力學(xué)基礎(chǔ)-力的分類與靜力平衡公理（建筑力學(xué)）

1.1力1.力的定義

力是物體間的相互機(jī)械作用。這種相互作用會(huì)使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化（外效應(yīng)）或使物體發(fā)生變形（內(nèi)效應(yīng)）。1）力存在于相互作用的物體之間ABABFF′2）力的效果是具體、實(shí)在的

使物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，叫做力的運(yùn)動(dòng)效應(yīng)或外效應(yīng)。使物體的形狀發(fā)生改變，叫做力的變形效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。

建筑力學(xué)關(guān)心力學(xué)上的平衡狀態(tài)。

3）力產(chǎn)生的形式：直接接觸和場(chǎng)的作用相互接觸的物體就有力的作用(拉力或壓力)。場(chǎng)的作用最常見的是重力場(chǎng)。2.力的基本要素（高中物理知識(shí)）

1）力的大小2）力的方向3）力的作用點(diǎn)

F4集中力：力集中作用于一點(diǎn)（大小、方向、作用點(diǎn)）3、力的分類p汽車通過輪胎作用在橋面上的集中力模型

力的單位

牛頓(N)或千牛頓（kN）。橋面板作用在鋼梁的分布力模型線分布力：直線（或線段）上每個(gè)點(diǎn)都受到荷載作用重點(diǎn)：合力（大小、方向、作用點(diǎn)）BAlq分布力的大小表達(dá)線集度：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度上力的大小，常用q表示單位：N/m或者kN/m。q(x)x合力大小=分布力幾何圖形面積

合力方向：與分布力方向一致

合力作用點(diǎn)：通過分布力幾何圖形形心、沿力的方向與桿件交點(diǎn)合力（大小、方向、作用點(diǎn)）BAlqF合力力幾何圖形為矩形，面積=長(zhǎng)度L×高度q所以F合力=qL方向與分布力一致：向下作用點(diǎn)：矩形的形心在對(duì)角線交點(diǎn)（矩形中點(diǎn)），F(xiàn)合力向下通過形心與桿件相交點(diǎn)Cl/2C合力大小=分布力幾何圖形面積

合力方向：與分布力方向一致

合力作用點(diǎn)：通過分布力幾何圖形形心、沿力的方向與桿件交點(diǎn)合力（大小、方向、作用點(diǎn)）BAlqF合力力幾何圖形為三角形，面積=長(zhǎng)度L×高度q/2所以F合力=qL/2方向與分布力一致：向下作用點(diǎn)：三角形的形心在距離直角三角形0點(diǎn)處2L/3，合力F向下通過形心與桿件相交點(diǎn)D2l/3D合力大小=分布力幾何圖形面積

合力方向：與分布力方向一致

合力作用點(diǎn)：通過分布力幾何圖形形心、沿力的方向與桿件交點(diǎn)合力（大小、方向、作用點(diǎn)）BAlqF合力力幾何圖形為對(duì)稱梯形，面積=（L/2+L)×q所以F合力=（L/2+L)×q方向與分布力一致：向下作用點(diǎn)：對(duì)稱梯形的形心在中點(diǎn)，F(xiàn)合力向下通過形心與桿件相交點(diǎn)Cl/2Cl/4l/4l/2

面分布力是指在平面上每個(gè)點(diǎn)都受到力作用的情況，單位為N/m2或kN/m2。面分布力是結(jié)構(gòu)實(shí)用荷載的主要表現(xiàn)形式。例如建筑物的樓板承受的力為面分布力常見的磚墻加兩面的粉刷轉(zhuǎn)化為面荷載為：120mm厚度磚墻：2.96kN/m2240mm厚度磚墻：5.24kN/m2370mm厚度磚墻：7.62kN/m2490mm厚度磚墻：9.99kN/m2

體分布力是指在構(gòu)成物體的空間里（物體體積內(nèi)）每個(gè)點(diǎn)都受到力作用的情況，單位為N/m3或kN/m3。體分布力也是荷載的常見表現(xiàn)形式。一般材料和構(gòu)件的自重都是以體分布力的形式表達(dá)，符號(hào)位γ。

常見材料的重度：鋼筋混凝土：25kN/m3

鋼材：78.5kN/m3

各種材料重度見《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》v(x)1.2靜力學(xué)公理

兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力，總是大小相等，方向相反，沿同一直線，并分別作用在這兩個(gè)物體上。1.2.1作用力與反作用力公理牛頓的經(jīng)理理論，高中學(xué)過的知識(shí)

作用在同一物體上的兩個(gè)力，使物體平衡的必要和充分條件是，這兩個(gè)力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上。

1.2.2二力平衡公理引申：二力桿只受兩個(gè)力的桿為二力桿平衡的直線二力桿桿件受力為沿軸線方向

作用于剛體的任意力系中，加上或減去任意平衡力系，并不改變?cè)ο档淖饔眯?yīng)。

1.2.3加減平衡力系公理加減平衡力系公理只適用于剛體，在研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)有用，在建筑變形中不適用。

作用于物體上的同一點(diǎn)的兩