时间短的荷载。
如爆炸、地震、台风的荷载等。
2．按作用范围——荷载可分为集中荷载和分布荷载。
集中荷载——是指荷载作用的面积相对于结构或构件总面积而言很小，从而近似认为荷载作用在一点上，称为集中荷载，如屋架传给柱子的压力，吊车轮传给吊车梁的压力等等，都属于集中荷载。单位是牛（N）或千牛（kN）。
分布荷载——是指荷载分布在一定范围上，当荷载连续地分布在一块体积上时称为体分布荷载(即重度)，其单位是牛顿/每立平方米（3
N）或千牛/每立
/m 平方米（3
kN）；当荷载连续地分布在一块面积上时称为面分布荷载，其单位/m
是牛顿/每平方米（2
/m
kN）；在工程上往往把体分布
N）或千牛/每平方米（2
/m
荷载、面分布荷载简化为线分布荷载，其单位是牛顿/每米（/
N m）或千牛/每米（/
kN m）。分布荷载又可分为均布荷载及非均布荷载等。集中荷载和均布荷载将是今后经常碰到的荷载。
3．按作用性质——荷载可分为静荷载和动荷载。
静荷载——凡缓慢施加而不引起结构冲击或振动的荷载。
动荷载——凡能引起明显的冲击或振动的荷载。
4．按作用位置——荷载可分为固定荷载和移动荷载。
固定荷载——是指作用的位置不变的荷载。如结构的自重等。
移动荷载——是指可以在结构上自由移动的荷载。如车辆轮压力等。
1.3.2 荷载的简化和计算
1．等截面梁自重的计算
在工程结构计算中，通常用梁轴表示一根梁。等截面梁的自重总是简化为沿梁轴方向的均布线荷载q 。
一矩形截面梁如图1.12，其截面宽度为b (m)，截面高度为h (m)。设此梁的单位体积重(重度)为)/(3m kN γ，则此梁的总重是
)(kN bhL F P γ=
梁的自重沿梁跨度方向是均匀分布的，所以沿梁轴每米长的自重q 是 )/(/m kN L F q P =
将P F 代入上式得
)/(m kN bh q γ= (1.3)
q 值就是梁自重简化为沿梁轴方向的均布线荷载值，均布线荷载q 也称线荷载集度。
2．均布面荷载化为均布线荷载计算
在工程计算中，在板面上受到均布面荷载2(/)q kN m '时，需要将它简化为沿跨度(轴线)方向均匀分布的线荷载来计算。
设一平板上受到均匀的面荷
载2(/)q kN m '作用，板宽为b (m)(受
荷宽度)、板跨度为L (m)，如图l.13
所示。 那么，在这块板上受到的全
部荷载P F 是
()P F q bL kN '=
而荷载P F 是沿板的跨度均匀分布的，于是，沿板跨度方向均匀分布的线荷q 为
(/)q b q k N m
'= (1.４) 假设图1.13所示平板为一块预应力钢筋混凝土屋面板，宽b ＝1.490m ，跨度(长) L ＝5.970m ，自重kN 11，简化为沿跨度方向的均布线荷载。
自重均匀分布在板的每一小块单位面积上，所以自重形成的均布面荷载为： 21110001237/5.970 1.49
q N m '==? 屋面防水层形成的均布面荷载为
22
300/q N m '= 防水层上再加0.02m 厚水泥砂浆找平，水泥砂浆容重3/20m kN =γ，则这一部分材料自重形成的均布面荷载为
23200000.02400/
q N m '=?= 最后再考虑雪荷载(北方地区考虑)
24300/q N m
'= 总计得全部面均布荷载为
21
23412373004003002237/q q q q q N m '''''=+++=+++= 把全部均布荷载简化为沿板跨度方向的均布线荷载，即用均布面荷载大小乘以受荷宽度
1.4922373333/q bq N m '==?=
1.4 约束、约束反力、受力图
1.4.1 约束和约束反力的概念
可在空间自由运动不受任何限制的物体称为自由体，例如，空中飘浮物。在空间某些方向的运动受到一定限制的物体称为非自由体。在建筑工程中所研究的物体，一般都要受到其他物体的限制、阻碍而不能自由运动。例如，基础受到地基的限制，梁受到柱子或者墙的限制等均属于非自由体。
于是将限制阻碍非自由体运动的物体称为约束物体，简称约束。例如上面提到的地基是基础的约束；墙或柱子是梁的约束。而非自由体称为被约束物体。由于约束限制了被约束物体的运动，在被约束物体沿着约束所限制的方向有运动或运动趋势时，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，简称反力。因此，约束反力的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。
在一般情况下物体总是同时受到主动力和约束反力的作用。主动力常常是已知的，约束反力是未知的。这需要利用平衡条件来确定未知反力。
1.4.2 工程中常见的几种约束类型及其约束反力
1．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。这种约束只能限制物体沿着柔体中心线使柔体张紧方向的移动，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
F。
T 2．光滑接触面约束
当两物体在接触处的摩擦力很小而略去不计时，就是光滑接触面约束。这种约束不论接触面的形状如何，都不能限制物体沿光滑接触面的公切线方向的运动或离开光滑面，只能限制物体沿着接触面的公法线向光滑面内的运动，所以光滑接触面约束反力是通过接触点，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
F。
N
3．圆柱铰链约束
圆柱铰链简称为铰链。常见的门窗的合页就是这种约束。理想的圆柱铰链是由一个圆柱形销钉插入两个物体的圆孔中构成的，且认为销钉与圆孔的表面很光滑。销钉不能限制物体绕销钉转动，只能限制物体在垂直于销钉轴线的平面内的沿任意方向的移动，如图l.16(a)所示。当物体有运动趋势时，销钉与圆孔壁将
必然在某处接触，约束反力一定通过这个接触点，这个接触点的位置往往是不能预先确定的，因此约束反力的方向是未知的。也就是说，圆柱铰链的约束反力作用于接触点，垂直于销钉轴线，通过销钉中心(如图1.16(a)中所示的RC F )，而方向未定。所以，在实际分析时，通常用两个相互垂直且通过铰链中心的分力X F 和Y F 来代替，两个分力的指向可任意假定，反力RC F 的真实方向，可由计算结果确
定。
圆柱铰链可用图1.16(b)所示的简图来表示。
4．链杆约束
