建设力学教学方案809.pdf

建筑力学教案 单元 1 绪论 1主要内容 建筑力学的研究对象和任务；建筑力学的内容简介；建筑结构的概念；混凝土结构、砌体结构和钢结构的主要优缺点；建筑结构发展概况；本课程与其他课程的关系及学习方法。2教学要求 本章要求掌握建筑力学的研究对象和任务；建筑力学的内容；建筑结构的概念及分类；了解钢筋混凝土结构、砌体结构和钢结构的主要优缺点、应用范围及发展概况；了解本课程的特点、地位及学习方法。模块一（单元 2）结构的计算简图 1主要内容 静力学的研究内容，平衡、刚体和力的概念；静力学公理，力的可传性原理，三力平 衡汇交定理；约束和约束反力，主动力；脱离体和受力图，物体的受力分析。结构的计算简图的概念；结构计算简图简化的内容，体系、节点、支座、荷载的简化；结构计算简图的选取。2教学要求 掌握平衡、刚体及力的概念；掌握工程中常见几种约束类型的约束作用、简图及其反 力；掌握正确画出分离体和受力图的方法；理解静力学公理及推理；了解把简单的工程实际问题抽象为力学模型的方法；了解荷载的分类，能从简单的物体系统中选取脱离体并正确画出受力图。掌握选择结构计算简图的原则和方法，能进行结构计算简图的选取。模块二 （单元 3）建筑结构荷载 1、主要内容 荷载的分类；荷载的代表值；结构荷载计算。2、教学要求 掌握荷载的分类；熟悉荷载的代表值；掌握常见荷载的计算方法。模块三（8 个单元）力学计算 单元 4 静力学的基本知识 1、主要内容 力系的分类及特征。平面汇交力系合成的几何法及平衡的几何条件；力在直角坐标轴 上的投影，投影与分力的区别，合力投影定理；平面汇交力系合成的解析法及平衡的解析 条件；平衡方程及其应用。力对点之矩，合力矩定理；力偶、力偶矩、力偶的性质；平面力偶系的合成和平衡 条件。力的平移定理，平面一般力系向作用面内任一点的简化；力系的主矢量和主矩；力系 各种简化结果的讨论；平面一般力系的合力矩定理；平面一般力系的平衡条件及其应用，物体系统的平衡。2、教学要求 了解力系的分类；正确理解力和力偶的性质；理解合力投影定理及合力矩定理，能熟 练地计算力在坐标轴上的投影和力对点的矩；掌握力偶及力偶矩的概念，理解力偶的性 质，掌握平面力系的简化理论，能运用平面力系平衡方程求解单个物体和简单物体系统的 平衡问题。单元 5 轴向拉伸和压缩 1主要内容 强度、刚度、稳定性的概念；变形固体的概念及其基本假设；杆件变形的基本形式；内力、截面法；应力、正应力、剪应力、变形和应变。轴向拉伸和压缩的概念，轴力和轴力图；轴向拉压时横截面上的应力，轴向拉压时的 变形、线应变、虎克定律、线弹性模量、抗拉压刚度、横向变形、泊松比；低碳钢的拉伸 试验、图；比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限、延伸率、截面收缩率、冷 作硬化；铸铁的拉伸试验；低碳钢和铸铁的压缩试验及两类材料力学性能的比较。极限应 力、安全系数、许用应力。轴向拉压杆的强度条件及强度计算。2教学要求 掌握变形固体的概念及其基本假设，掌握弹性变形与塑性变形的概念；掌握内力、截 面法、应力、变形和应变的概念；了解杆件变形的基本形式。掌握运用截面法计算轴力及画轴力图；掌握拉压杆横截面上及斜截面上的应力计算；掌握轴向拉压杆变形的计算、虎克定律的适用范围；掌握拉压杆的强度条件及强度计算；理解轴向拉伸与压缩的概念及其变形特点；理解极限应力、许用应力、安全因数的概念。单元 6 平面图形的几何性质 1主要内容 物体的重心和形心坐标的计算公式；静矩的概念；静矩的计算及特性；组合图形的形 心计算；惯性矩、惯性积的概念、惯性矩的特性、惯性半径；简单图形惯性矩的计算；惯 性矩的平行移轴公式、组合截面惯性矩的计算；形心主惯性轴及形心主惯性矩。2教学要求 掌握组合平面图形静矩与形心的计算；掌握简单平面图形惯性矩的计算；掌握组合截 面惯性矩的计算方法；理解静矩、惯性矩的定义；理解惯性矩的平行移轴公式；了解形心 主惯性轴和形心主惯性矩的概念。