电子教案《建筑工程力学》(于英)教学资源计算简图演示
建筑工程力学9.3 计算多跨静定梁的内力(于英14.12)共24页
9.3 计算多跨静定梁的内力
复习相关内容
内力的正负号规定：
剪力的正负号 使梁段有顺时针转动趋势的剪力为正；反之，为 负。
弯矩的正负号 使梁段产生下侧受拉的弯矩为正；反之，为负。 轴力的正负号 使杆段产生拉伸变形的轴力为正；反之，为负。
截面法计算指定截面上内力的步骤：
计算支座反力； 用假想的截面在需求内力处将梁截成两段，取其中任一段为研究
【解】（１）画层次图如图b所示
（２）计算各单跨梁的约束反力 按层叠图依次画出各单跨梁的受力图，注意杆
BC在杆端只有竖向约束反力，并按从右至左的 顺序分别计算，结果如图c所示。
（３）作多跨静定梁内力图 按从左至右分别依次连续作出各单跨梁的弯矩 图和剪力图，即得到原多跨静定梁的内力图。
如图d、e所示。
例题9-1
简支斜梁在竖向荷载作用下的剪力和轴力，分 别等于相应水平简支梁的剪力沿斜梁截面的切 线方向和法线方向的投影。
作业一：P179 9-2
9-2试绘制下图所示多跨静定梁的内力图。
题9-2图
作业二:
1.试作下图所示多跨静定梁的内力图。
2.试作下图所示多跨静定梁的M 图。
作业二:
3.试作下图所示多跨静定梁的M 图。
《建筑工程力学》
单元9 计算静定结构的内力
高等教育出版社
单元9 计算静定结构的内力
9.1 结构的计算简图 9.2 平面体系的几何组成分析 9.3 计算多跨静定梁的内力 9.4 计算静定平面刚架的内力 9.5 计算静定梁平面桁架的内力
9.3 计算多跨静定梁的内力
一、多跨静定梁的组 画出研究对象的受力图（截面上的剪力、弯矩和轴力都先假设为
正的方向）； 建立平衡方程，出解内力。
建筑力学课程电子教案
建筑力学课程电子教案第一章：引言1.1 课程介绍理解建筑力学的定义和作用了解建筑力学在工程领域的应用掌握建筑力学的基本概念和原理1.2 力学基础学习力学的基本量和单位掌握牛顿三定律学习力学的基本原理和定理第二章：静力平衡2.1 力的合成与分解学习力的合成和分解的原理和方法掌握力的合成和分解的计算方法能够应用力的合成和分解解决实际问题2.2 受力分析学习受力分析的方法和步骤掌握常见受力分析和简化方法能够进行简单的受力分析计算第三章：材料力学性质3.1 弹性模量和泊松比学习弹性模量和泊松比的概念和计算掌握弹性模量和泊松比的应用和意义能够应用弹性模量和泊松比解决工程问题3.2 强度和刚度学习强度和刚度的定义和计算掌握强度和刚度的设计和校核方法能够应用强度和刚度解决工程问题第四章：梁的弯曲4.1 弯曲应力和应变学习弯曲应力和应变的定义和计算掌握弯曲应力和应变的分布和变化规律能够应用弯曲应力和应变解决工程问题4.2 弯曲强度和刚度学习弯曲强度和刚度的计算方法掌握弯曲强度和刚度的设计和校核方法能够应用弯曲强度和刚度解决工程问题第五章：力的传递与支撑系统5.1 支座反力和支撑系统学习支座反力的计算方法掌握支撑系统的概念和设计方法能够应用支撑系统解决工程问题5.2 连续梁和板的受力分析学习连续梁和板的受力分析方法掌握连续梁和板的受力特性能够应用连续梁和板的受力分析解决工程问题第六章：剪力和弯矩6.1 剪力计算学习剪力的概念和计算方法掌握剪力对结构的影响和剪力墙的设计能够应用剪力计算解决工程问题6.2 弯矩计算学习弯矩的概念和计算方法掌握弯矩对结构的影响和梁的设计能够应用弯矩计算解决工程问题第七章：应力与变形7.1 应力分布学习应力分布的概念和计算方法掌握应力分布对结构的影响和应力集中的处理能够应用应力分布计算解决工程问题7.2 