本书以实用、够用为原则,介绍了建筑力学的相关知识。全书分为静力学、材料力学、结构力学3 篇,共10个项目。静力学包括力和受力图,平面力系;材料力学包括轴向拉伸和压缩,剪切、挤压和扭转,直梁弯曲,组合变形,压杆稳定;结构力学包括平面体系的几何组成分析,静定结构的内力和位移,超静定结构的内力和位移。
本书具有结构编排合理、内容深入浅出、语言通俗易懂等特点,并配有典型的案例,集实用性、指导性于一体,可作为各类院校土建施工类专业及其他相关专业的教材,还可作为工程技术人员的参考用书。
绪论
0.1 建筑力学的主要研究对象
0.2 建筑力学的任务和意义
0.3 建筑力学的学习建议
第1篇 静力学
项目1 力和受力图
项目工单
项目引入
1.1 力和荷载
1.1.1 力和平衡
1.1.2 静力学公理
1.1.3 荷载
1.2 约束和约束反力
1.2.1 约束和约束反力的概念
1.2.2 常见的约束和约束反力
1.3 受力分析和受力图
1.3.1 单个物体的受力分析和受力图
1.3.2 物体系统的受力分析和受力图
项目实施——分析家用梯子的受力平衡
项目知识检测
学习成果评价
项目2 平面力系
项目工单
项目引入
2.1 平面汇交力系
2.1.1 力的投影
2.1.2 平面汇交力系的合成
2.1.3 平面汇交力系的平衡
应用实例——计算吊车匀速吊装构件时钢丝绳的受力
2.2 力矩和平面力偶系
2.2.1 力矩及合力矩定理
2.2.2 平面力偶系的合成与平衡
2.3 平面一般力系
2.3.1 力的平移定理
2.3.2 平面一般力系的简化
2.3.3 平面一般力系的平衡
2.3.4 平面平行力系的平衡
2.4 物体系统的平衡
项目实施——计算塔式起重机的平衡
项目知识检测
学习成果评价
第2篇 材料力学
项目3 轴向拉伸和压缩
项目工单
项目引入
3.1 轴向拉、压杆的内力——轴力
3.1.1 内力的概念
3.1.2 用截面法求内力
3.1.3 轴力图
3.2 轴向拉、压杆横截面上的正应力
3.2.1 应力的概念
3.2.2 横截面上的正应力
3.3 轴向拉、压杆的强度计算
3.3.1 强度计算的相关概念
3.3.2 轴向拉、压杆的强度条件
3.3.3 工程中的三类强度问题
3.4 轴向拉伸和压缩时的变形
3.4.1 纵向变形和胡克定律
3.4.2 横向变形和泊松比
3.5 材料在轴向拉伸和压缩时的力学性能
3.5.1 材料在拉伸时的力学性能
3.5.2 材料在压缩时的力学性能
3.6 材料的极限应力和许用应力
3.6.1 材料的极限应力
3.6.2 材料的许用应力
3.7 应力集中
项目实施——解析起重机钢索的性能
项目知识检测
学习成果评价
项目4 剪切、挤压和扭转
项目工单
项目引入
4.1 剪切
4.1.1 剪切的概念
4.1.2 剪切的实用计算
4.2 挤压
4.2.1 挤压的概念
4.2.2 挤压的实用计算
4.3 扭转
4.3.1 扭转的概念
4.3.2 圆轴扭转时的内力
4.3.3 圆轴扭转时的应力
4.3.4 圆轴扭转时的强度条件
4.3.5 圆轴扭转时的刚度条件
项目实施——探究汽车传动轴采用空心轴设计的原因
项目知识检测
学习成果评价
项目5 直梁弯曲
项目工单
项目引入
5.1 平面弯曲和梁的形式
5.1.1 平面弯曲的概念
5.1.2 梁的形式
5.2 梁的内力——剪力和弯矩
5.2.1 剪力和弯矩的概念
5.2.2 剪力和弯矩的正、负符号
5.2.3 用截面法计算指定截面的内力
5.2.4 计算剪力和弯矩的规律
5.3 梁的内力图——剪力图和弯矩图
5.3.1 在集中力作用下梁的内力图
5.3.2 在集中力偶作用下梁的内力图
5.3.3 在均布荷载作用下梁的内力图
5.3.4 内力图的规律及其应用
5.3.5 用叠加法绘制内力图
应用实例——确定钢筋混凝土大梁模板拆除顺序
5.4 平面图形的几何性质
5.4.1 形心和面积矩
5.4.2 惯性矩和极惯性矩
5.5 梁的正应力
