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  • 2022-04-29 14:42:54 发布

最新建筑工程专业中级职称建筑力学考前培训PPT.-药学医学精品资料.ppt

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'最新建筑工程专业中级职称建筑力学考前培训PPT.-药学医学精品资料 §1–1静力学的基本概念§1–2静力学基本公理§1–3力对点之矩、力偶的概念§1–4约束与约束反力§1–5物体的受力分析与受力图第一章静力学基础 力的单位:国际单位制:牛顿(N)千牛顿(kN)第一章静力学基础§1-1静力学基本概念一、力的概念1.定义:力是物体间的相互机械作用,这种作用可以改变物体的运动状态。2.力的效应:①运动效应(外效应)②变形效应(内效应)。3.力的三要素:大小,方向,作用点AF 单选例:下面哪个不是二力构件的必备条件()。A.仅在两点受力B.杆上不受力C.直杆D.不计自重 在已知力系上加上或减去任意一个平衡力系,并不改变原力系对刚体的作用。推论1:力的可传性。作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一点,而不改变该力对刚体的效应。因此,对刚体来说,力作用三要素为:大小,方向,作用线公理2加减平衡力系原理 刚体受三力作用而平衡,若其中两力作用线汇交于一点,则另一力的作用线必汇交于同一点,且三力的作用线共面。(必共面,在特殊情况下,力在无穷远处汇交——平行力系。)公理3力的平行四边形法则作用于物体上同一点的两个力可合成一个合力,此合力也作用于该点,合力的大小和方向由以原两力矢为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示。推论2:三力平衡汇交定理 单选例:刚体上作用三个力而处于平衡,则这三个力的作用线必定()。A.相交于一点B.平行C.位于同一平面内D.都为0 公理4作用力和反作用力定律等值、反向、共线、异体、且同时存在。[例]吊灯两物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反、沿同一直线,同时分别作用在这两个物体上,这两个力互为作用力和反作用力。 单选例:下列不属于作用力和反作用力特性的是()。A.他们的大小相等B.方向相反C.作用在同一个物体上D.作用在两个物体上 ①是代数量。当F=0或d=0时,=0。③是影响转动的独立因素。⑤=2⊿AOB=Fd,2倍⊿形面积。力对物体可以产生移动效应--取决于力的大小、方向转动效应--取决于力矩的大小、方向-+一、力矩说明:②F↑,d↑转动效应明显。④单位Nm,§1–3力对点之矩、力偶的概念1、力矩的概念 1)力作用线过矩心,力矩为零;2)力沿作用线移动,力矩不变;3)力F对O点之矩与矩心O的位置有关2、力矩的特性 定理:平面汇交力系的合力对平面内任一点的矩,等于所有各分力对同一点的矩的代数和即:3、合力矩定理 [例]已知:如图F、Q、l,求:和解:①用力对点的矩法②应用合力矩定理 二、力偶的概念和性质力偶:两力大小相等,作用线不重合的反向平行力叫力偶。1、力偶的概念 说明:①m是代数量,有+、-;②F、d都不独立,只有力偶矩是独立量;③m的值m=±2⊿ABC;④单位:N•m—+d 性质2:力偶对其所在平面内任一点的矩恒等于力偶矩,而与矩心的位置无关,因此力偶对刚体的效应用力偶矩度量。性质1:力偶既没有合力,本身又不平衡,是一个基本力学量。性质3:平面力偶等效定理作用在同一平面内的两个力偶,只要它的力偶矩的大小相等,转向相同,则该两个力偶彼此等效。 ②只要保持力偶矩大小和转向不变,可以任意改变力偶中力的大小和相应力偶臂的长短,而不改变它对刚体的作用效应。可得下列两个推论:①力偶可以在其作用面内任意移动,而不影响它对刚体的作用效应。 多项选择例、下列选项中,关于力偶基本性质的描述中,正确的是()。A.力偶无合力B.力偶能与一个力等效C.力偶不能与一个力平衡D.力偶只能与力偶平衡 约束反力:约束给被约束物体的力叫约束反力。§1-4约束与约束反力一、概念自由体:位移不受限制的物体叫自由体。非自由体:位移受限制的物体叫非自由体。约束:对非自由体的某些位移预先施加的限制条件称为约束。(这里,约束是名词,而不是动词的约束。) ①大小常常是未知的;②方向总是与约束限制的物体的位移方向相反;③作用点在物体与约束相接触的那一点。约束反力特点:GGN1N2 绳索类只能受拉,所以它们的约束反力是作用在接触点,方向沿绳索背离物体。二、约束类型和确定约束反力方向的方法:1.由柔软的绳索、链条或皮带构成的约束PPTS1S"1S"2S2 约束反力作用在接触点处,方向沿公法线,指向受力物体2.光滑接触面的约束(光滑指摩擦不计)PNNPNANB 3.光滑圆柱铰链约束①圆柱铰链AAXAYAA ②固定铰支座 ③活动铰支座(辊轴支座) 一、受力分析解决力学问题时,首先要选定需要进行研究的物体,即选择研究对象;然后根据已知条件,约束类型并结合基本概念和公理分析它的受力情况,这个过程称为物体的受力分析。作用在物体上的力有:一类是:主动力,如重力,风力,气体压力等。二类是:被动力,即约束反力。§1-5物体的受力分析和受力图 画物体受力图主要步骤为:①选研究对象;②取分离体;③画上主动力;④画出约束反力。二、受力图[例1] [例2]画出下列各构件的受力图QAOBCDE QAOBCDE 约束与约束反力常见的约束类型:1、柔体约束:绳索、链条、钢丝等,只能产生拉力;2、光滑接触面约束:限制物体沿着光滑接触面的公法线而指向接触面的运动;3、链杆约束4、固定铰支座:只限制移动,不限制转动;5、可动铰支座6、固定端支座;既不能移动,也不能转动。建筑力学 单项选择例:既能限制物体转动,又能限制物体移动的支座是()。A.固定端B.固定铰C.可动铰D.定向支座 三、画受力图应注意的问题除重力、电磁力外,物体之间只有通过接触才有相互机械作用力,要分清研究对象(受力体)都与周围哪些物体(施力体)相接触,接触处必有力,力的方向由约束类型而定。2、不要多画力要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对于受力体所受的每一个力,都应能明确地指出它是哪一个施力体施加的。1、不要漏画力 约束反力的方向必须严格地按照约束的类型来画,不能单凭直观或根据主动力的方向来简单推想。在分析两物体之间的作用力与反作用力时,要注意,作用力的方向一旦确定,反作用力的方向一定要与之相反,不要把箭头方向画错。3、不要画错力的方向4、受力图上不能再带约束。即受力图一定要画在分离体上。 一个力,属于外力还是内力,因研究对象的不同,有可能不同。当物体系统拆开来分析时,原系统的部分内力,就成为新研究对象的外力。对于某一处的约束反力的方向一旦设定,在整体、局部或单个物体的受力图上要与之保持一致。5、受力图上只画外力,不画内力。6、同一系统各研究对象的受力图必须整体与局部一致,相互协调,不能相互矛盾。7、正确判断二力构件。 建筑工程专业中级 职称考前培训班建筑力学 §2–1平面汇交力系§2–2平面力偶系§2–3力的平移定理§2–4平面一般力系§2–5物体系统的平衡第二章平面力系 §2-1平面汇交力系一、合成的几何法2.任意个共点力的合成为力多边形1.两个共点力的合成合力方向由正弦定理:由余弦定理:由力的平行四边形法则作,也可用力的三角形来作。 