变形计算学习变形的概念和计算方法掌握变形对结构的影响和变形的控制能够应用变形计算解决工程问题第八章：建筑结构稳定性8.1 稳定性概念学习稳定性的定义和重要性掌握稳定性的判断方法和稳定性系数能够应用稳定性概念解决工程问题8.2 压弯结构稳定性学习压弯结构稳定性的概念和计算方法掌握压弯结构稳定性的设计和校核方法能够应用压弯结构稳定性解决工程问题第九章：流体力学基础9.1 流体力学基本概念学习流体力学的定义和基本概念掌握流体力学的方程和原理能够应用流体力学解决工程问题9.2 流体动力学学习流体动力学的原理和方法掌握流体动力学的计算和分析能够应用流体动力学解决工程问题第十章：建筑结构动力学10.1 动力学基本概念学习动力学的定义和基本概念掌握动力学的方程和原理能够应用动力学解决工程问题10.2 结构动力反应分析学习结构动力反应分析的方法和步骤掌握结构动力反应分析的计算和分析能够应用结构动力反应分析解决工程问题重点和难点解析重点一：力的合成与分解力的合成与分解是建筑力学中的基础概念，对于理解复杂的受力情况至关重要。
建筑力学(工程力学)课件 第2章 结构计算简图、物体受力分析
五邑大学土木建筑系
3.光滑铰链约束
Wuyi University
物体受力分析－11
工程力学—第二章 结构计算简图· 物体受力分析
五邑大学土木建筑系
4、铰支座 分：固定铰支座、滚动铰支座（辊轴支座）
Wuyi University
固定铰支座：
物体受力分析－12
工程力学—第二章 结构计算简图· 物体受力分析
工程力学—第二章 结构计算简图· 物体受力分析
五邑大学土木建筑系
§2.2
一、结构计算简图
结构计算简图
Wuyi University
概念：
1、支座简化——
为什么采用计算简图？
荷载简化－构件简化－支座简化－结点简化－系统简化
2、节点简化——
节点——构件的交点， 分：铰节点、刚节点、组合节点
物体受力分析－21
③二力体：只在两个力作用下平衡的刚体叫二力体。
二力杆
物体受力分析－2
工程力学—第二章 结构计算简图· 物体受力分析
五邑大学土木建筑系
公理2
加减平衡力系原理
在力的可传性。 作用于刚体上的力可沿其作用线移到同一刚体内的任一
Wuyi University
[练习3]
D K K C B Ⅰ
3. 杆DE的受力图
FK
Wuyi University
FCx C
FEy
E
FCy
E
FEx
Ⅱ
4. 轮Ⅰ (B处为没有销钉 的孔）的受力图
FK
B
FB1y FB1x
Ⅰ
G
F1
物体受力分析－41
工程力学—第二章 结构计算简图· 物体受力分析
01单元 《建筑力学》 从建筑物到结构计算简图 任务1 结构 承载能力 任务2 基本假设 新版
01单元《建筑力学》从建筑物到结构计算简图任务 1 结构承载能力任务 2 基本假设新版<建筑力学>课程单元设计课程单元设计（首页）课题（项目）1 从建筑物到结构计算简图授课时间年月日星期第节课类/课序理论/第 1 次课授课地点班级/小组单元学时2教学目的与要求：任务1 结构承载能力领会结构、构件等概念领会结构构件承载能力任务2 建筑力学基本假设能力（技能）目标：知识目标：初步理解结构与构件初步领会建筑力学基本假设教学重点、难点与解决办法：初步培养学生对《建筑力学》的兴趣教学过程设计思路：从工程实例入手，引入结构、构件等概念。
结合设计、施工实际，使学生认识到《建筑力学》的基础性，它是各种工程结构从业人员所必备的最最基础的知识。
参考资料与设备、工具和材料的配置：课程单元设计（续页）步骤教学内容（训练项目）设计教学方法设计教学手段设计学生活动（训练任务）设计时间分配（分钟）1 任务1.1 建筑力学任务建筑物图片入手，抽黑板、粉笔、手绘听讲、笔记、思15象，建立力学模型图形。
