1 3：杆件变形的基本形式
直杆
曲杆Hale Waihona Puke 板块体壳体
变截面杆
杆件变形是复杂多样的 ，它与外力有关，无论 何种形式的变形
都可归结为四种基本变 形形式之一，或是基本 变形的组合。
一、轴向拉伸或压缩
一对方向相反的外力沿 轴线作用于杆件，主要 表现为长度
伸长或缩短。
二、剪切
一对相距很近的方向相 反的平行力沿横向（垂 直于轴线）作用于
可认为荷载作用于一点 。 注意：当以刚体为研究 对象时，作用在构件上 的分布荷载可 用其合力来代替，如分 布的重力可用作用在中 心上的合力代 替当以变形固体为研究 对象时作用在构件上分 布荷载不能用
其集中合力来代替。
二、按荷载作用时间的 长短可分为荷载和活荷 载 1、恒荷载：指永久作用 在结构上的荷载
题（9 8）
1 4建筑力学的任务和内容
建筑力学的任务，是研 究结构的几何组成规律 ，以及在荷载
作用下结构和构建的张 度，刚度和稳定性问题 。其目的是保
证结构按设计要求在正 常工作，并充分发挥， 材料的性能，
使设计的结构即安全可 靠又经济合理。
结构的正常工作必须满 足强度，刚度和稳定性 的要求。
如：结构的自重，机器 设备 活荷载：指暂时作用在 结构上的荷载
如：风、雪、暂时堆放 的材料等。 三、按荷载作用的性质 可分为静荷载和动荷载
其特点是加载过程中结 构上各点的加速度不明 显， 荷载达最后
值后，结构处于静止平 衡状态。
如：机器转动的扰动， 地震时的地面运动，风 压 动荷载特点
两个方向的尺寸 , 如屋面板，水池
3、实体结构：它是三个 方向的尺寸基本为同量 级的结构
如：基础、坝体
（三）建筑力学的研究 对象：以杆系结构为研 究对象 1 2刚体、变型固体及其基 本假设 结构和构件可统称为物 体，在建筑力学中将物 体抽象为 两种计算模型 1、刚体模型 2、理想变型体模型 一、刚体：是受力作用 而不变型的物体
3、各项同性假设：认为 材料的力学性质是各向 同性的
沿不同方向的力学性能 相同，如钢材，水泥， 砖， 素混凝土
本教材中只研究各向同 性材料
工程实际中的材料不完 全是各向同性的如：木 材， 钢筋混凝土
三、弹性变形：变形体 在一定值的荷载作用下 产生变形，当
荷载撤去后变形随之消 失，物体恢复原有形状 , 这种可消
稳定性要求就是要使结 构或构件在正常工作条 件下不突然改 变原有形状，因发生过 大变形而导致破坏。
如：柱不能突然弯曲而 折断，薄板，薄梁，不 能突然侧向变
形而破坏。
建筑力学的内容
1、静力学基础及静定结 构的内力计算
是建筑力学的重要理论 基础，包括受力分析， 力系简化理论
及平衡方程，结构组成 的几何规律静定结构和 构件 的内力计算
在这部份内容中，变形 对所研究问题的影响甚 微， 所以构件和
结构都抽象为刚体。
2、强度问题
主要研究构件在各种基 本变形形式下的强度计 算 理论和方法。
要便结构满足强度条件 ，应保证结构的各构件 满 足强度要求 3、刚度问题
研究静定构件的刚度及 静定位移的计算理论和 方法。这里不仅 解决如何满足刚度要求 问题，还为研究超静定 结构提供基础知
一、张度：是指抵抗破 坏的能力，满足强度要 求就 是要求组成结构的各构 件在正常工作条件下不 发生破坏。
二、刚度：是指抵抗变 形的能力。满足刚度要 求就是要使
结构或构建在正常工作 条件下所发生的变形， 不超过允许
的范围。
如：梁不能过度弯曲， 柱不能变形过大，屋架 不能产生 过大的饶度
三、稳定性：是指结构 或构件以原有形状保持 稳定平衡状态
若在研究的问题中与变 形因素无关，或影响甚 微， 这时可以不考虑物体的 变形，将其视为刚体而 简化
如：研究飞机的飞行规 律，和梁的平衡问题可 将其视为刚体
F
二、理想变型固体假设
1、连续性假设：认为物 体的材料是密实的，无 空隙 的连续分布的
2、均匀性假设：认为材 料的力学性质是均匀的 ，任取一 小块材料的力学性质相 同
建筑力学
第一章 绪 论
1 1结构与构件
(一）结构：建筑物中承 受荷载而起骨架作用的 部分
(二）构件：组成结构的 各单独部分
如：梁、板、柱、基础 结构按几何特征可分为 三种类型
1、杆系结构：组成杆系 结构的物件是杆件 , 杆件特征
是其长度远大于杆件的 截面宽度和高
度，如桁架，框架。
2、薄壁结构：组成薄壁 结构的构件是薄板或薄 壳 薄板、薄壳的几何特征 是其厚度远小于它的另
杆件，杆件变形主要表 现为横截面力作用方向 错动
F
F
三、扭转
一对相反的力偶作用于 杆件的两个横截面， 杆件的相邻横截面绕轴 发生对转动。
四、弯曲
对方相反的力偶在作用 于杆件的纵向平面内（ 通过杆
体轴的平面）
杆件的轴线由直线变为 曲线
工程中的杆件变形多为 各种基本变形的组合， 当某种变形
起主要时，可按这种基 本变形计算，否则属于 组合变形问
失的变形为弹性变形， 如：拉压弹簧（橡筋 )，梁的变形等
四、塑性变形：当荷载 超过一定值时，去掉荷 载后
一部分变形消失，另一 部分变型残留下来，物 体不
能恢复原有形状，这种 变形称为塑性变形
如：过力拉压弹簧，梁 产生的永久性变形等。
多数工程只允许构件发 生弹性变形，本教材只 局限
研究弹性变形范围内的 问题。
识
解决如何满足刚度要求 问题，还为研究超静定 结构提供基础知 4、超静定结构的内力计 算 介绍求解超定结构的力 法，位移法二种基本方 法，以及求解 连续梁的力矩分配法， 求解超静定结构的内力 是为了解决超
静定结构对强度和刚度 问题。
5、稳定性问题
这里只研究不同支撑条 件下直杆的稳定性问题 在上面提及的 2 5问题中尽管是小变形的 情况，但变形因素在 所研究的问题中以起决 定性的作用，所以将结 构和构件均视为
理想变形体。 1 5荷载的分类
荷载：作用在结构上的 外力 按荷载的作用范围分为 分布荷载和集中荷载。
1、分布荷载：分布作用 在体积，面积和线段上 的荷载，分称
为体荷载，面荷载和线 荷载。 如：构件的重力属体荷 载，风、雪、水的压力 属面荷载细长 杆的分布荷载可视为线 荷载，绳索的自重。 2、集中荷载：荷载的作 用范围很小（与构件尺 寸相比）这时