工程力学课件工程静力学

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1、工程力学EngineeringMechanics合肥学院化学与材料工程系DepartmentofChemistryandMaterialsEngineering,HefeiUniversitytca2204@126.com返回首页TheoreticalMechanics返回首页返回首页TheoreticalMechanics英国福斯大桥建于1964年主跨1006m返回首页桁架及其工程应用日本明石海峡大桥返回首页TheoreticalMechanics该桥（鸭池河桥）位于贵州。单孔120m加劲钢桁架悬索桥，

2、1958年建成。大桥飞跨深谷，两岸绝壁悬崖，桥面高出河面68m。钢桁架悬索桥返回首页TheoreticalMechanics该桥（港口桥）位于浙江省长兴县港口镇附近，是中国首次建造的一座下承式预应力混凝土斜拉式桁架桥。该桥全长137.78ｍ，分跨30﹢70﹢30(ｍ），上部结构为单悬臂加挂梁，挂梁长8.92ｍ，下部结构为双柱式墩、钻孔桩基础。斜拉桁架式刚架桥返回首页TheoreticalMechanics该桥（黄陵矶桥）位于湖北省汉阳。系预应力混凝土桁架式Ｔ形刚构公路桥。桥长380.19ｍ,主孔长90ｍ，桥

3、宽8.5ｍ，沉井基础，箱式墩。桁架式T形刚架桥返回首页TheoreticalMechanics该桥（白果沱桥）位于贵州省德江县，跨越乌江。主跨为１孔100ｍ预应力混凝土桁式组合拱桥，两岸各以10ｍ边孔过渡，直接支于山岩上，全桥长138.6ｍ。桥面净宽为：7﹢2×0.75(ｍ），矢跨比为１／８。下弦(拱圈）高1.0ｍ，宽6.52ｍ，拱顶桁架片高1.30ｍ。桁式组合拱桥返回首页TheoreticalMechanics·强度失效构件应有足够的抵抗破坏的能力(足够的强度)构件在外力作用下发生不可恢复的塑性变形或断裂

4、塑性变形断裂塑性变形+断裂构件在外力作用下产生过量的弹性变形构件应有足够的抵抗变形的能力(足够的刚度)风振作用下扭曲变形发射架的刚度要求很高·刚度失效构件应有足够的保持原有平衡状态的能力(足够的稳定性)构件在外力作用下其平衡形式发生突然改变·稳定失效学习理论力学的目的：解决工程实际问题的基础有关后续课程的基础思维能力的培养总评成绩考试成绩（50%）平时成绩（50%）笔记过程考核成绩必须高于50分（教务处要求）注意！引言研究物体的受力和平衡的规律。研究物体在外力作用下的内力、变形和失效的规律。工程力学静力学材

5、料力学提出保证构件具有足够强度、刚度和稳定性的设计准则和方法。第1章工程静力学静力学——研究作用于物体上的力及其平衡的一般规律。平衡——是指物体相对于惯性参考系处于静止或匀速直线运动状态。工程上一般把惯性系固结在地球上，研究物体相对于地球的平衡问题。静力学研究以下三个问题：一、物体的受力分析二、讨论力系的简化，三、建立力系的平衡条件。1.1静力学基本概念1.2静力学基本原理1.3约束和约束力受力分析主要内容1.1静力学基本概念1.1.1力的概念力系及分类力——是物体之间的相互机械作用。这种作用使物体的运动状

6、态发生变化，以及使物体发生变形。变形效应运动效应力的三要素：力的大小：表示物体间相互机械作用的强弱，用运动状态的变化情况或物体变形大小来体现。力的方向：静止质点受一个力作用，开始运动的方向即为力的方向。力的作用点：表示物体相互作用的位置。力的单位为牛顿（N）或千牛顿（kN）。集中力与分布力力的图示法A力是一个矢量。图文并茂才能将力表达清楚。用有向线段来表示，线段的起点或终点都表示作用点。1.1静力学基本概念1.1.1力的概念力系及分类1.1.2力系与平衡力系力系——是指作用于物体上的一群力。平面力系空

7、间力系共线力系汇交力系平行力系任意力系1.1静力学基本概念力系力系10kN8kN9kN9kN力系中各个力称为合力的分力。如果一个力与一个力系等效，则该力称为力系的合力。若使物体处于平衡状态，作用在物体上的力系必须满足一定的条件——力系的平衡条件。恰使物体处于平衡状态的力系称为平衡力系或：满足平衡条件的力系称为平衡力系。1.1.2力系与平衡力系1.1静力学基本概念1.1.3刚体的概念刚体——是指在力的作用下，其内部任意两点之间的距离始终保持不变。理想化的静力学力学模型1.1静力学基本概念实际物体在力的作用下，

8、都会产生程度不同的变形。工程实际中的构件受力后的变形一般都很小，对讨论力的运动效应影响甚微，可以忽略不计，故抽象为刚体。这样可使问题的研究大为简化。在讨论物体受力后的变形和破坏时，需要把物体视为变形体。力在坐标轴上的投影与力沿轴的分解投影的绝对值＝分力的大小，分力的方向与坐标轴一致时投影为正；反之，为负。分力：已知力F(作用点A)与坐标轴x、y夹角为，求力F在x、y轴上的投影。投影：Fyb’a’bFxayx