工程力学主编 罗迎社 喻小明

21 世纪全国应用型本科土木建筑系列实用规划教材
工 程 力 学
主编 罗迎社 喻小明
副主编 李学罡 张为民
参 编 曾立星 王筱玲
参 徐春艳 孟黎清
主 审 张淳源 张建军
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第 1 章 静力学基础
教学提示：本章介绍静力学最基本的内容，包括静力学基本概念与公理、静力学基本
计算以及物体受力分析。静力学基本概念与公理是静力学的理论基础，静力学基本计算与
物体受力分析是力学课程中非常重要的基本训练。
教学要求：本章让学生掌握力、刚体、平衡等概念与静力学公理，熟悉力的分解、力
的投影与力矩的计算方法，掌握力偶与力偶的性质，熟悉各种常见约束的性质，掌握物体
受力分析方法，能熟练地画出工程结构的受力图。
静力学是研究物体受力及平衡的一般规律的科学。
静力学理论是从生产实践中总结出来的，是对工程结构构件进行受力分析和计算的基
础，在工程技术中有着广泛的应用。静力学主要研究以下3个问题：
(1) 物体的受力分析。
(2) 力系的等效替换与简化。
(3) 力系的平衡条件及其应用。
1.1 静力学基本概念
1. 力与力系的概念
力是物体之间相互的机械作用。这种作用使物体的机械运动状
态发生变化或使物体的形状发生改变，前者称为力的外效应或运动
效应，后者称为力的内效应或变形效应。在静力学中只研究力的外
效应。实践表明，力对物体的作用效果取决于力的三个要素：(1)
力的大小；(2)力的方向；(3)力的作用点。因此力是矢量，且为定
位矢量，如图1.1 所示，用有向线段AB 表示一个力矢量，其中线
段的长度表示力的大小，线段的方位和指向代表力的方向，线段的
起点(或终点)表示力的作用点，线段所在的直线称为力的作用线。
在静力学中，用黑斜体大写字母 F表示力矢量，用白斜体大写字母F 表示力的大小。
在国际单位制中，力的单位是牛顿(N)或千牛(kN)。
力的作用点是物体相互作用位置的抽象化。实际上，两个物体接触处总占有一定的面
积，力总是分布地作用在一定的面积上的，如果这个面积很小，则可将其抽象为一个点，
即为力的作用点，这时的作用力称为集中力；反之，若两物体接触面积比较大，力分布地
作用在接触面上，这时的作用力称为分布力。除面分布力外，还有作用在物体整体或某一
长度上的体分布力或线分布力，分布力的大小用符号q表示，计算式如下
0
lim
S
F
q
Δ → S
= Δ
Δ
图


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