5.5.1 梁的正应力分布规律
5.5.2 梁的正应力计算
5.5.3 梁的正应力强度条件
5.5.4 提高梁弯曲强度的措施
应用实例——确定工地上两块矩形截面脚手板的合理放置方式
5.6 梁的切应力
5.6.1 矩形截面梁的切应力
5.6.2 工字形截面梁的切应力
5.6.3 圆形及薄壁圆环形截面梁的切应力
5.6.4 梁的切应力强度条件
5.7 梁的变形
5.7.1 梁的挠度和转角
5.7.2 用叠加法计算梁的挠度和转角
5.7.3 梁的刚度校核
5.7.4 提高梁刚度的措施
项目实施——探究悬臂梁的内力、正应力、截面设计和变形
项目知识检测
学习成果评价
项目6 组合变形
项目工单
项目引入
6.1 组合变形的概念
6.2 斜弯曲
6.2.1 外力的分解
6.2.2 内力的计算
6.2.3 正应力的计算
6.2.4 强度条件
应用实例——计算屋面檀条斜弯曲变形强度
6.3 拉伸(压缩)和弯曲的组合变形
6.4 偏心压缩(拉伸)
6.4.1 偏心力的简化
6.4.2 正应力计算和强度条件
6.4.3 截面核心
项目实施——绘制桥墩基础底部的正应力分布图
项目知识检测
学习成果评价
项目7 压杆稳定
项目工单
项目引入
7.1 压杆稳定的概念
7.2 临界力和临界应力
7.2.1 临界力
7.2.2 临界应力
7.2.3 欧拉公式的适用范围
7.3 压杆稳定条件、计算和校核
7.3.1 压杆稳定条件
7.3.2 压杆稳定计算
7.3.3 压杆稳定校核
7.4 提高压杆稳定性的措施
7.4.1 减小压杆的长度
7.4.2 改善支撑条件
7.4.3 选择合理的截面形状
7.4.4 选择适当的材料
应用实例——分析模板支撑系统的构造措施
项目实施——校核小木屋桁架的稳定性
项目知识检测
学习成果评价
第3篇 结构力学
项目8 平面体系的几何组成分析
项目工单
项目引入
8.1 结构力学基础
8.1.1 结构计算简图
8.1.2 平面杆系结构的分类
8.2 几何组成分析的概念
8.2.1 几何不变体系和几何可变体系
8.2.2 几何组成分析的目的
8.2.3 刚片
8.3 自由度和约束
8.3.1 自由度
8.3.2 约束
8.3.3 实铰和虚铰
8.4 几何组成分析
8.4.1 几何不变体系的基本组成规则
8.4.2 几何组成分析的步骤
8.5 静定结构和超静定结构
8.5.1 静定结构
8.5.2 超静定结构
项目实施——分析平面体系的几何组成
项目知识检测
学习成果评价
项目9 静定结构的内力和位移
项目工单
项目引入
9.1 静定梁
9.1.1 单跨静定梁
9.1.2 单跨斜梁
9.1.3 多跨静定梁
9.2 静定刚架
9.2.1 静定刚架的组成
9.2.2 静定刚架的内力
9.3 静定拱
9.3.1 拱的概述
9.3.2 三铰拱的组成
9.3.3 三铰拱的内力
9.3.4 三铰拱的合理拱轴线
9.4 静定桁架
9.4.1 桁架的概述
9.4.2 静定桁架的组成
9.4.3 静定桁架的内力
9.5 静定结构的位移计算
9.5.1 位移的概念和位移计算的目的
9.5.2 虚功原理
9.5.3 位移计算的一般公式
9.5.4 静定结构在荷载作用下的位移计算
9.5.5 图乘法
9.5.6 静定结构在支座移动时的位移计算
9.5.7 互等定理
9.6 静定结构的特性
项目实施——探究组合结构的内力
项目知识检测
学习成果评价
项目10 超静定结构的内力和位移
项目工单
项目引入
10.1 力法
10.1.1 力法的基本原理
10.1.2 力法的应用
10.2 位移法
10.2.1 位移法的基本原理
10.2.2 位移法的应用
10.3 力矩分配法
10.3.1 四个主要参数
10.3.2 力矩分配法的基本原理
10.3.3 力矩分配法的应用
10.4 超静定结构的位移计算
10.5 超静定结构的特性
项目实施——探究铰接排架的内力
项目知识检测
学习成果评价
附录
参考文献