工程力学基础：结构安全的“理论支柱”
核心逻辑：工程力学是分析结构受力与变形的科学，为工程设计提供“定量依据”。
（一）静力学：平衡的艺术
静力学研究物体在力系作用下保持平衡的条件，核心原理包括：
- •力的平衡方程（ΣFx=0, ΣFy=0, ΣM=0）：用于计算结构支座反力（如简支梁在均布荷载q作用下的跨中弯矩M=qL²/8）；
- •力矩与力偶：解释“杠杆原理”（如扳手拧螺母时，力臂越长越省力）；
- •摩擦与稳定性：分析斜坡上物体的下滑临界角（tanθ=μ，μ为摩擦系数），指导边坡支护设计。
（二）材料力学：变形与强度的平衡
材料力学关注材料在外力作用下的响应（应力、应变、变形），关键指标包括：
- •应力（σ=F/A）：单位面积受力（如钢梁截面应力需＜屈服强度235MPa）；
- •应变（ε=ΔL/L）：相对变形量（混凝土受压时允许应变≤0.003）；
- •强度理论（如最大拉应力理论、第四强度理论）：指导材料选择（如脆性材料（陶瓷）按最大拉应力设计，塑性材料（钢）按屈服强度设计）。
（三）动力学与结构动力学：运动的分析
动力学研究物体运动与力的关系（如牛顿第二定律F=ma），结构动力学则分析结构在动荷载（如地震、风振）下的响应，通过“自振频率计算”避免共振（如高层建筑自振周期需与地震波周期错开）。