09結(jié)構(gòu)工程師考試(結(jié)構(gòu)力學(xué))備考講義(1)

　　第一節(jié) 靜力學(xué)

　　靜力學(xué)是研究物體在力作用下的平衡規(guī)律的科學(xué)。所謂平衡，一般是指物體相對于地面保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。使物體保持平衡的作用力系稱為平衡力系。

　　一、靜力學(xué)基本概念

　　(一)力的概念轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com

　　力是物體間的相互作用，這種作用使物體的運動狀態(tài)或物體的形狀發(fā)生改變，前者稱為力的外效應(yīng)，后者稱為力的內(nèi)效應(yīng)。理論力學(xué)只討論力的外效應(yīng)。

　　力對物體的效應(yīng)取決于力的大小、力的方向和力的作用點，因而力是一矢量。本書中用粗斜體字母表示矢量，如力F;而矢量的大小則用細斜體的同一字母表示，如F。

　　集中力的單位是N(牛頓)或kN(千牛)。

　　(二)剛體

　　所謂剛體，就是在力的作用下不變形的物體。在靜力學(xué)中，所研究的物體都是指剛體。

　　(三)靜力學(xué)公理轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com

　　公理一　二力平衡公理

　　作用在同一剛體上的兩個力，使剛體平衡的必要和充分條件是：這兩個力等值、共線、反向。受兩力作用而平衡的構(gòu)件或直桿分別稱為二力構(gòu)件或二力桿。

　　公理二　加減平衡力系公理

　　在作用于剛體上的任意一個力系中，加上或去掉任何一個平衡力系，并不改變原力系對剛體的作用。

　　應(yīng)用公理一與公理二可以得出一個推論，力的可傳性;作用于剛體上的力可沿其作用線移動，而不改變該力對剛體的效應(yīng)。故作用于剛體上力的三要素可表述為：力的大小、作用線和指向。因而，力矢是滑動矢量。

　　公理三 力的平行四邊形法則

　　作用于物體上同一點的兩個力，可以合成為作用于該點的一個合力，它的大小和方向由這兩個力的矢量為鄰邊所構(gòu)成的平行四邊形的對角線來表示(圖4—1—1a)。亦可用圖4—1—1b所示的力三角形ABC表示，并將其稱為力三角形法則。合力R與分力F1、F2的矢量表達式為

　　R=F1+F2

　　公理四 作用與反作用定律

　　兩物體間相互作用的一對力，總是等值、反向、共線，并分別作用在這兩個物體上。

　　公理五 剛化原理轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com轉(zhuǎn)自環(huán) 球 網(wǎng)校edu24ol.com

　　當(dāng)變形體在已知力系作用下處于平衡時，若將此變形體轉(zhuǎn)換成為剛體，則其平衡狀態(tài)不變。此公理表明，剛體靜力學(xué)的平衡條件是變形體平衡的必要條件，而非是充分條件。

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