例:作用于同一个点的两个分力,其合力一定()。A.大于分力B.小于分力C.等于分力D.无法肯定 结论:即:即:平面汇交力系的合力等于各分力的矢量和,合力的作用线通过各力的汇交点。二、平面汇交力系平衡的几何条件在上面几何法求力系的合力中,合力为零意味着力多边形自行封闭。所以平面汇交力系平衡的必要与充分的几何条件是:平面汇交力系平衡的充要条件是:力多边形自行封闭或力系中各力的矢量和等于零 三、力在坐标轴上的投影X=Fx=F·cosa:Y=Fy=F·sina=F·cosb1、力在坐标轴上的投影 2、合力投影定理由图可看出,各分力在x轴和在y轴投影的和分别为:合力投影定理:合力在任一轴上的投影,等于各分力在同一轴上投影的代数和。即: 合力的大小:方向:作用点:∴为该力系的汇交点3、平面汇交力系合成与平衡的解析法从前述可知:平面汇交力系平衡的必要与充分条件是该力系的合力为零。即:为平衡的充要条件,也叫平衡方程 例、平面汇交力系平衡的必要和充分条件是该力系的()为零。A:合力B:合力偶C:主矢D:主矢和主矩 多项选择题例、列出平面汇交力系的平衡条件,下列正确的是()。A.力多边形自行封闭B.∑X=0、∑Y=0C.∑X≠0、∑Y≠0D.力多边形不封闭 1、一般地,对于只受三个力作用的物体,且角度特殊时用几何法(解力三角形)比较简便。解题技巧及说明:3、投影轴常选择与未知力垂直,最好使每个方程中只有一个未知数。2、一般对于受多个力作用的物体,且角度不特殊或特殊,都用解析法。 5、解析法解题时,力的方向可以任意设,如果求出负值,说明力方向与假设相反。对于二力构件,一般先设为拉力,如果求出负值,说明物体受压力。4、对力的方向判定不准的,一般用解析法。 平面力偶系:作用在物体同一平面的许多力偶叫平面力偶系设有两个力偶dd§2-2平面力偶系 平面力偶系平衡的充要条件是:所有各力偶矩的代数和等于零。结论:平面力偶系合成结果还是一个力偶,其力偶矩为各力偶矩的代数和。 多项选择例、下列选项中,关于力偶基本性质的描述中,正确的是()。A.力偶无合力B.力偶能与一个力等效C.力偶不能与一个力平衡D.力偶只能与力偶平衡 单项选择例、平面力偶系合成的结果是一个()。A.合力B.合力偶C.主矢D.主矢和主矩 [例]在一钻床上水平放置工件,在工件上同时钻四个等直径的孔,每个钻头的力偶矩为求工件的总切削力偶矩和A、B端水平反力?解:各力偶的合力偶距为根据平面力偶系平衡方程有:由力偶只能与力偶平衡的性质,力NA与力NB组成一力偶。 2-3力的平移定理力的平移定理:可以把作用在刚体上点A的力平行移到任一点B,但必须同时附加一个力偶。这个力偶的矩等于原来的力对新作用点B的矩。[证]力力系 ①力的平移定理揭示了力与力偶的关系:力力+力偶②力平移的条件是附加一个力偶m,且m与d有关,m=F•d③力的平移定理是力系简化的理论基础。说明: 静力学平面一般力系:各力的作用线在同一平面内,既不汇交为一点又不相互平行的力系叫∼。[例]力系向一点简化:把未知力系(平面任意力系)变成已知力系(平面汇交力系和平面力偶系)§2-4平面一般力系 静力学2-4-1平面一般力系向一点简化一般力系(任意力系)向一点简化汇交力系+力偶系(未知力系)(已知力系)汇交力系力,R"(主矢),(作用在简化中心)力偶系力偶,MO(主矩),(作用在该平面上)一、平面一般力系向一点简化 大小:主矢方向:简化中心(与简化中心位置无关)[因主矢等于各力的矢量和]静力学(移动效应) 静力学大小:主矩MO方向:方向规定+—简化中心:(与简化中心有关)(因主矩等于各力对简化中心取矩的代数和)(转动效应) 静力学简化结果:主矢,主矩MO,下面分别讨论。