《建筑力学》课程教学大纲.docx
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《建筑力学》课程教学大纲
《建筑力学》课程教学大纲
一、课程名称
建筑力学
二、课程性质、学分、课时
本课程是研究结构受力及结构承载能力的课程,是建筑施工专业的重要专业基础课。
本课程的任务是:
通过本课程的学习使学生撑握对一般构件及结构的强度、刚度、稳定性的计算能力。
了解材料的主要力学性能并有测试材料强度指标的能力,为今后应用于施工实践和后续课程的学习打下必要的力学基础。
本课程标准,适用于建筑施工高技专业。
本课程共计120课时,8学分。
三、课程设计思路
建筑力学是研究建筑结构的力学计算理论和方法的一门科学,它是建筑结构、建筑施工、地基与基础等到学科的基础。
所以该课程须在行业专家的指导下,对建筑施工专业专业方向所涵盖的岗位进行工作任务与职业能力分析,学习对物体受力分析与静力平衡问题的求解方法和杆件及结构内力与变形的分析方法的学习;掌握构件的强度、刚度与稳定性的计算及构件应力、应变的方法。
为该专业的后续课程打下坚实的理论基础。
四、课程教学目标
通过对常见结构、构件进行受力分析,研究和分析作用在结构(或构件)上力与平衡的关系,结构(或构件)的内力、应力变形的计算方法以及强度、刚度和稳定条件:
为保证结构(或构件)既安全又可靠同时又经济合理提供设计理论依据。
使学生具有一定受力分析和变形计算的能力。
通过对本课程的学习应掌握如下的知识和具备以下能力:
1)应掌握如下的知识
1.熟悉静力学的基本概念,熟练的进行力矩、力偶的计算;
2.熟悉平面力系的合成结果及平衡条件、能熟练地运用平衡条件求解结构的反力;
3.熟悉内力、应力、应变、变形、强度、刚度、稳定性的概念;
4.了解材料的主要力学性能;
5.熟练运用截面法分析杆件内力,并正确画出内力图;
6.能计算杆件在基本变形情况下横截面上的应力,熟练地进行杆件强度验算及截面设计;能对复杂变形情况下的构件作强度验算;
7.能熟练地进行惯性矩的计算;
8.能进行压杆稳定性的校核;
9.掌握平面杆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;
10.掌握静定结构内力的计算方法,能熟练绘制梁和简单刚架的内力图,了解桁架和三铰拱的力学特性;
11.掌握静定结构位移计算的基本原理,能用图乘法计算梁和简单平面刚架的位移;
12.掌握力法、位移法的基本原理,能用力法计算简单超静定结构的内力。
了解超静定结构的特性;
13.熟悉影响线的概念,能用影响线求量值。
(1)应具备的能力
1.具有确是绘制受力图的能力;
2.具有测试材料强度指标的初步能力;
3.具有对一般结构进行强度计算及刚度校核能力;
4.具有对一般受压杆件进行压稳计算的能力;
5.具有简单超静定结构的计算能力。
五、课程内容与项目学习目标
序
模块
学习任务
学习的目标
课时
(一体化)
1
绪论
建筑力学的研究对象
建筑中的结构、构件以及载荷。
杆件及由杆件组成的杆伯结构
0.5
建筑力学的任务
研究和分析作用在结构(或构件)上力与平衡的关系,结构(或构件)的内力、应力变形的计算方法以及强度、刚度和稳定条件:
为保证结构(或构件)既安全又可靠同时又经济合理提供设计理论依据。
1
建筑力学的分析方法
了解建筑力学的分析方法。
0.5
项目考核
小计2
2
静力学的基本概念
力的概念
力的概念、刚体的概念、平衡及力系的概念
1
静力学的基本公理
1、二力平衡公理、2、加减平衡公理、3、力的平行四边形法则、4、作用力和反作用公理
2
1
约束与反约束力
1、约束与反约束力的概念
2、常见的约束与反约束力
1
1
物体的受力分析与受力图的绘的绘制
1、脱离体和受力图的概念
2、画受力图的步骤
3、画受力图的注意事项
1
1
结构的计算简图
1、结构的计算简图
2、载荷的分类及计算
3、平面杆件的结构的分类
1
1
项目考核
考核内容:
各种不同的概念和相应的习题
1、熟悉力、平衡的概念和四个静力学基本公理;
2、熟悉约束及约束反力的概念;
3、能正确画出单个物体及简单物体系的受力图。
小计6
小计4
3
平面汇交力系
平面汇交力系合成与平衡的几何法
1、二力的合成几何法
2、平面汇交力系合成几何法
3、平面汇交力系平衡的几何条件
2
1
平面汇交力系合成与平衡的解析法法
1、力在平面直角坐标轴上的投影
2、合力投影定理
3、用解析法求平面汇交力系合力