单元 7 剪切与扭转 1主要内容 剪切的概念、剪切的实用计算；挤压的概念、挤压的实用计算；扭转的概念；圆截面杆扭转时横截面上的扭矩；纯剪切变形、剪应变、剪应力互等定理，剪切虎克定律；圆截面杆扭转时横截面上的剪应力、极惯性矩，抗扭截面系数；圆截面杆扭转时的强度条件及强度计算。2教学要求 掌握运用剪切与挤压的实用计算方法校核连接件的强度；理解剪切变形的受力特点、挤压变形的概念；掌握圆截面杆扭转时扭矩的计算、横截面上应力的计算及轴的强度计算；理解剪切虎克定律、切应力互等定理；了解圆截面杆扭转时的变形计算及刚度条件的应用。单元 8 梁的弯曲 1主要内容 梁弯曲变形的概念；梁平面弯曲时横截面上的内力弯矩和剪力、内力正负号规定；截面法求指定截面上的内力；用剪力方程、弯矩方程作简单梁的剪力图和弯矩图；荷载集度、剪力和弯矩之间的微分关系及其在绘制内力图上的应用；叠加法绘制弯矩图；区段叠加法绘制弯矩图。梁纯弯曲时的正应力分布规律及正应力计算公式；梁的正应力强度条件及强度计算；矩形截面与工字形截面梁剪应力的计算公式、常用截面梁的最大剪应力公式；梁的剪切强度条件；梁的合理截面形状、提高梁抗弯强度的措施。梁变形的概念；挠曲线近似微分方程；抗弯刚度；叠加法求梁的变形；梁的刚度条件；提高梁刚度的措施。一点处的应力状态、单元体、平面应力状态、主应力、主平面，最大切应力；梁的主应力迹线；强度理论简介。2教学要求 理解梁平面弯曲的概念及其受力特点、变形特点；掌握用截面法计算梁的剪力和弯矩；掌握画梁的内力图的基本方法及其规律；理解荷载集度、剪力和弯矩之间的微分关系，理解叠加原理；掌握用叠加法画弯矩图。掌握正应力分布规律及横截面上任一点的正应力计算公式；理解正应力强度条件，熟练对梁进行正应力强度计算；了解剪应力的分布规律及剪应力强度条件；掌握梁的变形及刚度条件。掌握用叠加法求梁的变形、理解梁的挠度与转角的概念；了解梁的挠曲线近似微分方程、了解刚度条件及刚度计算；了解提高梁抗弯刚度的措施。理解应力状态、单元体的概念；掌握平面应力状态分析的解析法；掌握主应力、主平面、最大剪应力的概念及其计算；了解梁的主应力迹线；了解强度理论。单元 9 组合变形 1主要内容 组合变形的概念及工程实例；斜弯曲变形的应力及强度计算；偏心压缩(拉伸)杆件的应力和强度计算；截面核心。2教学要求 掌握组合变形计算的叠加方法；掌握用强度条件及强度理论对组合变形进行强度计算；理解截面核心的概念。单元 10 压杆稳定 1主要内容 压杆稳定的概念、失稳破坏；压杆的稳定与不稳定平衡；临界力、细长杆临界力计算的欧拉公式；杆端约束对临界力的影响；长度系数、计算长度；临界应力、长细比；临界应力计算公式的适用范围；超过比例极限时临界应力计算经验公式、临界应力总图；压杆的稳定验算折减系数法、提高压杆稳定性的措施。2教学要求 掌握压杆临界力、临界应力的计算、欧拉公式的适用范围；掌握柔度的计算、掌握用折减系数法验算压杆的稳定性；理解压杆稳定的概念；了解经验公式及临界应力总图；了解提高压杆稳定性的措施。单元 11 静定结构的内力分析 1主要内容 几何不变体系及几何可变体系的概念、几何组成分析的目的；自由度和约束的概念；平面结构几何组成的基本规则；瞬变体系概念；平面体系几何组成分析；静定结构与超静定结构；几何组成与静定性的关系。静定结构的概念及其分类；多跨静定梁的受力特点及其分类、内力计算和内力图的绘制；静定平面刚架的受力特点及分类、内力计算和内力图的绘制；桁架的特点及其分类、节点法、截面法、联合法计算桁架内力、零杆的特征及其判定；影响线的概念、用静力法作简支梁的影响线、影响线的应用。2教学要求 掌握平面杆件体系几何组成的基本规律，能对一般的平面杆件体系进行几何组成分析。掌握静定结构内力的计算方法、能熟练绘制梁、刚架的内力图；掌握桁架的内力计算方法；了解影响线的绘制方法及掌握影响线的应用。