北方工业大学建筑工程学院：《建筑力学 Architectural Mechanics》课程PPT课件讲稿_第二章 建筑力学基本知识（2.1）力的基本性质

第二章 建筑力学基本知识

第 二 章 建筑力学基本知识

§2-1力的基本性质 力是什么 力是物体之间相互的机械作用。力不能离开 物体而存在,力总是成对出现 力的常用单位(国际单位): N(牛顿),kN(千牛顿) 力对物体的效应: 使物体运动状态发生变化(外效应), 使物体发生变形(内效应)

§2-1 力的基本性质 n 一 、力是什么 n 力是物体之间相互的机械作用。力不能离开 物体而存在，力总是成对出现。 n 力的常用单位（国际单位）： n N（牛顿），kN（千牛顿）。 n 力对物体的效应： n 使物体运动状态发生变化（外效应）， n 使物体发生变形（内效应）

二、力的基本性质 ■力的三要素。 力对物体的效应由力的大小、方向和作用点三 要素决定。 力是一个矢量,书写为P,手写为P 画图

二、力的基本性质 n 力的三要素。 n 力对物体的效应由力的大小、方向和作用点三 要素决定。 n 力是一个矢量，书写为 P ，手写为 P。 画图

2.13静力学公理 公理 二力平衡公理:P9 (二力平衡条件:受两力作用的物体,处于平衡状 态的必要与充分条件是:两力的大小相等,作 用线重合,指向相反。 二力平衡条件是二 力作用在同一物体上 左图称为二力构件 (二力杆)

2.1.3 静力学公理 公理一 二力平衡公理：P9 (二力平衡条件:受两力作用的物体，处于平衡状 态的必要与充分条件是：两力的大小相等，作 用线重合，指向相反。） F1 F2 F1 F2 二力平衡条件是二 力作用在同一物体上。 左图称为二力构件 （二力杆） F1=F1

公理二 加减平衡力系公理:P10 在作用于刚体的任意力系上,加上或去掉任 平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用效应。 推论 力的可传性原理:P10 作用于刚体上某点的力,可以沿其作用线移 至刚体上任意一点,而不改变它对刚体的作用效 应

公理二 加减平衡力系公理：P10 在作用于刚体的任意力系上，加上或去掉任 一平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效应。 推论一 力的可传性原理：P10 作用于刚体上某点的力，可以沿其作用线移 至刚体上任意一点，而不改变它对刚体的作用效 应

注:力的可传性只对刚体而言,变形 体则不可。如图:力的作用性质改变了

注：力的可传性只对刚体而言，变形 体则不可。如图：力的作用性质改变了。 P P P P P P

公理三 二力合成公理:(力的合成与分解)P11 (一)、力的合成 当有两个力作用在物体的某一点时,该两 力对物体的作用可用一个合力来代替。这个合 力作用在该点上,合力的大小与方向用以这两 个力为边的平行四边形之对角线来确定。 力的平行四边形法则: A )a 2 O

公理三 二力合成公理：（力的合成与分解） P11 n （一）、力的合成 n 当有两个力作用在物体的某一点时，该两 力对物体的作用可用一个合力来代替。这个合 力作用在该点上，合力的大小与方向用以这两 个力为边的平行四边形之对角线来确定。 n 力的平行四边形法则： P1 P2 α R 1 α2 A O P1 P2 R

注:力的平行四边形法则,对刚体、变形 体均适用。但对刚体,可使用力的可传性原理。 力的三角形法则: 注意“首尾相接”,合成的次序规律

n 力的三角形法则： n 注意“首尾相接” ，合成的次序规律。 注：力的平行四边形法则，对刚体、变形 体均适用。但对刚体，可使用力的可传性原理。 A P1 B C P2 R α1 α2

力的合成可用图解法和数解法。 图解法如上所述。 数解法: 由P,P2,R三者之间的几何关系确定。 余弦定理: az R R2=P,2+P,2-2P,P,Cos (1800-a) 合力: R=P+p+2PP cosa 由正弦定理,可定出合力方向: R sinasina Sina

n 力的合成可用图解法和数解法。 n 图解法如上所述。 n 数解法： n 由P1， P2，R 三者之间的几何关系确定。 余弦定理： R2=P1 2+P2 2-2P1P2cos（180o-α） 合力： 由正弦定理，可定出合力方向： 2 cos (2 1) 1 2 2 2 2 R P1 P  PP   (2 2) sin sin sin 1 2 2 1       R P P P1 P2 R α α1 α2

(二)、力的分解 根据两力合成定理,同样可将一个力分解为两个汇交 力 由于以这个力为对角线时,可作出无数个平行四边形, 即可得无数多组分力。所以可以根据工程需要,给出分力 的附加条件: 已知一分力的大小和方向,或已知两分力的方向。 B P R P A

n （二）、力的分解 n 根据两力合成定理，同样可将一个力分解为两个汇交 力。 n 由于以这个力为对角线时，可作出无数个平行四边形， 即可得无数多组分力。所以可以根据工程需要，给出分力 的附加条件： n 已知一分力的大小和方向，或已知两分力的方向。 Py Px P R 1 P2=? P