②=0,MO≠0即简化结果为一合力偶,MO=M此时刚体等效于只有一个力偶的作用,因为力偶可以在刚体平面内任意移动,故这时,主矩与简化中心O无关。①=0,MO=0,则力系平衡,下节专门讨论。③≠0,MO=0,即简化为一个作用于简化中心的合力。这时,简化结果就是合力(这个力系的合力),。(此时与简化中心有关,换个简化中心,主矩不为零)二、平面一般力系的简化结果讨论 静力学④≠0,MO≠0,为最一般的情况。此种情况还可以继续简化为一个合力。合力的大小等于原力系的主矢合力的作用线位置 静力学结论:平面任意力系的简化结果:①合力偶MO;②合力合力矩定理:由于主矩而合力对O点的矩———合力矩定理由于简化中心是任意选取的,故此式有普遍意义。即:平面任意力系的合力对作用面内任一点之矩等于力系中各力对于同一点之矩的代数和。 单选例:平面一般力系向一点简化的结果为主矢和主矩,主矢和主矩与简化中心的选择的关系是()。A.都有关B.都无关C.主矢有关,主矩无关D.主矢无关,主矩有关 多选例:平面力系向作用面内任意一点简化时,其最终结果可能为()。A.一个合力B.一个合力偶C.平衡D.一个合力和一个合力偶 静力学2-4-2平面一般力系的平衡条件与平衡方程由于=0为力平衡MO=0为力偶也平衡所以平面任意力系平衡的充要条件为:力系的主矢和主矩MO都等于零,即:一、平衡方程的基本形式 静力学②二矩式条件:x轴不AB连线③三矩式条件:A,B,C不在同一直线上上式有三个独立方程,只能求出三个未知数。①一矩式二、平衡方程的其他形式 静力学[例]外力:外界物体作用于系统上的力叫外力。内力:系统内部各物体之间的相互作用力叫内力。物体系统(物系):由若干个物体通过约束所组成的系统叫∼。§2-5物体系统的平衡问题 静力学物系平衡的特点:①物系静止②物系中每个单体也是平衡的。每个单体可列3个平衡方程,整个系统可列3n个方程(设物系中有n个物体)解物系问题的一般方法:由整体局部(常用),由局部整体(用较少) 静力学《平面力系小结》一、力线平移定理是力系简化的理论基础力力+力偶③平衡合力矩定理①合力(主矢)②合力偶(主矩)二、平面一般力系的合成结果 一矩式二矩式三矩式静力学三、A,B连线不x轴A,B,C不共线平面一般力系的平衡方程平面平行力系的平衡方程成为恒等式一矩式二矩式连线不平行于力线 静力学平面汇交力系的平衡方程成为恒等式平面力偶系的平衡方程四、物系平衡物系平衡时,物系中每个构件都平衡,解物系问题的方法常是:由整体局部单体 静力学五、解题步骤与技巧解题步骤解题技巧选研究对象选坐标轴最好是未知力投影轴;画受力图(受力分析)取矩点最好选在未知力的交叉点上;选坐标、取矩点、列充分发挥二力杆的直观性;平衡方程。解方程求出未知数灵活使用合力矩定理。①①②②③③④④六、注意问题力偶在坐标轴上投影不存在;力偶矩M=常数,它与坐标轴与取矩点的选择无关。 摩擦是指发生在两个相互运动或具有相对运动趋势的物体的外表面上的阻碍作用。(滑动摩擦和滚动摩擦)摩擦的概念滑动摩擦两个相互接触的物体,发生相对滑动,或存在相对滑动的趋势时,彼此之间就有阻碍滑动的力存在,此力称为滑动摩擦力,简称摩擦力。考虑磨擦时的平衡问题 滑动摩擦一、静滑动摩擦两个相互接触的物体,存在相对滑动的趋势时,彼此之间就有阻碍滑动的力存在,此力称为静滑动摩擦力,简称静摩擦力。即临界摩擦力的值与两物体间的正压力成正比。其中f为静滑动摩擦系数,由实验确定。大小:摩擦力F的范围为0≤F≤Fm,具体值由平衡条件来确定。 二、动滑动摩擦两个相互接触的物体,存在相对滑动时,彼此之间就有阻碍滑动的力存在,此力称为动滑动摩擦力。其大小与接触面之间的正压力成正比,即其中f′为动滑动摩擦系数,由实验确定。 摩擦角与自锁全反力:物体所受的切向有限约束力F与法向约束力N合成,其合力R代表约束面对物体的全部作用,称为全反力。