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建筑力学
1.1.1.2 1.2 建筑力学的研究任务
1.2 建筑力学的研究任务

建筑结构构件在规定的荷载作用下应能安全工作而不能发生材料破坏。关于结构及构件的安全(或破坏)问题称为强度问题。

在荷载作用下,结构及杆件的形状、尺寸和位置均会发生改变,称为变形。一个结构在荷载作用下,尽管有足够的强度,但如果变形过大,也会影响正常使用。为保证结构的正常工作,必须控制结构在荷载作用下的变形,这称为结构的刚度问题。

结构中某些受压的细长杆件,如屋架中的压杆,在外力较小时能维持其直线平衡状态,但当压力超过某一值时(这个值比按强度计算的值小得多),压杆的直线平衡状态已不稳定,稍有扰动很容易会突然变弯,从而导致结构的破坏,这种现象称为失稳破坏,属于结构的稳定性问题。

综上所述,建筑力学的研究任务就是研究杆系结构在外荷载及其他因素作用下结构和构件的强度、刚度和稳定性。通过研究结构的强度、刚度、稳定性,材料的力学性能,结构的几何组成规则,在保证结构既安全可靠又经济节约的前提下,为构件选择合适的材料、确定合理的截面形状和尺寸提供计算理论及计算方法。

建筑力学的主要任务归纳为以下几个方面的内容:

(1)力系的简化和平衡问题;

(2)强度问题;

(3)刚度问题;

(4)稳定性问题;

(5)研究结构的几何组成规则,保证结构各部分不会发生相对运动。

结构必须具备可靠、适用、耐久的功能即结构必须具有一定的强度、刚度和稳定性。

强度:结构和构件抵抗破坏的能力称为强度。在使用期内,务必使结构和构件安全可靠,不发生破坏,具有足够的承载能力。

刚度:结构或构件抵抗变形的能力称为刚度。在使用期内,务必使结构和构件不发生影响正常使用的变形。

稳定性:稳定性是结构或构件保持原有平衡形态的能力。在使用期内,务必使结构和构件平衡形态保持稳定。