建筑力學(xué)包括靜力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)三部分。
第一節(jié) 靜力學(xué)基本方法
靜力學(xué)研究物體在力作用下的平衡規(guī)律。
一、靜力學(xué)基本概念
(一)工程中常見的幾種典型約束的性質(zhì)以及相應(yīng)約束反力的確定方法列于表9-1中。
二、靜力學(xué)基本方法
1.選取適當(dāng)?shù)难芯繉?duì)象：整體或某一部分。
2.畫出研究對(duì)象的受力圖：注意內(nèi)力和外力，作用力與反作用力。
3.列出平衡方程求未知力：平面問題3個(gè)方程求解3個(gè)未知力。
第二節(jié) 靜定梁的受力分析、剪力圖與彎矩圖
例9—3見圖9—10所示。
檢驗(yàn)：
1.截面法求指定x截面剪力V，彎矩M
(1)截開：如圖9-11所示;
(2)取左(或右)為研究對(duì)象;
(3)畫左(或右)的受力圖;
(4)列左(或右)的平衡方程
第三節(jié) 靜定結(jié)構(gòu)的受力分析、剪力圖與彎矩圖
1.多跨靜定梁
受力分析時(shí)要從中間鉸鏈處斷開，首先分析比較簡(jiǎn)單的附屬部分，然后分別按單跨靜定梁處理。如圖9-X、圖9-23、圖9-24、圖9-25所示。
在幾何組成方面，靜定結(jié)構(gòu)是沒有多余約束的幾何不變體系。在靜力學(xué)方面，靜定結(jié)構(gòu)的全部反力和內(nèi)力均可由靜力平衡條件確定。其反力和內(nèi)力只與荷載以及結(jié)構(gòu)的幾何形狀和尺寸有關(guān)，而與構(gòu)件所用材料及其截面形狀和尺寸無關(guān)，與各桿間的剛度比無關(guān)。
由于靜定結(jié)構(gòu)不存在多余約束，因此可能發(fā)生的支座位移、溫度改變或制造誤差會(huì)導(dǎo) 致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移，而不會(huì)產(chǎn)生反力和內(nèi)力。
常用的幾類靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力特點(diǎn)： ·
(1)梁。梁為受彎構(gòu)件，由于其截面上的應(yīng)力分布不均勻，故材料的效用得不到充分 發(fā)揮。簡(jiǎn)支梁一般多用于小跨度的情況。在同樣跨度并承受同樣均布荷載的情況下，懸臂 梁的最大彎矩值和最大撓度值都遠(yuǎn)大于簡(jiǎn)支梁，故懸臂梁一般只宜作跨度很小的陽臺(tái)、雨 篷、挑廊等承重結(jié)構(gòu)。
(2)桁架。在理想的情況下，桁架各桿只產(chǎn)生軸力，其截面上的應(yīng)力分布均勻且能同 時(shí)達(dá)到極限值，故材料效用能得到充分發(fā)揮，與梁相比它能跨越較大的跨度。
(3)三鉸拱。三鉸拱也是受彎結(jié)構(gòu)，由于有水平推力，所以拱的截面彎矩比相應(yīng)簡(jiǎn)支 梁的彎矩要小，利用空間也比簡(jiǎn)支梁優(yōu)越，常用作屋面承重結(jié)構(gòu)(見圖9—31)。
(4)三鉸剛架。內(nèi)力特點(diǎn)與三鉸拱類似，且具有較大的空間，多用于屋面的承重結(jié)構(gòu)。
6.桿的四種基本變形一覽表(表9-2)
第五節(jié) 超靜定結(jié)構(gòu)
特點(diǎn)：(1)反力和內(nèi)力只憑靜力平衡條件不能全部確定;
(2)具有多余約束(多余聯(lián)系)的幾何不變體系;
(3)超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的反力和內(nèi)力僅與各桿的相對(duì)剛度有關(guān)，一般相對(duì)剛度較大的桿，其反力和內(nèi)力也較大;
(4)超靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化和支座位移時(shí)會(huì)產(chǎn)生內(nèi)力;一般各桿剛度絕對(duì)值增大，內(nèi)力也隨之增大。
優(yōu)點(diǎn)：(1)防護(hù)能力強(qiáng);
(2)內(nèi)力和變形分布較均勻、內(nèi)力和變形的峰值較小。
1.超靜定次數(shù)的確定
超靜定次數(shù)：多余約束(多余反力)的數(shù)目
確定方法：去掉結(jié)構(gòu)的多余約束，使原結(jié)構(gòu)變成一個(gè)靜定的基本結(jié)構(gòu)，則所去掉的約束(聯(lián)系)的數(shù)目即為結(jié)構(gòu)的超靜定次數(shù)。
在結(jié)構(gòu)上去掉多余約束的方法，通常有如下幾種：
(1)切斷一根鏈桿，或撤去一個(gè)支座鏈桿，相當(dāng)于去掉一個(gè)聯(lián)系(見圖9-36及圖9-37)。
(2)去掉一個(gè)固定鉸或中間鉸，相當(dāng)于去掉兩個(gè)聯(lián)系(見圖9-38)。
(3)將一剛接處切斷，或者撤去一個(gè)固定支座，相當(dāng)于去掉三個(gè)聯(lián)系(見圖9-39及圖9-40)。
(4)將一固定支座改成鉸支座，或?qū)⑹軓潡U件某處改成鉸接，相當(dāng)于去掉一個(gè)聯(lián)系 (見圖9-39)。
2.用力法求解超靜定結(jié)構(gòu)
步驟：
(1)確定基本未知量——多余力的數(shù)目n。
(2)去掉結(jié)構(gòu)的多余聯(lián)系得出一個(gè)靜定的基本結(jié)構(gòu)，并以多余力代替相應(yīng)多余聯(lián)系的作用。
(3)根據(jù)基本結(jié)構(gòu)在多余力和原有荷載的共同作用下，在去掉多余聯(lián)系處(B點(diǎn))的位移應(yīng)與原結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的位移相同的條件，建立力法典型方程：
圖9-46(a)中C截面不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)角和水平線位移，但可發(fā)生豎向線位移;同時(shí)在C面上將有彎矩和軸力，但無剪力。故可用圖9-46(c)中C處的定向支撐來代替。
圖9-46(b)中CD桿只有軸力和軸向變形(否則不對(duì)稱)。
在剛架分析中，一般忽略軸力的影響，所以C點(diǎn)將無任何位移發(fā)生。
故可用圖946(d)中C處的固定支座來代替。
圖9-46(a)、(b)的彎矩圖的大致形狀如圖9-46(e)和圖9-46(f)所示。
對(duì)于不同的超靜定結(jié)構(gòu)，有時(shí)使用位移法和力矩分配法也很方便。