物体处于平衡状态时,全反力R与法向夹角φ的变化范围为:摩擦角:全反力R与接触面法线所形成的最大偏角φm称为摩擦角。自锁:若主动力Q作用在摩擦锥范围内,则约束面必产生一个等值、反向、共线的全反力与主动力构成平衡,且无论主动力Q的增加到多大,都不会使物体滑动,这种情况称为自锁。自锁条件:主动力与法线的夹角不大于最大摩擦角。即 具有摩擦的平衡问题1)摩擦力总是沿着接触面的切线方向并与物体相对滑动趋势相反。2)摩擦力的大小在一定范围内变化。 建筑工程专业中级 职称考前培训班建筑力学主讲:贺朝晖 第四章受弯构件§4-1截面的几何性质 一、静矩和形心 形心坐标: 静矩和形心坐标之间的关系: 例:求图示阴影部分的面积对y轴的静矩。 解: 二、惯性矩、极惯性矩和惯性积1、惯性矩 工程中常把惯性矩表示为平面图形的面积与某一长度平方的乘积,即分别称为平面图形对y轴和z轴的惯性半径 2、极惯性矩 例:求图示矩形对对称轴y、z的惯性矩。 解: 例:求图示圆平面对y、z轴的惯性矩。 3、惯性积 如果所选的正交坐标轴中,有一个坐标轴是对称轴,则平面图形对该对坐标轴的惯性积必等于零。 几个主要定义:(1)主惯性轴当平面图形对某一对正交坐标轴y0、z0的惯性积Iy0z0=0时,则坐标轴y0、z0称为主惯性轴。因此,具有一个或两个对称轴的正交坐标轴一定是平面图形的主惯性轴。(2)主惯性矩平面图形对任一主惯性轴的惯性矩称为主惯性矩。 (3)形心主惯性轴过形心的主惯性轴称为形心主惯性轴。可以证明:任意平面图形必定存在一对相互垂直的形心主惯性轴。(4)形心主惯性矩平面图形对任一形心主惯性轴的惯性矩称为形心主惯性矩。 单选例:在平面图形的几何性质中,()可正、可负、也为零。A.静矩和惯性矩B.静矩和极惯性矩C.静矩和惯性积D.惯性积和极惯性矩 三、平行移轴公式 平行移轴公式: §4-2-1平面弯曲的概念当作用在杆件上的载荷和支反力都垂直于杆件轴线时,杆件的轴线因变形由直线变成了曲线,这种变形称为弯曲变形。工程中以弯曲变形为主的杆件称为§4-2受弯构件的内力 纵向对称面:梁的轴线与横截面的对称轴所构成的平面CL7TU1平面弯曲:当作用在梁上的载荷和支反力均位于纵向对称面内时,梁的轴线由直线弯成一条位于纵向对称面内的曲线。 §4-2-2受弯构件的内力及计算一、杆件的简化用梁的轴线来代替实际的梁折杆或曲杆用中心线代替二、载荷的分类1.集中载荷2.分布载荷3.集中力偶 三、支座的分类根据支座对梁在载荷平面内的约束情况,一般可以简化为三种基本形式:1.固定铰支座2.可动铰支座3.固定端支座CL7TU2 四、静定梁的基本形式1.简支梁2.外伸梁3.悬臂梁CL7TU3 五剪力和弯矩的符号规定CL7TU4 剪力Q的符号规定:弯矩M的符号规定:CL7TU5左上右下为正(顺时针为正上压下拉(上凹下凸)为正 CL7TU6例:求图示梁1-1、2-2、3-3、4-4截面上的剪力和弯矩。 §4-3剪力图和弯矩图4-3-1利用剪力方程和弯矩方程作梁的内力图一、剪力方程和弯矩方程二、剪力和弯矩作图规定1、剪力作图规定:上正下负2、弯矩作图规定:画在受拉侧(上负下正) 三、用截面法求指定截面内力先计算左截面的内力,可取截面1以左隔离体进行分析。PPPP1.5aMZ1NZ1QZ1MU1NU1QU12Pa计算右截面的内力,也可取截面1以左隔离体进行分析。在这个隔离体上有集中力矩2Pa,三个未知力为:P2Pa1a1.5a1.5aP计算如图所示结构截面1的内力PP1.5a根据静力平衡条件求截面未知力: aM2N2Q2aP1.5a1.5a2PaPPP123(a)PP1.5a(d)1.5a22PaPN2M2Q2N3PaPQ3M3现取截面2左边的隔离体进行分析,根据三个平衡条件就可得出截面2上的三个未知力:此时应取截面3以上的隔离体进行分析比较简单。