09结构工程师考试(结构力学)备考讲义(1)

　　第一节 静力学

　　静力学是研究物体在力作用下的平衡规律的科学。所谓平衡，一般是指物体相对于地面保持静止或匀速直线运动状态。使物体保持平衡的作用力系称为平衡力系。

　　一、静力学基本概念

　　(一)力的概念转自环 球 网校edu24ol.com转自环 球 网校edu24ol.com转自环 球 网校edu24ol.com

　　力是物体间的相互作用，这种作用使物体的运动状态或物体的形状发生改变，前者称为力的外效应，后者称为力的内效应。理论力学只讨论力的外效应。

　　力对物体的效应取决于力的大小、力的方向和力的作用点，因而力是一矢量。本书中用粗斜体字母表示矢量，如力F;而矢量的大小则用细斜体的同一字母表示，如F。

　　集中力的单位是N(牛顿)或kN(千牛)。

　　(二)刚体

　　所谓刚体，就是在力的作用下不变形的物体。在静力学中，所研究的物体都是指刚体。

　　(三)静力学公理转自环 球 网校edu24ol.com转自环 球 网校edu24ol.com转自环 球 网校edu24ol.com

　　公理一　二力平衡公理

　　作用在同一刚体上的两个力，使刚体平衡的必要和充分条件是：这两个力等值、共线、反向。受两力作用而平衡的构件或直杆分别称为二力构件或二力杆。

　　公理二　加减平衡力系公理

　　在作用于刚体上的任意一个力系中，加上或去掉任何一个平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用。

　　应用公理一与公理二可以得出一个推论，力的可传性;作用于刚体上的力可沿其作用线移动，而不改变该力对刚体的效应。故作用于刚体上力的三要素可表述为：力的大小、作用线和指向。因而，力矢是滑动矢量。

　　公理三 力的平行四边形法则

　　作用于物体上同一点的两个力，可以合成为作用于该点的一个合力，它的大小和方向由这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来表示(图4—1—1a)。亦可用图4—1—1b所示的力三角形ABC表示，并将其称为力三角形法则。合力R与分力F1、F2的矢量表达式为

　　R=F1+F2

　　公理四 作用与反作用定律

　　两物体间相互作用的一对力，总是等值、反向、共线，并分别作用在这两个物体上。

　　公理五 刚化原理转自环 球 网校edu24ol.com转自环 球 网校edu24ol.com转自环 球 网校edu24ol.com

　　当变形体在已知力系作用下处于平衡时，若将此变形体转换成为刚体，则其平衡状态不变。此公理表明，刚体静力学的平衡条件是变形体平衡的必要条件，而非是充分条件。

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