链杆就是两端用光滑销钉与物体相连而中间不受力的刚性直杆。如图 1.17所示的支架，横木AB 在A 端用铰链与墙连接，在B 处与BC 杆铰链联接，斜木BC
在C 端用铰链与墙连接，在B 处与AB 杆铰链联接，BC 杆是两端用光滑铰链联接而中间不受力的刚性直杆。这BC 杆就可以看成是AB 杆的链杆约束。这种约束只能限制物体沿链杆的轴线方向运动。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，所以，链杆约束的约束反力沿着链杆的轴线，其指向不定。如图1.17中的NCB F 和Nbc F 力。
1.4.3 支座的简化和支座反力
工程上将结构或构件连接在支承物上的装置，称为支座。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，方便于分析计算。建筑结构的支座通常分为固定铰支座，可动铰支座，和固定(端)支座三类。
1．固定铰支座
图1.18(a )是固定铰支座的示意图。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相同，即约束反力一定作用于接触点，垂直于销钉轴线，并通过销钉中心，而方向未定。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RA F 和一未知方向的 角表示，也可以用一个水平力AX F 和垂直力AY F 表示。
州大学建筑科学与工程学院 建筑力学与结构 课程试卷（B ） 2008 ╱ 2009 学年 第一学期 一、概念题（6×4分）。 1， 如果F 1=F 2+F 3且F 2>F 3，则 是正确的。 A ，F 1>F 2>F 3； B ，F 2>F 3>F 1； C ，F 2>F 1>F 3； D ，F 2>F 3，但F 1与F 2、F 3的关系不能确定。 2， 某段梁（一根杆）上受集中力偶作用，当该集中力偶在该段梁上移动时， 该段的＿＿＿＿。 A ，弯矩图不变，剪力图改变； B ，弯矩图改变，剪力图不变； C ，弯矩图、剪力图全不变； D ，弯矩图、剪力图全改变。 3，梁弯曲时，横截面上 。 A ，m ax σ发生在离中性轴最远处，m ax τ发生在中性轴上； B ，m ax σ发生在中性轴上，m ax τ发生在离中性轴最远处； C ，m ax σ、m ax τ全发生在中性轴上； D ，m ax σ、m ax τ全发生在离中性轴最远处。 4，平面一般力系简化时，其主矢与简化中心位置 关；若主矢非零，则主矩 与简化中心位置 关。 5，力大小、方向、作用点如图所示，该力对坐标原点的矩为 ，
转向为时针。 6，在原来承受的荷载基础上加上新的荷载，则该杆件一定变得更危险了。 此说法是（对/错）的。 二、对图示体系作几何组成分析。（12分） 三、求图示结构支座的约束反力。（12分）
四、求图示平面图形的形心位置并求其形心主惯性矩。（12分） 五、画出图示梁的内力图。（12分）
六、图示结构CD为正方形截面木杆，其容许正应力为10Mpa，试选择 该杆的边长。（14分） 七、图示矩形截面梁，其容许正应力为170Mpa，容许剪应力为100Mpa，梁的 高宽比为2/1，试确定图示荷载下所需的横截面尺寸。（14分） 装订线
建筑力学基础知识
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第1章建筑力学基础 1.1力的性质、力在坐标轴上的投影 1.1.1 力的定义 力，是人们生产和生活中很熟悉的概念,是力学的基本概念。人们对于力的认识，最初是与推、拉、举、掷时肌肉的紧张和疲劳的主观感觉相联系的。后来在长期的生产和生活中，通过反复的观察、实验和分析,逐步认识到,无论在自然界或工程实际中,物体机械运动状态的改变或变形,都是物体间相互机械作用的结果。例如,机床、汽车等在刹车后，速度很快减小,最后静止下来;吊车梁在跑车起吊重物时产生弯曲，等等。这样,人们通过科学的抽象,得出了力的定义:力是物体间相互的机械作用，这种作用的结果是使物体的机械运动状态发生改变,或使物体变形。 物体间机械作用的形式是多种多样的,大体上可以分为两类:一类是通过物质的一种形式而起作用的，如重力、万有引力、电磁力等;另一类是由两个物体直接接触而发生的,如两物体间的压力、摩擦力等。这些力的物理本质各不相同。在力学中，我们不研究力的物理本质，而只研究力对物体的效应。一个力对物体作用的效应,一般可以分为两个方面：一是使物体的机械运动状态发生改变，二是使物体的形状发生改变,前者叫做力的运动效应或外效应。后者叫做力的变形效应或内效应。 就力对物体的外效应来说，又可以分为两种情况。例如，人沿直线轨道推
小车使小车产生移动,这是力的移动效应；人作用于绞车手柄上的力使鼓轮转动,这是力的转动效应。而在一般情况下，一个力对物体作用时，既有移动效应,又有转动效应。如打乒乓球时，如果球拍作用于乒乓球的力恰好通过球心，只有移动效应;如果此力不通过球心，则不仅有移动效应,还有绕球心的转动效应。 1.1.2 力的三要素 实践证明,力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。这三者称为力的三要素。即： 1.力的大小力的大小表示物体间机械作用的强弱 程度,它可通过力的运动效应或变形效应来度量,在静力 学中常用测力器和弹性变形来测量。为了度量力的大 小，必须确定力的单位。本教材采用国际单位制，力的 单位是牛顿(N)或千牛顿(kN)，N kN3 1 。 10 2.力的方向力的方向表示物体间的机械作用具有方向性。它包含方位和指向两层涵义。如重力“铅直向下”’“铅直”是指力的作用线在空间的方位，“向下”是指力沿作用线的指向。 3.力的作用点力的作用点是力作用在物体上的位置。实际上，当两个物体直接接触时，力总是分布地作用在一定的面积上。如手推车时，力作用在手与车相接触的面积上。当力作用的面积很小以至可以忽略其大小时,就可以近似地将力看成作用在一个点上。作用于一点上的力称为集中力。 如果力作用的面积很大,这种力称为分布力。例如,作用在墙上的风压力或压