计算截面2的内力也可取截面2右边隔离体计算计算截面3的内力 4-3-1、荷载、内力之间的关系(平衡条件的几种表达方式)q(x)dxQQ+dQMM+dM(1)微分关系qdx(2)增量关系QQ+QMM+MdxPm(3)积分关系q(x)QAQBMAMB由dQ=–q·dx由dM=Q·dx水平杆件下侧受拉为正;竖向杆件右侧受拉为正。 载荷集度、剪力和弯矩的微分关系: 几种典型弯矩图和剪力图l/2l/2ml/2l/2Plq1、集中荷载作用点M图有一夹角,荷载向下夹角亦向下;Q图有一突变,荷载向下突变亦向下。2、集中力矩作用点M图有一突变,力矩为顺时针向下突变;Q图没有变化。3、均布荷载作用段M图为抛物线,荷载向下曲线亦向下凸;Q图为斜直线,荷载向下直线由左向右下斜 §4-3-2分段叠加法作弯矩图MAMBqM+qPABqMBNAYAYBNBMAMAMBqMBMAMMMBMAMAMBMMM分段叠加法的理论依据:假定:在外荷载作用下,结构构件材料均处于线弹性阶段。ABO图中:OA段即为线弹性阶段AB段为非线性弹性阶段 3m3m4kN4kN·m4kN·m4kN·m2kN·m4kN·m6kN·m3m3m8kN·m2kN/m4kN·m2kN·m4kN·m4kN·m6kN·m4kN·m2kN·m(1)集中荷载作用下(2)集中力偶作用下(3)叠加得弯矩图(1)悬臂段分布荷载作用下(2)跨中集中力偶作用下(3)叠加得弯矩图 分段叠加法作弯矩图的方法:(1)选定外力的不连续点(集中力作用点、集中力偶作用点、分布荷载的始点和终点)为控制截面,首先计算控制截面的弯矩值;(2)分段求作弯矩图。当控制截面间无荷载时,弯矩图为连接控制截面弯矩值的直线;当控制截面间存在荷载时,弯矩图应在控制截面弯矩值作出的直线上在叠加该段简支梁作用荷载时产生的弯矩值。1m1m2m2m1m1mq=4kN/mABCP=8kNm=16kN.mDEFG例:利用叠加法求作图示梁结构的内力图。[分析]该梁为简支梁,弯矩控制截面为:C、D、F、G叠加法求作弯矩图的关键是计算控制截面位置的弯矩值解:(1)先计算支座反力kNkN(2)求控制截面弯矩值取AC部分为隔离体,可计算得:取GB部分为隔离体,可计算得:kNkN 1m1m2m2m1m1mq=4kN/mABCP=8kNm=16kN.mDEFGABCDEFGABCDEFG17AC1713P=8kNADm=16kN.mGB4267GB782315308M图(kN.m)1797+_Q图(kN) 掌握:表6-1内力图绘制的规律性总结Pmq=常数q=0无外力梁段dFs(x)dx=q(x)=0dM(x)dx=Fs(x),斜直线Q>0;Q<0梁上外力情况剪力图(Q图)弯矩图(M图)dFs(x)dx=q<0dFs(x)dx=q>0d2M(x)dx2=q(x)=const,抛物线q>0q<0Q(x)=0处,M取极值P力作用处Fs有突变,突变值为PPP力作用处M会有转折m作用处Fs无变化m作用处,M突变,突变量为mm静定结构内力 多选在均布荷载作用区间,其内力的形状特征为()。A.弯矩图为斜直线B.剪力图为斜直线C.剪力图为水平线D.弯矩图为曲线 [例]外伸梁如图所示,已知q=5kN/m,P=15kN,试画出该梁的内力图。YDYB2m2m2mDBCAPq10kN5kN10kN(-)(-)(+)Q图M图RB=(15*2+5*2*5)/4=20kNRD=(15*2-5*2*1)/4=5kN10kN·m10kN·m静定结构内力 §4-4梁的应力与强度计算从三方面考虑:1、变形几何关系用较易变形的材料制成的矩形截面等直梁作纯弯曲试验:变形几何关系物理关系静力学关系一、梁的正应力 CL8TU3 观察到以下变形现象:(1)aa、bb弯成弧线,aa缩短,bb伸长(2)mm、nn变形后仍保持为直线,且仍与变为弧线的aa,bb垂直(3)矩形截面的宽度变形后上宽下窄梁在纯弯曲时的平面假设:梁的各个横截面在变形后仍保持为平面,并仍垂直于变形后的轴线,只是横截面绕某一轴旋转了一个角度。 