考、提问2 1.1.1 结构与构件常见的梁柱板壳入手，三维到一维抽象黑板、粉笔、手绘图形。
听讲、笔记、思考、提问153 1.1.2 结构（杆件）的强度、刚度和稳定性——承载能力从保证结构安全入手，满足三个黑板、粉笔、手绘图形。
听讲、笔记、思考、提问20方面4 任务1.2 建筑力学基本假设1.2.1 变形固体的连续性、均匀性、各向同性假设从实物到模型，材料的力学性能抽象黑板、粉笔、手绘图形。
听讲、笔记、思考、提问205 1.2.2 结构及构件的微小变形假设结构在变形状态下工作平衡，变形未知，只能按原始尺寸分析引导法黑板、粉笔、手绘图形。
听讲、笔记、思考、提问1061-1-1. 在建筑物中，结构的主要作用是什么？答：承受和传递荷载（外力）。
1-1-2. 结构的承载能力是指结构哪些方面的综合能力？答：指结构的强度、刚度和稳定性能力。
建筑力学课程电子教案
建筑力学课程电子教案第一章：建筑力学概述1.1 课程介绍解释建筑力学的定义和研究对象强调建筑力学在建筑设计中的重要性1.2 力学基本概念介绍力的概念及其计量单位解释牛顿运动定律1.3 建筑结构类型介绍梁、柱、板、壳等基本结构元素解释不同结构类型的受力特点和应用场景第二章：材料力学性能2.1 材料应力与应变解释应力、应变的概念及其计量方式介绍比例极限、弹性极限和塑性极限的概念2.2 材料力学特性介绍弹性模量、剪切模量和泊松比的概念解释不同建筑材料的力学性能特点2.3 材料破坏准则介绍最大应力准则和能量准则解释材料破坏的条件和判断方法第三章：平面弯曲与扭转3.1 弯曲的基本概念介绍弯曲的定义及其产生的原因解释弯曲应力、弯曲中心等概念3.2 扭转的基本概念介绍扭转的定义及其产生的原因解释扭转应力、扭转角等概念3.3 弯曲与扭转的计算介绍弯曲和扭转的计算方法解释梁的剪力、弯矩和扭转矩的计算公式第四章：静力平衡与受力分析4.1 静力平衡条件介绍静力平衡的定义和条件解释力的合成和分解原理4.2 受力分析方法介绍受力分析的基本步骤和方法解释支座反力、作用力和反作用力的概念4.3 空间受力体系分析介绍空间受力体系的特点和分析方法解释空间力系的合成和分解原理第五章：结构稳定性与失效模式5.1 结构稳定性的概念介绍结构稳定性的定义和重要性解释稳定性和不稳定性的判断方法5.2 临界力与屈曲介绍临界力和屈曲的概念解释压杆屈曲的原因和计算方法5.3 失效模式与极限状态设计介绍失效模式的分类和特点解释极限状态设计的概念和应用方法第六章：梁、柱和板的受力分析6.1 梁的受力分析介绍梁的受力特点和基本假设解释梁的剪力、弯矩和扭转矩的计算方法6.2 柱的受力分析介绍柱的受力特点和基本假设解释柱的轴力、剪力和弯矩的计算方法6.3 板的受力分析介绍板的受力特点和基本假设解释板的应力、应变和弯曲的计算方法第七章：建筑结构的设计与计算7.1 结构设计的基本原则介绍结构设计的安全性、稳定性和经济性原则解释结构设计的规范和标准7.2 结构计算方法介绍结构计算的基本方法和步骤解释结构计算的假设和限制条件7.3 结构设计的案例分析分析实际建筑结构设计案例解释结构设计中的关键问题和解决方案第八章：建筑结构材料8.1 结构材料的分类与选择介绍常用结构材料的种类和特性解释结构材料选择的原则和依据8.2 结构材料的力学性能介绍结构材料的弹性模量、抗拉强度、抗压强度等性能指标解释结构材料力学性能的测试方法和评价标准8.3 结构材料的耐久性介绍结构材料耐久性问题的原因和影响解释结构材料耐久性改善方法和措施第九章：建筑结构施工与验收9.1 