建筑力学基本知识 第十一章静力学基础知识 第一节力的概念及基本规律 一、力的概念 1、力的概念 物体与物体之间的相互机械作用。不能离开物体单独存在，是物体改变形状和运动状态的原因。 2、力的三要素 大小（单位N kN）、方向、作用点。力是矢量。 二、基本规律 1、作用力与反作用力原理 大小相等、方向相反、作用在同一直线上，分别作用在两个不同的物体上。 相同点：相等、共线；不同点：反向、作用对象不同。 2、二力平衡条件（必要与充分条件） 作用在同一刚体（形状及尺寸不变的物体）上两个力，如果大小相等、方向相反、作用在同一直线上，必定平衡。注意和作用力与反作用力的区别。 非刚体不一定成立。 3、力的平行四边形法则 力可以依据平行四边形法则进行合成与分解，平行四边形法则是力系合成或简化的基础，也可以根据三角形法则进行合成与分解。 4、加减平衡力系公理 作用在物体上的一组力称为力系。如果某力与一力系等效，则此力称为力系的合力。 在同一刚体的力系中，加上或减去一个平衡力系，不改变原力系对该刚体的作用效果。 5、力的可传性原理 作用在同一刚体上的力沿其作用线移动，不会改变该力对刚体的作用。 力的可传性只适用于同一刚体。 第二节平面汇交力系 力系按作用线分布情况分平面力系和空间力系。 力系中各力的作用线都在同一平面内且汇交于一点，这样的力系称为平面汇交力系，是最简单的平面力系。 平面汇交力系的合力可以根据平行四边形法则或三角形法则在图上进行合成也可以进行解析求解。 一、力在坐标轴上的投影 F x和F y分别称为力F在坐标轴X和Y上的投影，当投影指向与坐标轴方向相反时，投影为负。注意：力在坐标轴上的投影F x和F y是代数量，力F的分力F x/和F y/是矢量，二者绝对值相同。 问题：如果F与某坐标轴平行，其在两坐标轴的分量分别是多少？如果两力在某轴的投影相等，能说这两个力相等吗？ 显然
第一章：静力学基本概念 1、只限物体任何方向移动，不限制物体转动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰 B ：可动铰 C ：固定端 D ：光滑面 【代码】50241017 【答案】A 2、只限物体垂直于支承面方向的移动，不限制物体其它方向运动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰 B ：可动铰 C ：固定端 D ：光滑面 【代码】50241027 【答案】B 3、既限制物体任何方向运动，又限制物体转动的支座称（ ）支座。 A ：固定铰B ：可动铰C ：固定端D ：光滑面 【代码】50241037 【答案】C 4、平衡是指物体相对地球（ ）的状态。 A 、静止 B 、匀速运动 C 、匀速运动 D 、静止或匀速直线运动 【代码】50241047 【答案】D 5、如图所示杆ACB ，其正确的受力图为（ ）。 A 、图A B 、图B C 、图C D 、图D 【代码】50241057 【答案】A 6.加减平衡力系公理适用于( ) 。 （C ） （D ） （A ） D
A.刚体 B.变形体 C.任意物体 D.由刚体和变形体组成的系统 【代码】50141067 【答案】A 7.在下列原理、法则、定理中，只适用于刚体的是( )。 A.二力平衡原理 B.力的平行四边形法则 C.力的可传性原理 D.作用与反作用定理 【代码】50141077 【答案】C 8.柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( )。 A.指向该被约束体，恒为拉力 B.背离该被约束体，恒为拉力 C.指向该被约束体，恒为压力 D.背离该被约束体，恒为压力 【代码】50242088 【答案】B 9.图示中力多边形自行不封闭的是( )。 A.图(a) B.图(b) C.图(b) D.图(d) 【代码】50142026 【答案】B 10.物体在一个力系作用下，此时只能( )不会改变原力系对物体的外效应。 A.加上由二个力组成的力系 B.去掉由二个力组成的力系 C.加上或去掉由二个力组成的力系 D.加上或去掉另一平衡力系 【代码】50241107 【答案】D 11.物体系中的作用力和反作用力应是( )。 A.等值、反向、共线 B.等值、反向、共线、同体 C.等值、反向、共线、异体 D.等值、同向、共线、异体 【代码】50142117 【答案】C 12.由1、2、3、4构成的力多边形如图所示，其中代表合力的是( )。
单选题-建筑力学基本知识 1．柔索对物体的约束反力，作用在连接点，方向沿柔索( B )。 A．指向该被约束体，恒为拉力B．背离该被约束体．恒为拉力 C．指向该被约束体，恒为压力D．背离该被约束体，恒为压力 2．一个物体上的作用力系，满足( A )条件，就称这种力系为平面汇交力系。 A．作用线都在同一平面内，且汇交于一点 B作用线都在同一平面内．但不交于一点 C．作用线在不同一平面内，且汇交于一点 D．作用线在不同一平面内，且不交于一点 3．平面汇交力系合成的结果是一个( B )。 A．合力偶B．合力C．主矩D．主矢和主矩 4．某力在直角坐标系的投影为：Fx=3 kN，Fy=4 kN，此力的大小是( A )。 A．5 kN B．6 kN C．7 kN D．8 kN 5．平面汇交力系平衡的必要和充分条件是各力在两个坐标轴上投影的代数和( B )。A．一个大于0，一个小于0 B．都等于0 C．都小于0 D．都大于0 6．利用平衡条件求未知力的步骤，首先应( D )。 A．取隔离体 B.求解C．列平衡方程D．作受力图 7．只限物体垂直于支承面方向的移动，不限制物体其它方向运动的支座称( B )支座。A．固定铰B．可动铰C．固定端D．光滑面 8．平衡是指物体相对地球( D )的状态。 A．静止B．匀速运动C．圆周运动D．静止或匀速直线运动 9．一对大小相等、方向相反的力偶在垂直于杆轴的平面内产生的内力偶矩称为( B )。A．弯矩B．扭矩C．轴力D．剪力 10．下列( C )结论是正确的。 A．内力是应力的代数和B．应力是内力的平均值 C．应力是内力的集度D．内力必大于应力 11．下列关于一个应力状态有几个主平面的说法，合理的是( D )。 A．两个B．一般情况下有三个，特殊情况下有无限多个 C．无限多个D．最多不超过三个 12．以下不属于截面法求解杆件内力的步骤是( B )。 A．取要计算的部分及其设想截面B．用截面的内力来代替两部分的作用力 C．建立静力平衡方程式并求解内力D．考虑外力并建立力平衡方程式 13．构件在外荷载作用下具有抵抗变形的能力为构件的( B )。 A．强度B．刚度C．稳定性D．耐久性 14．通过杆件横截面形心并垂直于横截面作用的内力称为( C )。 A．弯矩B．剪力C．轴力D．扭矩 15．杆件的刚度是指( D )。 A．杆件的软硬程度B．杆件的承载能力 C．杆件对弯曲变形抵抗能力D．杆件抵抗变形的能力 16．平面弯曲梁中作用面与横截面垂直的内力偶矩称为( C )。 A．轴力B．剪力C．弯矩D．扭矩 17．弯曲试样的截面有圆形和矩形，试验时的跨距一般为直径的( A )倍。