再作单向受力假设:假设各纵向纤维之间互不挤压。于是各纵向纤维均处于单向受拉或受压的状态。推论:梁在弯曲变形时,上面部分纵向纤维缩短,下面部分纵向纤维伸长,必有一层纵向纤维既不伸长也不缩短,保持原来的长度,这一纵向纤维层称为中性层。中性层与横截面的交线称为中性轴 中性层中性轴中性层CL8TU3-1 横截面上的最大正应力: Wz称为抗弯截面模量 CL8TU5 CL8TU6 §4.4正应力强度计算上式是在平面假设和单向受力假设的基础上推导的,实验证明在纯弯曲情况下这是正确的。对于横力弯曲,由于剪力的存在,横截面产生剪切变形,使横截面发生翘曲,不再保持为平面。一、梁的正应力强度计算 弹性力学精确分析结果指出:当梁的跨度大于梁的横截面高度5倍(即l>5h)时,剪应力和挤压应力对弯曲正应力的影响甚小,可以忽略不计。因此由纯弯曲梁导出的正应力计算公式,仍可以应用于横力弯曲的梁中。 二、梁的正应力强度条件利用上式可以进行三方面的强度计算:①已知外力、截面形状尺寸、许用应力,校核梁的强度②已知外力、截面形状、许用应力,设计梁的截面尺寸③已知截面形状尺寸、许用应力,求许可载荷 例:两矩形截面梁,尺寸和材料的许用应力均相等,但放置如图(a)、(b)。按弯曲正应力强度条件确定两者许可载荷之比P1/P2=?CL8TU7 解: §4-4-2弯曲剪应力和强度校核一、矩形截面梁的剪应力CL8TU16 二、工字形截面梁的剪应力腹板CL8TU17翼缘在腹板上: 在翼缘上,有平行于Q的剪应力分量,分布情况较复杂,但数量很小,并无实际意义,可忽略不计。在翼缘上,还有垂直于Q方向的剪应力分量,它与腹板上的剪应力比较,一般来说也是次要的。腹板负担了截面上的绝大部分剪力,翼缘负担了截面上的大部分弯矩。 对于标准工字钢梁: 弯曲剪应力强度条件 §4-5提高梁强度的主要措施控制梁弯曲强度的主要因素是弯曲正应力,即以作为梁设计的主要依据。因此应使Mmax尽可能地小,使WZ尽可能地大。 一、梁的合理截面合理的截面形状应使截面积较小而抗弯截面模量较大。CL8TU20 CL8TU21 CL8TU9 二、合理安排梁的受力情况CL8TU22 单选例:桥式起重机的主钢梁,设计成两端外伸梁较简支梁有利,其理由是()。A.减少梁的最大弯矩值B.减少梁的最大剪力值C.减少梁的最大挠度值D.减少梁的抗弯刚度值 三、采用变截面梁梁的各横截面上的最大正应力都等于材料的许用应力[σ]时,称为等强度梁。 精气血津液神血与津液唐山市中医医院 方芳 血的基本概念血是循行于脉中而富有营养的红色液态物质,是构成人体和维持人体生命活动的基本物质之一。《素问·调经论》:人之所有者,血与气耳。 血府:血液运行的管道即“脉”,约束血液运行。瘀血:某种原因导致血液在脉中运行迟缓涩滞,停积不行;或离经之血不能及时排出、消散。离经之血:因外伤等原因,血液不在脉中运行而逸出脉外,形成出血。 血的生成①化生之源(营气、津液、肾精)《灵枢.决气》:中焦受气取汁,变化而赤是谓血。中焦脾胃受纳运化饮食水谷,吸取其中的精微物质,即所谓“汁”,其中包含化为营气的精专物质和有用的津液,二者进入脉中,变化而成红色的血液。肾精也是化生血液的物质基础,精与血之间存在着相互滋生和相互转化的关系 ②相关脏腑功能脾胃:血液生化之源心肺:脾胃运化水谷精微所化生的营气和津液,由脾上升输于心肺,与肺吸入的清气相结合,贯注心脉,在心气的作用下变成红色血液。肾:肾藏精,精生髓,精髓是化生血液的基本物质之一。