绪论

建筑力学的研究对象 在生产、生活实际中，为了满足各种不同的使用要求，需要建造不同的建筑物，如楼房、桥梁、水坝、体育场馆等。这些建筑物从开始建造到建成使用，都要承受各种力的作用。如楼板在施工中除承受自身的重量外，还要承受工人和施工机械的重量。楼板将这些作用力传给梁；梁又通过两端将力传给柱；柱则将力传递给基础；基础最后将力传给地基。工程中把作用于建筑物上的主动外力称为荷载。将建筑物中承受并传递荷载而起骨架作用的部分称建筑结构，简称结构。组成结构的各单个物体称构件，板、梁、柱、基础等都是常见的构件。结构按其主要组成构件的形状和尺寸可分为以下三类：

实体结构。由长、宽、高三个方向尺寸相差不大的构件组成的结构称实体结构，如重力式挡土墙、重力式水坝等。

板壳结构。由厚度远小于其他两个方向尺寸的构件组成的结构称板壳结构。其中，表面为平面形状者称为板；表面为曲面形状者称为壳。

杆系结构。将长度方向的尺寸远大于横截面上两个尺寸的构件称为杆件。由若干杆件通过适当方式相互连接而成的结构体系称为杆系结构。若组成杆系结构的所有杆件的轴线都在同一平面内，并且荷载也作用在该平面内，这种结构称为平面杆系结构；否则，称为空间杆系结构。对于空间杆系结构进行计算时，常常可根据其实际受力情况，将其分解为若干平面杆系结构来分析，可使计算得到简化。本书的主要研究对象是平面杆系结构。

建筑力学的基本任务 对于建筑结构和构件，必须保证安全工作。若要结构安全地工作，结构和构件必须满足以下力学条件：

强度条件。结构和构件抵抗破坏的能力通常称为强度。结构和构件应具备足够的强度，以保证在规定的使用条件下不发生意外断裂或显著塑性变形。固体材料在外力作用下会产生两种不同性质的变形：一种是外力消除后变形随着消失，将这种变形称为弹性变形；另一种是外力消除后不能消失的变形，称为塑性变形。构件的材料不同，判定其破坏的标志不同，有的材料是以断裂为破坏标志，即使在断裂后，产生的塑性变形也都很小；有的材料则是以产生显著的塑性变形为破坏标志，塑性变形也是材料内部质点间发生了不可逆转的错动所致。

刚度条件。结构和构件抵抗变形的能力通常称为刚度。结构和构件应具备足够的刚度，以保证在规定的使用条件下不产生过分的变形。例如，闸门尽管在水压力作用下，产生的变形也许全是弹性变形，并没有破坏，满足强度条件；但是如果变形过大而影响启闭，则就不满足刚度条件，照样不能应用。由此可见，强度与刚度是两个不同的概念。

稳定条件。结构和构件保持原有平衡形式的能力通常称为稳定性。结构和构件应具备足够的稳定性，以保证在规定的使用条件下不发生失稳现象。如输电铁塔中的受压杆，在压力较小时能保持直线平衡状态；当压力超过某一值时，这个值往往远小于材料的强度，压杆可由直线变为弯曲状态，从而导致结构的破坏，将这种破坏称为失稳。工程结构中的失稳破坏往往比强度破坏更为惨重，因为这种破坏具有突然性，没有先兆。

在设计结构和构件时，除应满足上述力学要求外，还应尽可能地节省和选用合理的材料，从而降低制造成本并减轻结构的重量。为了安全可靠，要选用优质材料与较大的截面尺寸，但是由此又可能造成材料浪费与结构笨重。由此可见，安全与经济之间存在着矛盾。建筑力学就是为解决结构的安全与经济这一矛盾提供理论依据和计算方法，这是建筑力学这门课程的基本任务。

建筑力学的主要内容 建筑力学课程的主要内容包括以下几个方面：讨论力系的简化和平衡的基本理论和方法。

对杆系结构进行外力分析、内力分析和几何组成分析。

研究均质材料构件的强度、刚度和稳定性的一般计算问题。

建筑力学课程的学习要求 建筑力学是土建专业主干课程之一，其理论和方法可直接应用于某些结构的设计计算，也是本专业后续其他课程必备的重要基础理论知识。因此，必需认真学习，全面掌握。在学习本门课程时必须注意以下几个问题：

学习时要注意理解它的基本原理，掌握分析问题的方法和解题思路，切忌死记硬背。

注意理论联系实际。本课程的理论来源于实践，是前人大量实践的经验高度总结及其抽象，因此，学习中一方面要掌握课堂理论知识，另一方面要把理论与身边的建筑物实例相联系。要有针对性地到施工现场进行学习，增强感性认识。

要多做练习，不做一定数量的习题是很难掌握建筑力学的概念、原理和分析方法的。