教案
构上的集中力或分布力系，如结构自重、家具及人群荷载、风荷载等。间接作用是指引起结构外加变形或约束变形的原因，如地震、基础沉降、温度变化等。 4.按照承重结构所用的材料不同，建筑结构可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、木结构和混合结构五种类型。 1.1.2建筑结构的功能 （1）结构的安全等级 表1.1 建筑结构的安全等级 安全等级破坏后果建筑物类型 一级很严重重要的房屋（影剧院、体育馆和高层建筑等） 二级严重一般的房屋 三级不严重次要的房屋 （2）结构的设计使用年限 表1.2结构的设计使用年限分类 类别设计使用年限（年）示例 1 5 临时性结构 2 25 易于替换的结构构件 3 50 普通房屋和构筑物 4 100 纪念性建筑和特别重要的建筑结构 （3）结构的功能要求 建筑结构在规定的设计使用年限应满足安全性、适用性和耐久性三项功能要求。（4）结构功能的极限状态举例讲解举例讲解
教案 授课题目 1.2 结构抗震知识授课时间 3.1 授课时数 2 授课方法讲授 教学目标掌握地震的类型及破坏作用，抗震设防分类、设防标准及抗震设计的基本要求 教学重点地震的破坏作用及抗震设防目标 教学难点地震的破坏作用及抗震设防目标 教学容、方法及过程附记 新课导入：1976年7月28日,在省、丰南一带发生了7.8级强烈地震， 这是我国历史上一次罕见的城市地震灾害,和市受到严重波及，地震破坏围 超过3万平方公里，有感围广达14个省、市、自治区，相当于全国面积的三分之一，这次地震的震中位于市区。 1.2.1地震的基本概念 （1）地震基本概念 1.地震俗称地动，是一种具有突发性的自然现象，其作用结果是引起地面的颠簸和摇晃。 2.地震发生的地方称为震源。 3.震源正上方的地面称为震中。 4.震中附近地面运动最激烈，也是破坏最严重的地区，叫震中区或极震区。 5.震源至地面的距离称为震源深度。 6.地震按其发生的原因，主要有火山地震、塌陷地震、人工诱发地震以及构造地震。 7.根据震源深度不同，又可将构造地震分为三种：一般把震源深度小于60Km的地震称为浅源地震；60～300Km称为中源地震；大于300Km成为深源地震。中国发生的绝大部分地震均属于浅源地震。举例讲解
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第1章建筑力学基础 1.1力的性质、力在坐标轴上的投影 1.1.1力的定义 力，是人们生产和生活中很熟悉的概念，是力学的基本概念。人们对于力的认识，最初是与推、拉、举、掷时肌肉的紧张和疲劳的主观感觉相联系的。 后来在长期的生产和生活中，通过反复的观察、实验和分析，逐步认识到，无论在自然界或工程实际中，物体机械运动状态的改变或变形，都是物体间相互机械作用的结果。例如，机床、汽车等在刹车后，速度很快减小，最后静止下来；吊车梁在跑车起吊重物时产生弯曲，等等。这样，人们通过科学的抽象，得出了力的定义：力是物体间相互的机械作用，这种作用的结果是使物体的机械运动状态发生改变，或使物体变形。 物体间机械作用的形式是多种多样的，大体上可以分为两类：一类是通过物质的一种形式而起作用的，如重力、万有引力、电磁力等；另一类是由两个物体直接接触而发生的，如两物体间的压力、摩擦力等。这些力的物理本质各不相同。在力学中，我们不研究力的物理本质，而只研究力对物体的效应。一个力对物体作用的效应，一般可以分为两个方面：一是使物体的机械运动状态发生改变，二是使物体的形状发生改变，前者叫做力的运动效应或外效应。后者叫做力的变形效应或内效应。 就力对物体的外效应来说，又可以分为两种情况。例如，人沿直线轨道推
小车使小车产生移动，这是力的移动效应；人作用于绞车手柄上的力使鼓轮转动，这是力的转动效应。而在一般情况下，一个力对物体作用时，既有移动效应，又有转动效应。如打乒乓球时，如果球拍作用于乒乓球的力恰好通过球心，只有移动效应；如果此力不通过球心，则不仅有移动效应，还有绕球心的转动效应。 1.1.2力的三要素 实践证明，力对物体的作用效应取决于力的大小、方向和作用点。这三者称为力的三要素。即： 1.力的大小力的大小表示物体间机械作用的强 弱程度，它可通过力的运动效应或变形效应来度量，在 静力学中常用测力器和弹性变形来测量。为了度量力的 大小，必须确定力的单位。本教材采用国际单位制，力 的单位是牛顿(N)或千牛顿(kN)，N 1 。 10 kN3 2.力的方向力的方向表示物体间的机械作用具有方向性。它包含方 位和指向两层涵义。如重力“铅直向下”’“铅直”是指力的作用线在空间的方位，“向下”是指力沿作用线的指向。 3.力的作用点力的作用点是力作用在物体上的位置。实际上，当两 个物体直接接触时，力总是分布地作用在一定的面积上。如手推车时，力作用在手与车相接触的面积上。当力作用的面积很小以至可以忽略其大小时，就可以近似地将力看成作用在一个点上。作用于一点上的力称为集中力。
第一章静力学基础 一、填空题 1、力是。 2、力是矢量，力的三要素分别为： 3、刚体是 4、所谓平衡，就是指 5、力对物体的作用效果一般分效应和效应。 6、二力平衡条件是。 7、加减平衡力系原理是指。 8、力的可传性是。 9、作用于物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力，该合力的大小和方向由力的 10、平面汇交力系的合力矢量等于，合力在某轴上的投影等于。 11、力矩的大小等于__ ____和__ _______的乘积。通常规定力使物体绕矩心 12、当平面力系可以合成为一个合力时，则其合力对于作用面内任一点之矩，等于力系中各分力对同一点之矩的 13、力偶是。力偶对刚体的作用效应只有。 14、力偶对物体的转动效应取决于、__ __、 ___ _三要素。 15、只要保持力偶的三要素不变，可将力偶移至刚体上的任意位置而不改变其作用效应. 16、平面力偶系的合成结果为_ ，合力偶矩的值等于。 17、作用于刚体上的力，均可从 _到刚体上任一点，但必须同时在附加一个。 二、判断题：（对的画“√”，错的画“×”） 1、两物体间相互作用的力总是同时存在，并且两力等值、反向共线，作用在同一个物体 上。（） 2、力的大小等于零或力的作用线通过矩心时，力矩等于零（） 3、力偶无合力，且力偶只能用力偶来等效。（） 4、力偶对其作用面内不同点之矩不同。（） 5、分力一定小于合力（）。 6、任意两个力都可以简化为一个合力。（）