肾精化气促进脾胃的运化功能。 血的运行①影响血液运行的因素阳气的推动与温煦、阴气的固摄与凉润作用《医学正传》:血非气不运。脉道完好无损与通畅无阻。《灵枢·决气》:壅遏营气,令无所避。血液的质量,包括清浊及黏稠状态病邪的影响:阳热亢盛→出血阴寒偏胜→瘀血 ②相关脏腑功能心:主血脉,心气推动血液在脉中运行全身。肺:朝百脉,主治节,辅助心脏主管全身血脉;肺气宣发与肃降,调节全身的气机;宗气贯心脉而行血气肝:主疏泄,条畅气机;贮藏血液,防止血溢脉外,调节血量脾:主统血,防止血溢脉外 血的功能(一)濡润和滋养全身脏腑组织器官《难经、二十二难》:“血主濡之”。血液充盈——脏腑组织器官得养——面色红润、肌肉丰满壮实,皮肤毛发润泽、筋骨劲强,运动灵活。血液亏虚——脏腑组织器官失养——面色萎黄,肌肉瘦削,皮肤毛发枯槁,筋骨痿软,肢体麻木,运动不利。 (二)是神志活动的主要物质基础《灵枢·平人绝谷篇》:血脉和利,精神乃居。《素问》:血气者,人之神,不可不谨养。血液充盈——神得血养——神志清晰、精神充沛血病及神:血热——扰乱心神——烦躁甚至神昏、谵语血虚——神失所养——失眠、多梦、惊悸血瘀——神失所归——发狂、健忘 津液的基本概念津液是机体内一切正常水液的总称,是构成人体和维持人体生命活动的基本物质。脏腑组织的内在体液——胃液、肠液等官窍正常的分泌液——涎、唾、涕、泪等正常的排泄液——汗、尿乃津液所化 津液是津和液的总称。由于津和液二者之间在性状、分布和功能上有所不同,所以从概念上应将二者加以区别。《灵枢·决气》:腠理发泄,汗出溱溱,是谓津。谷入气满,淖泽注于骨,骨属屈伸,泄泽补益脑髓,皮肤润泽,是谓液。《灵枢·五癃津液别》:津液各走其道,故三焦出气,以温肌肉,充皮肤,为其津;其流而不行者,为液。 津液形状性质清稀,流动性较大,为阴中之阳稠厚、流动性较小,为阴中之阴分布布散体表,肌肤、孔窍、注入血脉灌注于骨节,脏腑,脑髓之中功能滋润皮肤、肌肉、润泽孔窍,充养和滑利血脉濡养脏腑,补益脑髓,滑利关节 《类经·藏象类》:津液本为同类,然亦有阴阳之分。盖津者,液之清者也;液者,津之浊者也。津为汗而走腠理,故为阳;液注骨而补脑髓,故属阴。津与液的区别主要用于临床对津液损耗而出现“伤津”、“脱液”病理变化的分辨。但在一般情况下,由于津液二者同属一类物质,且可以互补转化,故津和液常同时并称,不作严格区分。 津液的代谢——生成、输布和排泄①津液的生成“饮入于胃,游溢精气,上输于脾,脾气散精”胃:主受纳腐熟,吸收饮食水谷的部分精微。小肠:泌别清浊,将水谷精微和水液吸收后,并将食物残渣下送大肠。大肠:主津,在传导过程中吸收食物残渣中的水液,促使糟粕形成为粪便。 ②津液的输布脾:津液上输于肺,肺气宣发肃降,布散全身;直接向四周布散至全身各个脏腑脾失健运→痰饮、水肿、胀满痞塞肺:宣发肃降,通调水道“肺为水之上源”、“肺主行水”肺气失常→痰饮、水肿 肾:“肾者水脏,主津液”肾阳温煦蒸腾的激发作用肾阴的凉润制热的调控作用升清降浊作用肝:主疏泄,条畅气机,气行则水行肝失疏泄→气机郁结→痰饮、水肿、梅核气、瘿病、鼓胀三焦:水液和诸气的通路 ③津液的排泄——尿液、汗液、呼气、粪便肾:肾气的蒸化→失常→尿少、尿闭、水肿↓分别清浊→清者重吸收→浊者生成尿液→肾气→排出肺:宣发→体表皮毛→气蒸腾→汗液→排出“汗孔”又称“气门”肺在呼气时也会带走一些水液 大肠:排出粪便脾胃运化及肠道吸收失常→粪便稀薄→伤津、脱液《景岳全书·肿胀》:盖水为至阴,故其本在肾;水化于气,故其标在肺;水惟畏土,故其制在脾。 津液的生理功能(一)滋润和濡养作用(二)化生血液(三)调节机体的阴阳平衡——津液性质属阴,生理上,阴液可制约亢奋之阳热,故有调节机体阴阳,协调寒热盛衰,平衡体温等作用。(四)排泄代谢后的产物和废物。'