页数：34页文件大小：1.47 MB来源： 土木工程概论ppt课件
本课件介绍土木工程中的力学基本概念，涵盖恒载活载、静载动载与风载、震级烈度与地震荷载，并讲解应力应变、弹性与塑性、作用效应与结构抗力，以及结构失效的五种表现形式。
第12章土木工程中的力学基本概念
土木工程要解决的第二个问题是工程结构要有能抵御自然或人为的作用力的能力，因此，了解作用在结构上的荷载有那些，其性质如何非常重要。
作用在工程结构上的恒载类型主要有：1.恒载：指持久存在着的力荷载：作用在结构上的力
一般情况恒载由构件的具体尺寸和材料的重度计算3.1荷载2.活载可移动的外加力作用在工程结构上的活载类型主要有：
影响风载的因素：因地区而异（沿海、内陆）；同一地区因时间而异；因房屋高度而异。
北京郊区某5m高单层房屋迎风面风载同处一幢18层高层建筑
震级：表示地震的强度，用释放出来的能量大小衡量。
国际上通用的是Richter震级。
标准地震仪测得的最大水平位移幅值（μm）一次里氏5级地震所释放的能量为：相当于2万tT.N.T.炸药，每增加一级，释放的能量增加31.5倍
昼夜温差、季节性温差，每时每刻都在改变着形状和尺寸，当这种改变受到约束时，就会使房屋结构受到内力效应。
内外柱相差几十毫米外柱现代高层房屋必须考虑这种温差内力效应。
由地基不均匀沉降引起的内力效应6.其他荷载如结构安装、焊接、振动、撞击、爆炸等作用力。
集中荷载均匀分布荷载三角形分布荷载
作用于单位面积上的内力强度称之为应力：一、应力
拉力压力弯矩剪力扭力
二、应变单位长度的变化量
当有力作用一物体时，物体有变形。
当这个力移去后，物体又恢复原来的形状。
物体所具有的这种特性，称之为弹性。
三、弹性
？
材料在弹性状态荷载与变形成正比
当结构材料荷载承受更大荷载时，移去荷载，有残余变形，变形不能恢复原状。
四、塑性
承受荷载较小时处于弹性状态；较大时处于塑性状态；超过极限应力时处于破坏失效状态。
不同的结构材料弹、塑性是不同的。
有塑性的材料称为塑性材料，如钢材、混凝土等，这类材料一旦出现塑性有发生破坏的预兆；反之称为脆性材料如石材、玻璃等。
1、作用效应、抵抗能力和基本功能1）作用效应：房屋结构因承受着各种作用力而产生的拉伸、压缩、弯曲和剪切变形。
外荷载施加在房屋结构的作用效应通常用S表示结构的抗力通常用R表示2）抵抗能力：指由材料、截面及其连接方式所构成的抗拉能力、抗压能力、抗弯能力、抗剪等能力，以及结构所能经受的变形、位移或沉降量。
3）结构设计应遵循的原则
土木工程结构的失效表现形式：下表列出相关数据。
| 失效形式 | 具体表现 |
|---|---|
| 破坏 | 拉断、压碎等 |
| 失稳 | 柱子压屈等 |
| 影响正常使用的变形 | 构件裂缝、侧移、不均匀沉降过大等 |
| 倾覆 | 结构失去平衡而倾倒 |
| 材料丧失耐久性 | 材料锈蚀、腐蚀、冻融、蛀蚀等 |
某高层房屋A柱保证要有足够的抗拉能力
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