7、平面一般力系的合力对作用面内任一点的矩，等于力系各力对同一点的矩的代数和。（） 8、力是滑移矢量，沿其作用线滑移不改变对物体的作用效果。（） 三、计算题 1、计算图示结构中力F对O点的力矩 2、试计算下图中力对A点之矩 四、下列习题中，未画出重力的各物体的自重不计，所有接触面均为光滑接触。 1、试画出下列各物体（不包括销钉与支座）的受力图。
附件1 省高等教育自学考试 《建筑力学与结构》（课程代码：03303）课程考试大 纲 目录 一、课程性质与设置目的 二、课程容和考核目标 第1章静力学基本知识 1.1静力学基本公理 1.2荷载及其分类 1.3约束与约束反力 1.4受力分析和受力图结构的计算简图 1.5力矩与力偶 1.6平面力系的合成与平衡方程 1.7平面力系平衡方程的初步应用 第2章静定结构的力计算 2.1平面体系的几何组成分析 2.2力平面静定桁架的力计算 2.3梁的力计算与力图 2.4静定平面刚架的力计算与力图 2.5三铰拱的力 2.6截面的几何性质 第3章杆件的强度与压杆稳定 3.1应力与应变的概念 3.2轴向拉伸（压缩）杆的应力与应变 3.3材料在拉伸和压缩时的力学性能 3.4材料强度的确定及轴向受力构件的强度条件 3.5梁的弯曲应力、梁的正应力、剪应力强度条件 3.6应力状态与强度理论
3.7组合变形 3.8压杆稳定 第4章静定结构的变形计算与刚度校核4.1结构的变形与位移 4.2二次积分法求梁的位移 4.3虚功原理单位荷载法计算位移 4.4刚度校核 第6章建筑结构及其设计基本原则 6.1建筑结构分类及其应用围 6.2建筑结构设计基本原则 第7章钢筋混凝土结构基本受力构件7.1钢筋混凝土材料的力学性能 7.2受弯构件正截面承载力 7.3受弯构件斜截面承载力计算 7.4受弯构件的其他构造要求 7.5受压构件承载力计算 7.6钢筋混凝土构件变形和裂缝的计算7.7预应力混凝土构件 第8章钢筋混凝土梁板结构 8.1现浇整体式单向板肋梁楼盖 8.2现浇整体式双向板肋梁楼盖 8.3楼梯 第10章地基与基础 10.1土的工程性质 10.2基础的类型及适用围 10.3浅基础设计 10.4桩基础设计 三、关于大纲的说明与考核实施要求 附录：题型举例
第一章《建筑力学》 一、单项选择题 1、静力学的研究对象是( )。 A．刚体 B．变形固体 C．塑性体 D．弹性体 2、材料力学的研究对象是( )。 A．刚体 B．变形固体 C．塑性体 D．弹性体 3、抵抗( )的能力称为强度。 A．破坏 B.变形 C．外力 D.荷载 4、抵抗( )的能力称为强度。 A.破坏 B．变形 C．外力 B．荷载‘ 5、抵抗( )的能力称为稳定性。 A．破坏 B．变形 C．外力 D．荷栽 6、关于约束反力，下面哪种说话不正确( )。 A．柔索的约束反力沿着柔索中心线，只能为拉力． B．链杆的约束反力沿着链杆的中心线，可以是拉力，也可以是压力． C．固定支座的约束反力有三个． B. 固定铰链支座的约束反力通过铰链中心方向不定，用一对正交分力表示。 7、刚体是指( )。 A．要变形的物体 B．具有刚性的物体 C．刚度较大的物体 D．不变形的物体 8、作用在刚体上的一群力叫做( ) A．力偶 B．力系 C．分力 B．等效力系 9、有两个力，大小相等，方向相反，作用在一条直线上，则这两个力( ) A.一定是二力平衡 B．一定是作用力与反作用力 C.一定约束与约束反力 D.不能确定 1 0、力的可传性原理只适用于( ) A．变形体 B．刚体 C．任意物体 D．移动着的物体 11、约束反力以外的其他力统称为( ) A.主动力 B．反作用力 C．支持力 D．作用力 12、当力垂直与轴时，力在轴上的投影( ) A．等于零 B.．大于零 C．等于自身 D．小于零13、当力平行于轴时，力在轴上的投影( ) A．等于零 B．大于零 C．等于自身 D．小于零14、当力F与x轴成600角时，力在x轴上的投影为( ) A．等于零 B．大于零 C． (1／2)F D．0.866F 15、合力在任一轴上的投影，等于力系中各个分力在同一轴上投影的( ) A．代数和 B．矢量和 C．和 D．矢量差 1 6、平面力系的合力对任一点的力矩，等于力系中各个分力对同一点的力矩的( ) A．代数和 B．矢量和 C．和 D．矢量差17、作用于刚体的力，可以平移到刚体上的任一点，但必须附加( ) A．一个力 B．一个力偶 C．一对力 D．一对力偶18、作用于物体上同一点的两个力可以合成为( ) A．一个力 B．一个力加·个力偶
建筑力学基础 课程性质 《建筑力学》，主要介绍力学的基本公理与概念，平面杆件的变形和内力计算以及结构内力计算及结构受力分析等方面的知识。 建筑力学 第一章静力学 第一节静力学基本概念及公理 第二节约束和约束反作用力 第三节汇交力系 第四节力偶及力偶矩 第五节平面一般力系 第二章材料力学 第一节材料力学主要研究对象的几何特征 第二节杆件变形的基本形式 第三节变形的内力 第三章结构力学 第一节杆件结构力学的研究对象和任务 第二节杆件结构的计算简图 第三节平面杆件结构的分类 第四节体系的几何组成分析 第五节几何组成分析的步骤和举例第六节静定结构和超静定结构
