效应有两个：其一是使物体运动发生变化； 其二是使物体形状、尺寸发生变化。
建筑力学
力的作用效果取决于力的三要素：力的大小、方 向、作用点。
力的国际单位是 N（牛顿），除国际单位工程中还 常用 kN=1000N 。力是矢量，还需确定其大小和方向。
建筑力学
2）力系的概念 是指作用在物体上的一群力的统称。 合力：如果一个力与一个力系等效，则称这个力
为力系的合力。 3) 平衡的概念
在一般工程中，将相对地面静止的物体称为处于平衡
状态。
平衡力系：物体在力系作用下处于平衡，我们称这个
力系为平衡力系。
4) 刚体 就是在力的作用下，大小和形状都不变的物体。
建筑力学
1.2静力学基本原理
1 二力平衡公理
作用于刚体上的两个力，使刚体平衡的必要与充分条件是：
这两个力大小相等 | F1 | = | F2 |
X1 F1 cos1 60 cos 45 42.42(kN) Y1 F1 sin1 60 sin 45 42.42 (kN) X2 0
Y2 F2 60(kN)
X 3 F3 cos3 60 0.8 48(kN) Y3 F3 sin3 60 0.6 36(kN) X 4 60(kN)
因此，对刚体来说，力作用三要素为：大小，方向，作用线。
建筑力学
4 力的平行四边形法则
作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力，此合力 也作用于该点，合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构 成的平行四边形的对角线来表示。
FR
FR F1 F2
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5 三力平衡的必要条件 刚体受三力作用而平衡，三个力的
F2
方向相反 F1 = –F2
刚体
F1
作用在同一直线上，
作用于同一个物体上。
建筑力学
二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
二力杆
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2 加减平衡力系原理
在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系，并不改变原 力系对刚体的作用。 3 力的可传性原理
作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一 点，而不改变该力对刚体的效应。
P P
N
N
NB NA
N
N
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3） 光滑圆柱铰链约束
FN FN
Fx
A
FN
Fy
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中间铰：如果两个有孔物体用销钉连接
圆柱铰链 A
YA
A
XA
约束反力过铰链中心，与固定在地基或机架上的支座 有相同直径的孔，用一圆柱形销钉联结起来，这 种构造称为固定铰支座。 ：
作用线必须平行或汇交于同一点。
[证] ∵ F1 , F2 , F为3 平衡力系，
∴ FR , F3也为平衡力系。
又∵ 二力平衡必等值、反向、共线，
FR
∴ 三力 F1 , F2 , F必3 汇交。
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5 作用力和反作用力定律
两物体之间的相互作用力总是同时成对地出现， 其大小相等、方向相反、作用线共线、而且分别 作用在这两个物体上。
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第一篇 构件和结构的外效应
物体在外力作用下运动状态的变化称为物体的外 效应。在静力学中物体都处于平衡状态，通过研究物 体的外力平衡条件，即物体的平衡方程，可清楚地知 道静定物体上的外力情况，静力学即是解决构件和结 构的外力问题。
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第一章 静力学基础
1.1静力学基本概念
1）力的概念 力是物体之间的相互机械作用，其作用
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受力分析的方法：将该物体所受的各种约束解除，而用 相应的约束反力去代替它们对于物体的作用。这时，物 体在所有主动力和约束力作用下，仍然保持平衡，但物 体已经被抽象成为一个不受任何约束作用的自由体了， 因而就可利用静力学所得出的关于自由刚体的平衡条件 来解决受有各种不同约束的物体的平衡问题。
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1.3约束和约束反力
1 约束和约束反力的概念 自由体： 运动不受限制的物体叫自由体。 非自由体： 运动受限制的物体叫非自由体。
约束：对非自由体某些运动的限制条件称为约束。
建筑力学
约束反力：约束与非自由体联系相互产生了作用力，约束作用于 非自由体上的力称为约束反力。
F
G
FN2
G
①大小常常是未知的；
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计算图示平面汇交力系的合力，其中 F1 F2 F3 F4 60kN
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建筑力学
2 受力分析的步骤 ①选研究对象； ②去约束，取分离体； ③画上主动力； ④画出约束反力。
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[例1]
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[例2]
q
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[例3]画出下列各部分的受力图
FB
BG
FB
B
FE
FD
O
FD
W
FAy
D
FA
D
FD
A
FAx
A
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第二章 平面力系的基本计算
2.1力在坐标轴上的投影
1 力在平面坐标轴上的投影
重庆大学出版社
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4）可动铰支座（滚动支座）
在固定铰链支座的底部安装一排滚轮，可使 支座沿固定支承面滚动。
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5） 固定端（插入端）约束
FRA
FAy FAx
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1.4物体的受力分析
1 受力分析 解决力学问题时，首先要选定需要进行研究的物体，即选
择研究对象；然后根据已知条件，约束类型并结合基本概念和 公理分析它的受力情况，这个过程称为物体的受力分析。
Y4 0
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2.2合力投影定理
y o
F4
FR
F3
F1
FRx
F2 F4x
F1x F2x
F3x
由图可看出，各分力在x 轴和在 y轴投影的和分别为：
FRx F1x F2x F3x F4x Fx
FRy F1y F2y F3y F4y Fy
x
FRx Fx
FRy Fy
合力投影定理：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。
y
B
Fy
F
A
o
Fx
x
Fx=F·cos Fy=F·sin
F Fx2 Fy2 cos Fx
F
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说明： （1）Fx的指向与 x 轴一致，为正，否则为负； （2）力在坐标轴上的投影为标量。
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y x 已知 F1 F2 F3 F4 60kN ，计算各力在 及 轴上的投影。
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FN1
约束反 力特 点：
②方向总是与约束限制的物体运动方向相反；
③作用点在物体与约束的相联系点。
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2 常见约束的约束反力
1）柔索约束：由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束
绳索类只能受拉，
T
约束反力作用在接触点，
方向沿绳索背离物体。
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2）光滑接触面约束
约束反力作用在接触点处，方向沿公法线，指向受力物体