4、平面汇交力系平衡的解析条件
2
1
项目考核
考核内容:
:
1、熟悉平面力系的简化;
2、掌握平面力系的平衡条件及应用。
小计4
小计2
4
力矩、平面力偶系
力对点的矩与合力矩定理
1、力对点的矩
2、合力矩定理
2
力偶及基本性质
1、力偶及力偶矩的概念
2、力偶的基本性质
2
1
平面力偶系的合成与平衡
1、平面力偶系的合成
2、平面力偶系的平衡条件
2
1
项目考核
考核目标:
1、了解合力矩定理;
2、熟悉力对点的矩、力偶及基本性质的概念、平面汇交力系的合成结果及平衡条件;
3、掌握平面力偶系的合成与平衡条件应用。
小计6
小计2
5
平面一般力系
力的平移定理
力的平移定理
2
平面一般力系向平面任一点的简化
1、简化方法和结果
2、主矢和主矩
3、合力矩定理
1
1
平面一般力系的平衡条件及其应用
1、平面一般力系的平衡条件
2、平面平行力系的平衡方程
3、平面一般力系的平衡方程在工程中的应用
2
1
物体系统的平衡
物体系统的平衡的讨论
1
1
项目考核
考核目标:
(1)熟悉力的平移定理;
(2)熟悉平面力系的简化;
(3)掌握平面力系的平衡条件及应用。
小计6
小计3
6
材料力学的基本概念
变形固体及基本假设
1、变形固体的概念
2、变形固体及基本假设
1
杆件变形的基本形式
1、杆件的概念。
2、杆件变形的基本形式
1
内力、截面法、应力、变形与应变
1、内力、应力的概念
2、截面法
3、变形与应变的概念
2
1
项目考核
考核目标:
1、理解内力、应力、应变的概念。
2、掌握截面法的使用
小计4
小计1
7
轴向拉伸与压缩
轴向拉伸与压缩时内力
1、轴向拉伸与压缩的概念
2、轴力
1
1
轴向拉伸与压缩的应力
1横截面上的应力
2、斜面截面上的应力
1
1
虎克定律
1、、轴向拉杆的变形
2、横向变形系数
3、虎克定律
1
1
轴向拉伸与压缩的力学性能
1、轴向拉伸的力学性能
2、轴向压缩的力学性能
1
1
轴向拉(压)杆的强度条件及强度计算
1、材料的极限应力
2、容许应力和安全系数
3、轴向拉(压)杆的强度条件及强度计算
2
1
项目考核
考核目标:
1、了解轴向拉伸与压缩的概念;
2、熟悉内力、应力、变形、应变的概念;;
3、掌握轴向拉(压)杆强度条件的计算;
小计6
小计6
8
剪切与扭转
剪切与扭转的概念和实用计算
1、剪切与扭转的概念
2、剪切与挤压的实用计算
1
1
剪切虎克定理和剪应力互等定理
1、剪切虎克定理
2、剪应力互等定理
2
扭矩
1、扭转的概念
2、圆轴扭转时的内力——扭矩
1
1
圆轴扭转时的应力及强度条件
1、剪应力分布规律及计算公式
2、强度条件及计算
3、圆轴扭转时的变形及刚度条件
1
1
矩形截面杆扭转时的应力
矩形截面杆扭转时的应力
1
1
项目考核
考核目标:
1、了解扭转的概念及外力偶矩的计算;
2、熟悉圆轴扭转时的内力、圆轴扭转时的应力、圆轴扭转时的强度计算
小计6
小计4
9
平面图形的几何性质
重心和形心
1、重心和形心的概念
2、物体重心的坐标公式
1
静矩
1、静矩的概念
2、简单图形和组合平面图形的静矩
1
惯性矩、惯性积、惯性半径
1、惯性矩、惯性积、惯性半径的概念
2、惯性矩的平行移轴公式
3、驵合截面的惯性矩
1
1
项目考核
考核目标:
会求静矩和惯性矩
小计3
小计1
10
梁的弯曲
平面弯曲
1、平面弯曲的概念
2、单跨静定梁的几种形式
1
梁的弯曲内力
1、梁的弯曲内力-剪力和弯矩
2、截面法求内力
3、简便法求内力
1
1
用内力方程绘梁的剪力图和弯矩图
1、剪力方程和弯矩方程
2、剪力图和弯矩图
1
1
用微分关系绘梁的剪力图和弯矩图
1、荷载集度、剪力和弯矩之间的关系
2、用微分关系绘梁的剪力图和弯矩图
1
1
用叠加法绘梁的剪力图和弯矩图
1、叠加原理
2、用叠加法绘梁的剪力图和弯矩图
3、用区段叠加法绘梁的剪力图和弯矩图
1
1
梁弯曲时的应力及强度计算
1、梁横截面上正应力
2、梁横截面上剪应力
3、梁的强度条件及强度计算
1
1
梁的变形及刚度条件
1、挠度和转角
2、用叠加法计算梁的变形
3、梁的刚度条件及刚度计算
1
1
梁的应力状态
1、应力状态的概念
2、平面应力状态的解析法
3、提高梁强度的措施;
1
项目考核
考核目标:
1、了解梁的弯曲剪应力的计算及梁剪应力强度校核;
2、掌握梁弯曲时的应力计算及强度计算;
小计8
小计6
11
压杆稳定
压杆稳定及欧拉公式
1、压杆稳定的概念