第一章静力学 教学目标： 掌握静力学基本概念；了解约束和约束反作用力 第一节静力学基本概念及公理 静力学（statics ）研究物体在力系作用下处于平衡的规律。 一、平衡的概念：平衡是指物体相对于地球静止或作匀速直线运动。 二、刚体的概念：刚体是在任何情况下保持其大小和形状不变的物体。 三、力的概念：力对物体的效应表现在物体运动状态的改变和变形。 力对物体的效应取决于以下三个要素：（1）力的作用点；（2）力的方向; （3）力的大小 在国际单位制中：力的大小的单位为牛顿（N）o目前工程实际中采用的工 程单位制，其力的单位为公斤（kgf）o 1 kgf=9.80665 N 四、静力学公理 （一）公理一（二力平衡公理） 作用于刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要与充分条件是：此两力大小相等、指向相反且沿同一作用线。 （二）公理二（加减平衡力系公理） 在作用于刚体上的任意一个力系中，加上或去掉任何一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。此公理只适用于刚体，而不适用于变形体。 （三）公理三（力的平行四边形法则） 作用于物体上同一点的两个力，可以合成为作用于该点的一个合力，它的大小和方向由这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示（见下左图）。亦可用右下图所示的力三角形表示，并将其称为力三角形法则。合力R与分力F1、F2的矢量表达式为 R=F1+F2 （四）公理四（作用和反作用定律） 两物体间的相互作用力，总是大小相等，方向相反，作用线沿同一直线。力总是成对出现的。作用力与反作用力并非是作用在同一物体之上的，而是
第四章楼梯 1.按结构形式及受力特点不同将楼梯分为梁式楼梯和板式楼梯。 2.阳台，雨篷，屋顶挑檐等是房屋建筑中常见的悬挑构件。 第五章抗震 1.地震按其成因可划分为四种：构造地震，火山地震，陷落地震和诱发地震。 2.根据震源深度d，构造地震可分为浅源地震（d<60km）,中源地震(60km
本课程的主要任务 学习本课程，使学生掌握物体的受力分析、平衡条件及熟练掌握平衡方程的应用；掌握基本构件的强度、刚度和稳定性问题的分析和计算；掌握平面杆件结构内力和位移的计算方法。 终结性考核的要求 （1）答题时间：期末考试时间为90分钟。 （2）其它：学员考试时可带钢笔，铅笔，尺子，橡皮和计算器。 试题类型及分数 一、单项选择题（每小题3分，共计30分） 二、判断题（每小题2分，共计30分。将判断结果填入括弧，以√表示正确，以×表示错误） 三、计算题（共40分）静定桁架指定杆的内力计算（10分）；单跨梁内力图（10分）；三跨连续梁的力矩分配法（20分） 考核目的 通过本章的考核，旨在检验学生对静力学基本概念的掌握程度，以及对简单结构进行受力分析的熟练程度；检验学生对平面汇交力系掌握程度，了解其平衡问题；检验学生对平面一般力系的简化与平衡的掌握程度，了解有关摩擦的平衡问题。 考核知识点 （1）力、刚体和平衡的概念；约束、约束反力；隔离体与受力图。 （2）力矩，合力矩定理；力偶，力偶的性质；平面力偶系的合成与平衡。 （3）力在直角坐标上的投影；合力投影定理；平面汇交力系的合成与平衡。 （4）力的平移定理；平面一般力系的简化，主矢和主矩；（固定端约束与相应的约束反力）。 （5）平面一般力系的平衡；简单物体系统的平衡问题。 （6）▲滑动摩擦的概念；▲摩擦角；▲摩擦的平衡问题。 考核要求 （1）了解力、刚体和平衡的概念；掌握常见典型约束的性质及约束反力的确定；掌握物体和简单物体系统受力图的画法。
（2）理解力矩和力偶的基本概念及其性质；掌握平面问题中力对点之矩的计算；了解平面力偶系的合成与平衡； （3）掌握力在直角坐标轴上的投影；了解平面汇交力系的合成与平衡。 （4）理解平面一般力系的简化原理；了解平面一般力系向一点简化的方法；了解计算平面一般力系的主矢和主矩； （5）掌握求解单个物体的平衡问题；掌握求解简单物体系统的平衡问题。 （6）了解滑动摩擦的概念；了解摩擦角的概念；了解有摩擦的平衡问题。 考核要点 1、对于作用在物体上的力，力的三要素是大小、方向和作用点吗？ 2、力对矩心的矩，是力使物体绕矩心转动效应的度量吗？ 3、如果有n个物体组成的系统，每个物体都受平面一般力系的作用，则共可以建立2n个独立的平衡方程吗？ 4、计算简图是经过简化后可以用于对实际结构进行受力分析的图形吗？ 5、力系简化所得的合力的投影是否和简化中心位置有关，而合力偶矩和简化中心位置无关。 6、约束是阻碍物体运动的限制物吗？ 7、力偶的作用面是指组成力偶的两个力所在的平面吗？ 8、物体系统是否是指由若干个物体通过约束按一定方式连接而成的系统。 9、若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必大小相等，方向相反，作用在同一直线。 10、力偶可以在它的作用平面内任意移动和转动，而不改变它对物体的作用。 11、平面一般力系可以分解为一个平面汇交力系和一个平面力偶系。 12、由两个物体组成的物体系统，共具有6独立的平衡方程。 13、力偶对物体的转动效应，是否是用力偶矩度量而与矩心的位置无关。 2 静定结构基本知识 考核目的
建筑力学与结构题库 【注明】按百分制计算：一选择题（15题×2分＝30分），二填空题（15题×1分＝15分），三简答题（3题×5分＝15分），四计算题（共40分）。 一选择题 1．固定端约束通常有（ C ）个约束反力。 A．一B．二C．三D．四 2．若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必（A）。 A．大小相等，向相反，作用在同一直线 B．大小相等，作用在同一直线 C．向相反，作用在同一直线 D．大小相等 3．力偶可以在它的作用平面（D），而不改变它对物体的作用。 A．任意移动B．既不能移动也不能转动 C．任意转动D．任意移动和转动 4．一个点和一个刚片用（C）的链杆相连，组成几不变体系。 A．两根共线的链杆B．两根不共线的链杆 C．三根不共线的链杆D．三根共线的链杆 5．图示各梁中︱M︱max为最小者是图( D)。 A．B．C．D．6．简支梁受力如图示，则下述正确的是( B)。 A. F QC(左)=F QC(右)，M C(左)=M C(右) B. F QC(左)=F QC(右)-F，M C(左)=M C(右) C. F QC(左)=F QC(右)+F，M C(左)=M C(右)
