土木工程力学第三章.pptx

图3-1杆件的基本受力变形形式图3-2组合变形图3-3柱的受力变形形式3.3.1杆件的内力如图3-4所示,用力拉橡皮筋的A、B两端,橡皮筋会伸长。图3-4橡皮筋的受力与变形3.3.2显示内力计算内力的方法截面法为了计算内力,须用一个假想的截面将杆件截为两部分,使构件的内力显示出来,然后,取其中一部分为研究对象,用静力平衡方程计算内力。图3-5求指定截面的内力3.3.3轴力 图3-6求任意截面的轴力图3-7柱的轴力函数3.3.4轴力图图3-7c以数学的形式表现轴力的函数图象,略加改造即得工程实用的轴力图(图3-7d):用x轴上与梁对齐的线段代替x轴,这一线段称为基线;轴力函数图线上的点到基线的垂直线段称为纵坐标线。图3-8四人拉绳与两人拉绳3.4.1应力图3-9表示受力变形较为复杂的杆件,假想地在某个横截面处截开,杆段之间相互的作用力实际上是连续分布在横截面上(图3-9b)。图3-9分布内力图3-10体会应力的单位3.4.2直杆轴向拉伸压缩时横截面的应力当外力(外力的合力)与直杆轴线重合时,杆发生伸长或缩短。图3-11轴向拉压杆的应力3.5.1轴向拉压杆的强度条件杆件材料抵抗破坏的能力称为杆件的强度。表3-1钢材基本许用应力应用强度条件,可以进行三个方面的强度计算:图3-12钢板的拉伸强度计算3.5.2强度计算的三种类型 3.6.1弹性变形和塑性变形固体在外力作用下会产生两种不同性质的变形:一种是弹性变形当外力撤除时随着消失的变形(图3-14a);外力较大时,固体除了产生弹性变形之外,还会产生塑性变形外力撤除之后残留下来的变形(图3-14b)。图3-14弹性变形和塑性变形实验在图3-15所示的实验中,用钢垫圈给橡皮筋加载。图3-15力与变形成正比实验3.6.2胡克定律 图3-16胡克定律表3-2弹性模量的大约值3.7.1工程中的轴向拉伸压缩直杆轴向拉伸压缩直杆的横截面上正应力均匀分布,材料得到充分利用。图3-17工程中的轴向拉伸压缩直杆*3.7.2动荷载下的轴向拉伸压缩直杆图3-18动荷载小实验图3-19松紧带承受静荷载、动荷载图3-20施工中直杆的动荷载