2、细长压杆的临界力计算公式--欧拉公式
1
压杆的稳定计算
1、压杆的稳定条件
2、压杆的稳定计算-拆减系数法
3、提高压杆稳定的措施
1
1
项目考核
考核目标:
1、了解压杆稳定的概念;
2、熟悉临界力和临界应力的概念;熟悉提高压杆稳定性的措施;
3、掌握简单压杆的稳定校核;
小计2
小计1
12
平面体系的几何组成分析
几何分析的目的
1、几何分析的目的
2、几何不变体系和几何可变体系、自由度和约束的概念
1
几何不变体系的基本组成规则
1、几何不变体系的基本组成规则
2、平面体系的几何组成分析
1
1
静定和静不定
静定和静不定的概念
1
项目考核
考核目标:
1、理解几何不变体系和几何可变体系、自由度和约束的概念2、熟悉几何不变体系的基本组成规则
3、理解静定和静不定结构的概念;
小计3
小计1
13
静定结构的内力分析
多跨静定梁与斜梁
1、多跨静定梁的内力图
2、斜梁的载荷及计算
1
静定平面刚架
1、特点
2、内力计算及内力图的绘制
1
1
静定平面桁架
1、用节点法计算内力
2、用截面法计算内力
1
1
三拱铰
三拱铰的内力计算
1
项目考核
考核目标:
1、掌握多跨静定梁的内力和斜梁的载荷及计算
2、掌握静定平面刚架内力计算及内力图的绘制
3、静定平面杵架和三拱铰的内力计算;
小计4
小计2
14
静定结构的位移计算
变形体的虚功原理
1、功、广义力及广义位移的概念
2、变形体的虚功原理
1
结构位移的一般公式
结构位移的一般公式
1
静定结构在载荷作用下的位移计算
静定结构在载荷作用下的位移计算
2
1
图乘法
1、图乘条件和图乘公式的推导
2、应注意的问题
3、图乘技巧
2
1
静定结构在支座移动下的位移计算
1、支座移动下的位移计算
2、功的互等定理
3、位移互等定理
1
1
项目考核
考核目标:
1、了解计算结构位移的目的;
2、结构位移计算的一般公式中的各项力学意义;
3、熟悉图乘法的应用条件及适用范围;
4、掌握梁及简单刚架的位移计算。
小计7
小计3
15
力法
超静定次数的确定
如何确定超静定次数
1
力法的基本原理和方程
1、力法的基本原理
2、力法的方程
1
超静定结构的计算
1、用力法计算超静定结构
2、用对称性简化计算超静定结构
3、支座移动时计算超静定结构的计算
1
项目考核
考核目标:
1、如何确定超静定次数的
2、超静定结构的各种计算方法;
小计3
16
位移法
位移法
1、位移法的基本概念
2、位移法的基本未知量
1
转角位移方程
等截面直杆的转角位移方程
1
结构的位移法计算
1、无节点线结构的位移法计算
2、有节点线结构的位移法计
1
1
项目考核
考核目标:
1、理解位移法的基本概念和转角位移方程
2、会进行结构的位移法计算
小计3
小计1
17
力矩分配法
力矩分配法的基本原理及基本概念
1、力矩分配法的基本概念
2、力矩分配法的基本原理
1
力矩分配法的计算
1、单节点的力矩分配法的计算
2、多节点的力矩分配法的计算
2
1
项目考核
考核目标:
1、理解力矩分配法的基本原理及基本概念
2、会进行结构的力矩分配法的计算
小计3
小计1
18
影响线
概念
影响线的概念
1
单跨静定梁的影
响线
1、支座反力影响线
2、剪力影响线
3、弯矩影响线
2
0
影响线的应用
1求反力和内力
2、确定不利载荷位置
1
内力包络图
1、简支梁的内力包络图
2、多跨连续梁的内力包络图
1
项目考核
考核目标:
1、了解影响线的概念
2掌握用静力法作简支梁的影响线和影响线的应用
3、掌握内力包络图的绘制
小计4
小计1
19
综合考核
考核方式:
分三大块进行考核;静力学部分、材料力学部分、结构力学部分
评价标准:
用试卷考度采用百分制
2
课时合计
72
六、课程考核办法
本课程为学期考查课,采用百分制形式计分。
该课程考核内容与所占比重如下表:
考核内容
学生出勤
学生作业
项目考核
综合考核
合计
所占比重
20%
10%
50%
20%
100%
七、课程建议
(1)教学建议:
在教学中多采用学生参与式的教学方法,让学生多练习。
通过练习使学生理解概念、会分析、会计算。
从而达到能解决工程中的实际问题。
(2)教材建议:
选用由建筑工业出版社出版发行的《建筑力学》教材。
八、实训教学资源要求
能利用教材中的练习组织学生多做多练。
九、其它说明
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 建筑力学 建筑 力学 课程 教学大纲