D. F QC (左)=F QC (右)-F ，M C (左)≠M C (右) 7．图示构件为矩形截面，截面对1Z 轴的惯性矩为（ D ）。 A ．123bh B ．63bh C ．43bh D ．33 bh 8. 如图所示的矩形截面柱，受F P1和F P2力作用，将产生 （ C ）的组合变形。 A. 弯曲和扭转 B. 斜弯曲 C. 压缩和弯曲 D. 压缩和扭转 9.既限制物体任向运动，又限制物体转动的支座称（ C ）支座。 A ．固定铰 B ．可动铰 C ．固定端 D ．光滑面 10.由F 1、F 2、F 3、F 4构成的力多边形如图所示，其中代表合力的是( C )。 A.F 1 B.F 2 C.F 4 D.F 3 11.如图所示，轴向拉压杆件AB 段的轴力为( C )。 Ａ．4P Ｂ．P Ｃ．-3P Ｄ．3P b 2h 2h C Z Z 1
第二章静力学基础 本次练习有12题，你已做12题，已提交12题，其中答对12题。 当前页有10题，你已做10题，已提交10题，其中答对10题。 1. 作用力和反作用力，等值、反向、共线，因此这两个力_________。 （A）平衡； （B）分别作用在两个不同的物体上； （C）作用在同一个物体上； （D）合力为零。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 2. 固定端支座的约束反力是____________。 （A）、、 （B）、 （C）、 （D） 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 3. 定向支座的约束反力是____________。 （A）、、 （B）、 （C）、 （D） 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 4. 固定铰支座的约束反力是____________。 （A）、、 （B）、 （C）、 （D） 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：C 问题解析： 5. 下列结论中，哪些不正确？___________
（A）力偶的合力不为零； （B）力偶是一对力； （C）力偶矩与矩心的位置无关； （D）力偶作用的效果是使物体产生转动。 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：A 问题解析： 6. 光滑面对物体的约束力，作用在接触点处，方向沿接触面的公法线，且（） （A）指向受力物体，恒为拉力 （B）指向受力物体，恒为压力 （C）背离受力物体，恒为拉力 （D）背离受力物体，恒为压力 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 7. 力的可传性原理是指作用于刚体上的力可在不改变其对刚体的作用效果下（）（A）平行其作用线移到刚体上任一点 （B）沿其作用线移到刚体上任一点 （C）垂直其作用线移到刚体上任一点 （D）任意移动到刚体上任一点 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 8. 力在图示坐标系Oxy的y轴上的分力大小和投影分别为（）。 （A）和 （B）和 （C）和 （D）和 答题： A. B. C. D. （已提交） 参考答案：B 问题解析： 9. 如图所示，一重物放在光滑支承面上，其重量为G，对水平支承面的压力为FN，水平支承面对物块的约束反力为，则构成平衡力的两个力应为（）。 （A）G与FN （B）G与 （C）FN与
《建筑力学》第01章在线测试 《建筑力学》第01章在线测试剩余时间：59:26 答题须知：1、本卷满分20分。 2、答完题后，请一定要单击下面的“交卷”按钮交卷，否则无法记录本试卷的成绩。 3、在交卷之前，不要刷新本网页，否则你的答题结果将会被清空。 第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、对于作用在刚体上的力，哪一个不是其三要素 A、大小 B、方向 C、作用点 D、作用线 2、什么约束的约束力沿接触面的公法线方向且指向被约束物体？ A、柔索约束 B、光滑面约束 C、圆柱铰链约束 D、辊轴支座约束 3、什么支座的支座约束力可用相互垂直的两个未知力来表示？ A、固定铰支座 B、可动铰支座 C、固定支座 D、定向支座 4、某平面任意力系向平面内一点简化，得到的主矢和主矩都不等于零，则该力系简化的最后结果是什么？ A、平衡力系 B、合力 C、合力偶 D、力螺旋 5、平面任意力系的三个平衡方程不可能是哪种形式？ A、三个投影方程 B、两个投影方程和一个力矩方程 C、一个投影方程和两个力矩方程 D、三个力矩方程 第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分） 1、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 2、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 3、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 4、（本题空白。您可以直接获得本题的2分）
5、（本题空白。您可以直接获得本题的2分） 第三题、判断题（每题1分，5道题共5分） 1、均匀性假设认为材料在所有方向上的力学性质是相同的。 正确错误 2、作用于刚体上的力可沿其作用线滑移至刚体内任一点，而不改变此力对刚体的效应。 正确错误 3、力偶只能由力偶来平衡，不可能与一个力平衡。 正确错误 4、辊轴支座约束的约束力沿支承面的法线方向，指向可能指向支承面，也可能背离支承面。 正确错误 5、平面任意力系向作用面内一点简化，得到一个主矢和一个主矩，如果主矢不等于零，则不论主矩是否等于零，力系简化的最后结果一定是一个合力。 正确错误
《建筑力学与结构》学习指南 1.课程简介 1.1课程性质 《建筑力学与结构》课程以力学知识为基础，学习结构和构件设计工作任务及相关知识与技能，是一门以培养学生的实际工作能力为目标的应用技术课程；是一门实践性较强，并且理论与实践联系非常紧密的应用技术课程。是工程监理专业的专业核心基础课，本课程以结构设计工作任务来组织相关知识与技能的学习，培养学生混凝土结构构件的设计计算能力、绘制与识读结构施工图能力。 本课程的前导课程有《建筑制图》、《建筑CAD》、《建筑构造》、《建筑材料等》，后续课程有土《力学与地基基础》、《建筑施工》、《建筑工程计量与计价》、《建筑抗震》、《建筑施工组织与管理》、《工程质量检验与验收》等。 1.2课程作用 本课程主要学习力学基本知识和建筑结构一般结构构件的计算方法和构造要求，通过学习让学生会设计混凝土结构和砌体结构常用构件，会绘制与识读混凝土结构施工图，同时培养学生具备对常见工程事故分析与处理的能力。为进一步学习建筑施工、工程质量检验与验收、建筑工程计量与计价等课程提供有关建筑结构的基本知识，为将来从事施工技术和管理工作奠定基础。
