《建筑力學》第五章軸向拉伸和壓縮

第五章 軸向拉伸和壓縮 第一節(jié) 變形固體及其基本假設(shè) 1、變形固體工程中的構(gòu)件都是由固體材料制成的，如鋼、鑄鐵、木材、混凝土等。這些固體材在外力作用下會產(chǎn)生變形，稱為變形固體。當研究物體受力后的變形與破壞時，不能把它當做剛體看待，而應(yīng)當按實際的變形體進行研究。 2、變形固體的基本假設(shè)（1）均勻連續(xù)假設(shè)假設(shè)變形固體在其整個體積內(nèi)連續(xù)不斷地充滿著物質(zhì)，并且在各點處的材料性質(zhì)完全相同。（2）各向同性假設(shè)認為材料在各個方向上具有相同的性質(zhì)。 第二節(jié) 內(nèi)力 截面法、應(yīng)力 1、內(nèi)力物體在未受外力時，它的分子間本來就有相互作用著的力，正是由于存在這些力，物體才保持固定的形狀。當物體在外力作用下，它將發(fā)生變形，物體內(nèi)部各質(zhì)點間相互作用的力也發(fā)生了改變。這種力的改變量，就是材料力學所要研究的內(nèi)力。嚴格的講，它是由外力的作用而引起的附加內(nèi)力，通常簡稱為內(nèi)力。 內(nèi)力是研究構(gòu)件的強度、剛度及穩(wěn)定性問題時，首先要計算的力。由于內(nèi)力存在于構(gòu)件內(nèi)部，所以只有把它暴露出來才能做進一步的分析。為了顯示內(nèi)力可以采用截面法。 運用截面法求內(nèi)力，可以歸納為下列三個步驟：第一，假想用一橫截面將物體截為兩部分，研究其 中一部分，棄去另一部分。 第二，用作用于截面上的內(nèi)力代替棄去部分對研究部分的作用。 第三，建立研究部分的平衡條件，確定未知的內(nèi)力。 2、應(yīng)力A 第三節(jié) 軸向拉伸與壓縮的概念軸向拉伸變形和軸向壓縮變形是桿件的基本變形之一，在工程中經(jīng)常見到。如圖5-3(a)所示三角形托架中的斜桿，在荷載F 作用下就發(fā)生軸向壓縮變形；還有桁架中的所有桿件(如圖5-3(b)所示)，發(fā)生的都是軸向變形(拉伸或壓縮)；屋架中的水平拉桿如圖5-3(c)AB 線上各桿，發(fā)生軸向拉伸變形；建筑結(jié)構(gòu)中的柱子如圖5-3(d)所示發(fā)生軸向壓縮變形等。這些桿件受力的共同特點是：作用在桿件上的外力的作用線與桿軸線重合，桿件的主要變形是軸向伸長或縮短。這類構(gòu)件稱為拉(壓)桿。相應(yīng)的變形分別稱為軸向拉伸變形和軸向壓縮變形，如圖5-4 所示。 第四節(jié) 軸向拉伸或壓縮時橫截面上的內(nèi)力及應(yīng)力為了求出拉（壓）桿橫截面上的應(yīng)力，先要研究拉（壓）桿的內(nèi)力。對直桿受軸向拉力P的作用，我們應(yīng)用截面法，求mm截面的內(nèi)力，如圖5-5所示。 第五節(jié) 軸向拉(壓)桿的變形虎克定律 第六節(jié) 材料在拉伸和壓縮時的力學性質(zhì) 1彈性階段彈性階段彈性階段屈服階段強化階段頸縮階段 第七節(jié) 軸向拉(壓)桿的強度條件及其應(yīng)用 第八節(jié) 應(yīng)力集中的概念