建筑力学是研究建筑结构受力和变形规律的学科,其核心内容可归纳为以下三大理论体系:
静力学
研究物体在静止状态下的平衡条件,包括力的投影、力矩、力偶等基本概念,以及静定结构的支座反力计算。
动力学
探讨力与物体运动的关系,主要研究结构在动力荷载作用下的响应,如自振周期和振型。
内力分析
轴力与剪力 :分析杆件受到的轴向和切向力。
弯矩与扭矩 :研究梁、柱等构件的弯曲和扭转行为。
应力和应变
探讨材料在外力作用下的弹性变形和塑性变形,以及材料的强度、刚度和破坏极限。
结构组成分析
研究结构的几何组成和约束条件,为内力计算奠定基础。
内力计算方法
位移法 :通过假设位移来反推内力。
力法 :基于平衡方程求解结构内力。
稳定性分析
包括静定结构(如三角形结构)和超静定结构的稳定性判断。
工程力学范畴 :部分资料将理论力学、材料力学、结构力学统称“三大力学”,其中理论力学研究刚体运动规律,材料力学关注材料性能,结构力学聚焦结构响应。
相关学科 :建筑力学与流体力学、岩体力学等工程力学分支有交叉,但后者更侧重流体和土体的力学行为。
通过以上三大板块的学习,建筑力学为建筑结构的设计、施工及安全评估提供理论支持,是土木工程、建筑学等专业的基础课程。