蔡中兵《材料力学》1绪论及基本概念.ppt
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1、盐城工学院土木工程学院 力学课程组,教师 蔡中兵,材料力学,学习要求,1、不无故缺课。 (缺一次平时分扣5分) (缺两次平时分扣20分) (缺三次平时分扣40分) (迟到两次算按缺课一次计算) 2、课前预习,用心听课,尽量记笔记。 3、课后按时、独立、认真地完成作业。 4、阅读适量的参考书。 5、有疑问多提问。(答疑地点:土木馆A213),*重点:吃透概念、加强练习,总成绩,考试成绩(78%),平时成绩(22%),1到课情况(请勿缺席),2平时作业,3课堂提问,1到课情况,3实验报告,2实验操作,理论课总成绩 90%,实验课总成绩 10%,*实验成绩不及格,总成绩不及格,考核办法,以课上讲的内
2、容和作业为主,如何与我联系,E-mail: c_ c_ PHONE: 15950225468,第一章 绪论及基本概念,理论力学:研究物体在外力作用下的运动效应,外效应。,研究的对象 刚体,研究的对象 可变形固体,变形:在荷载的作用下,物体的形状、尺寸的变化。,材料力学是研究作用在物体上的力与变形之间的关系及与之相关的力学问题。,材料力学:研究物体在外力作用下的变形效应,内效应。,一个故事引发的思考,日本战国时期的大名毛利元就在死之前把三个儿子叫来,让他们分别折一枝箭,他们每个人都很轻易的做到了,然后他把三支箭绑在一起让他的儿子去折,结果没有人能够折断。故事的原意是团结就是力量,但我们的问题是:
3、 1、为什么三支箭就不容易折断? 2、如果箭柄是钢做的,他们能不能折断?为什么? 3、如果不是折,而是拉,你认为他们能不能拉断一枝箭?为什么?,问题的提出,问题的提出,一张照片引起的思考,问题的提出,一张照片引起的思考,一张照片引起的思考,问题的提出,究竟是什么原因造成了这样大的裂缝?,为什么裂缝大多发生在窗角处?,问题的提出,为什么裂缝的角度是45度?,问题的提出,一个任务引发的思考,小张大学毕业上班第一天,老板叫他去买一种型钢用来制作结构的主梁,必须满足下面这张图的要求:(黄色的梁不能因为在受到F的作用下发生过大的变形甚至断裂),威胁: 1、买的型钢无法承载 发生事故 被炒鱿鱼 2、买的型
4、钢牌号过大 造成浪费 被炒鱿鱼,1-3 可变形固体的性质及其基本假设,1-5 杆件变形的基本形式,第一章 绪论及其基本概念,1-1 材料力学的任务,1-4 材料力学主要研究对象的几何性质,构 件,组成机械与结构物的单个组成部分,力学性能,材料变形与所受外力之间的关系以及材料抵抗变形和破坏的能力,荷 载,结构物所受到的各种外力,1-1、材料力学的任务,失 效,构件不能正常工作,一、基本概念,1-1、材料力学的任务,二、构件正常工作的条件:,足够的强度,足够的刚度,足够的稳定性,1、强度要求,不因发生断裂或塑性变形而失效,强度:构件抵抗破坏的能力,2、刚度要求,不因发生过大的弹性变形而失效,刚度:
5、构件抵抗弹性变形的能力,3、稳定性要求,不因发生因平衡形式的突然转变而失效,稳定性:构件保持原有平衡形式的能力,工程案例,案例1 美国Tacoma大桥风毁,工程案例,1940年11月7日,美国华盛顿州塔科马桥因风振致毁。这一严重的桥梁事故,开始促使人们对悬索桥结构的空气动力稳定问题进行研究。该桥主跨长853.4m,全长1810.56m,桥宽11.9m,而梁高仅1.3m。通过两年时间的施工,于1940年7月1日建成通车。但由于当时人们对柔性结构在风作用下的动力响应的认识还不深入,该桥的加劲梁型式极不合理(板式钢梁),导致在中等风速(19m/s)下结构就发生破坏。幸好在桥梁破坏之前封闭了交通。据说
6、,在出事当天,一位记者把车停在桥上,并把一条狗留在车内。桥倒塌时,只有他本人跑到了桥台处。当地的报纸以简洁的标题对这场事故作了报道,“损失:一座桥、一辆汽车、一条狗”。10年以后,才开始重新修建塔科马桥。仍采用悬索桥型式,但加劲梁改为桁架式。新桥总长较旧桥长12m,于1950年10月14日建成通车。该桥破坏时,当地Tacoma报社的编辑Leonard Costsworth恰好路过,并用摄影机记录下一段珍贵的胶片。这才使得后人有机会一睹当年桥毁场面。,案例1 美国Tacoma大桥风毁,工程案例,1995年夏天,韩国汉城欣欣向荣,堪称亚洲经济奇迹的代表。时髦的三丰百货公司(The Sampoong
7、)是地标,也是汉城在全球快速成功崛起的象征。6月29日下午,这里却成为一场恐怖浩劫的中心。在30秒内,五层百货大楼层层塌陷,导致501人被压死。盛怒的国人追问:是什么造成韩国史上承平时期最惨重的灾难?,案例2 韩国三丰百货大楼坍塌,工程案例,工程案例,三丰集团于1987年开始在这片位于瑞草区,原本用作垃圾填埋场的开阔地上建设三丰百货大楼。按照最初的设计,大楼将被建设成一栋四层的办公楼,但是三丰集团会长李鐏却在建设工程中,将其重新设计成一栋五层百货大楼。这一改动,导致了很多承重柱被取消以腾出空间,安装自动扶梯。原先的建筑承包商,拒绝按照新的设计继续施工。李鐏因此解雇了他们,并让自己的建筑公司进行
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