该课程是学生职业素质养成的重要平台。有利于对学生进行标准意识、规范意识、质量意识及态度意识的培养。此外，混凝土结构设计涉及到方案拟定、数据计算和绘图等诸多环节，可以为学生创造沟通、表达、协作的素养。 2学习目标 2.1能力目标： 具有对一般结构进行受力分析、内力分析和绘制内力图的能力；了解材料的主要力学性能并有测试强度指标和构件应力的初步能力；掌握构件强度、刚度和稳定计算的方法；掌握各种构件的基本概念、基本理论和构造要求，能进行各种结构基本构件的设计和一般民用房屋的结构设计，具有熟练识读结构施工图和绘制简单结构施工图的能力，并能处理解决与施工和工程质量有关的结构问题。 2.2知识目标 在整个教学过程中应从高职培养目标和学生的实际出发，重点学习建筑力学与结构的基本理论和基本知识、常用杆件及结构的受力分析方法、结构的内力计算及内力图的绘制方法、结构位移的计算方法及常用结构构件的设计方法。 2.3素质目标 （1）培养基本职业素养和良好的劳动纪律观念；
建筑力学与结构、结构力学与建筑构造练习册 （宁大专升本） 姓名： 学号： 班级： 任课教师：
杭州科技职业技术学院 作业 一、静力学基本概念 (一)判断题： 1、使物体运动状态发生改变的效应称为力的内效应。 （ ） 2、在两个力作用下处于平衡的杆件称为二力杆。 （ ） 3、力的可传性原理适用于任何物体。 （ ） 4、约束是使物体运动受到限制的周围物体。 （ ） 5、画物体受力图时，只需画出该物体所受的全部约束反力即可。 （ ） (二)选择题： 1、对刚体来说，力的三要素不包括以下要素（ ）。 （A ）大小 （B ）作用点 （C ）方向 （D ）作用线 2、刚体受不平行的三个力作用而平衡时，此三力的作用线必（ ）且汇交于一点。 （A ）共点 （B ）共线 （C ）共面 （D ）不能确定 3、光滑圆柱铰链约束的约束反力通常有（ ）个。 （A ）一 （B ）二 （C ）三 （D ）四 4、如图所示杆ACB ，其正确的受力图为（ ）。 （A ）图A （B ）图B （C ）图C （D ）图D 成绩 D （A ） （D ） （C ）
5、下图中刚架中CB 段正确的受力图应为（ ）。 （A ）图A （B ）图B （C ）图C （D ）图D (三)分析题： 1、画出下图所示各物体的受力图，所有接触面均为光滑接触面，未注明者，自重均不计。 F C F B (C) F B (b) (c)
2、画出下图所示各物体的受力图，所有接触面均为光滑接触面，未注明者，自 重均不计。 (a) AC杆、BC杆、整体 (b)AC杆、BC杆、整体 q (c) AB杆、BC杆、整体
建筑力学01 第一章绪论 计算工程实际问题的过程 实际对象——力学模型——数学模型——计算 力学模型的合理性直接决定计算结果的正确性，因此模型的概念和建立力学模型的思想是建立力学学习的一个重点。 我们将通过物体间的接触与联接方式的简化以及物体受力和传力的关系来体会建模思想和建模过程 本章内容： 结构与构件 刚体、变形体及其基本假设 构件变形的基本形式 建筑力学的基本任务和内容 荷载的分类 1—1 结构与构件 建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分称结构。组成结构的各独立部分称构件。结构一般按几何特征分三类：杆件结构、薄壁结构、实体结构。 建筑力学以杆系结构作为研究对象。 1—2 刚体、变形体及其基本假设 建筑力学中将物体抽象化为两种计算模型： 理想刚体—受力作用而不变形的物体。 理想变形体—受外界条件而不变形的物体。 当物体变形因素与所研究的问题无关，或所研究的问题影响甚微时，可不考虑物体变形，将物体视为刚体。 当变形因素在所研究的问题中成为不容忽视的因素时，将物体视为变形体。 理想变形体假设： 1 连续性——材料是密实无空隙的连续分布; 2 均匀性——物体上任何一部分材料的力学性质相同 3 各向同性——材料沿不同方向具有相同的力学性质 针对所研究问题的性质，略去一些次要因素，保留对问题起决定作用的主要因素，而将实际结构抽象化为理想结构。
撤去荷载随之消失的变形称为弹性变形； 撤去荷载仍有残留的变形称为塑性变形； 1—3 构件变形的基本形式 杆件按轴线曲直分为直杆、曲杆和折杆。 杆件受力变形的基本形式： 拉压；剪切；扭曲；弯曲 杆件变形的基本形式（1轴向拉压） 一对方向相反的外力沿轴线作用于杆件，杆件的变形主要变现为长度发生伸长或缩短的改变，这种变形形式称为轴向拉压变形。 杆件变形的基本形式（2横向剪切） 一对相距很近的方向相反的平行外力沿杆件横向作用于杆件，杆件的变形主要变现为横截面沿力作用方向发生错动。这种变形形式称为横向剪切变形。 杆件变形的基本形式（3轴向扭转） 一对方向相反的力偶作用于杆件的两个横截面上，杆件的两个相邻横截面绕轴线发生相对转动。这种变形形式称为扭转变形。 杆件变形的基本形式（4面内弯曲） 一对方向相反的力偶作用于杆件的纵向平面内，杆件的轴线变为曲线。这种变形形式称为面内弯曲变形。 1—4 建筑力学的基本任务和内容 为保证结构按设计要求正常工作，充分发挥材料的性能，设计的结构既安全可靠又经济合理。就需要研究结构的几何组成规律及在荷载作用下的强度、刚度和稳定性问题。为合理选择材料确定截面形状和尺寸等提供必要的理论基础和计算方法。 强度——材料抵抗破坏的能力。 刚度——结构抵抗变形的能力。 稳定性——体系保持原有形状的稳定平衡状态。 建筑力学内容： 静力学基础及静定结构问题： 包括物体受力分析；力的平衡；力系简化；平衡条件。几何组成分析；静定结构内力分析。由于这些分析与构件变形因素无关，故结构或构件可看成刚体。 强度问题： 主要研究构件在各种基本变形条件下的强度计算理论和计算方法以及满足强度要求的条件。 刚度问题： 主要研究构件和结构的变形和位移的计算理论和计算方法，确定满足刚度要求的条件，为