结构施工的基本原则介绍结构施工的安全性、可靠性和质量控制原则解释结构施工的规范和标准9.2 结构施工的技术要求介绍结构施工的技术要求和操作步骤解释结构施工中的关键技术和注意事项9.3 结构验收的方法与标准介绍结构验收的方法和程序解释结构验收的标准和评价指标第十章：建筑结构抗震设计10.1 地震与地震作用介绍地震的基本概念和地震作用的特点解释地震动的时程分析和反应谱方法10.2 抗震设计原则介绍抗震设计的安全性、弹塑性分析和韧性原则解释抗震设计的规范和标准10.3 抗震设计方法与应用介绍抗震设计的计算方法和步骤分析实际建筑结构抗震设计案例重点和难点解析重点环节1：材料力学性能材料应力与应变的概念及其计量方式弹性模量、剪切模量和泊松比的概念和计算重点环节2：平面弯曲与扭转弯曲应力、弯曲中心和扭转应力、扭转角的计算方法梁的剪力、弯矩和扭转矩的计算公式重点环节3：静力平衡与受力分析静力平衡的条件和力的合成与分解原理支座反力、作用力和反作用力的概念和计算重点环节4：结构稳定性与失效模式稳定性和不稳定性的判断方法压杆屈曲的原因和计算方法重点环节5：梁、柱和板的受力分析梁、柱和板的受力特点和基本假设剪力、弯矩和轴力的计算方法重点环节6：建筑结构的设计与计算结构设计的安全性、稳定性和经济性原则结构计算的基本方法和步骤重点环节7：建筑结构材料常用结构材料的种类和特性结构材料力学性能的测试方法和评价标准重点环节8：建筑结构施工与验收结构施工的安全性、可靠性和质量控制原则结构施工的技术要求和操作步骤重点环节9：建筑结构抗震设计地震作用的特点和反应谱方法抗震设计的安全性、弹塑性分析和韧性原则。
电子教案《建筑工程力学》(于英)PPT2.4 计算构件约束力(于英14.10)
1 2
pa
1 qh2 ) 2
FB y
G
FAy
1 2a
(3 2
pa
M
1 qh2 ) 2
二、物体系统的平衡
3、应用举例
例题
G a a/2 a/2 M
y
Fcy
2. 再取AC为研究对象， 受力分析如图所示。
C
q A
h
qh
C
Fcx
M
C
列平衡方程 (F ) 0 FAxh
qh
h 2
FAy
a
0
Fx 0 FAx FCx qh 0
二、物体系统的平衡
3、应用举例
M
q
A
C
B 60
l
l
l
l
FC
y
q
FCx C
B 60
FB
30
F
D
例 题 16
解：
1. 取梁CD为研究对象，画受力分
30 析如图所示
F
列平衡方程
D
MC F 0,
FB
sin
60o
l
ql
l 2
F
cos
30o
2l
0
解方程可得
FB 45.77 kN
二、物体系统的平衡
3、应用举例
x FB 4a G 2a q 2a a M 0
5. 求解未知量
FAx 0,
FAy
G 4
3 qa() 2
31
FB
G 4
qa() 2
例 题 11
支 架 的 横 梁 AB 与 斜 杆 DC彼此以 铰链 C连 接， 并 各以铰链A，D连接于铅直 墙上。如图所示。已知杆 AC=CB；杆DC与水平线成 45o角；载荷F=10 kN，作 用于B处。设梁和杆的重量 忽略不计，求铰链A的约束 力和杆DC所受的力。
《建筑力学电子教案》课件
《建筑力学电子教案》课件第一章：引言1.1 教案目标了解建筑力学的定义和研究对象。
理解建筑力学在建筑设计中的应用和重要性。
1.2 教学内容建筑力学的定义和研究对象。
建筑力学在建筑设计中的应用。
建筑力学的重要性。
1.3 教学方法采用多媒体课件展示建筑力学的定义和研究对象。
通过案例分析，展示建筑力学在建筑设计中的应用。
通过实际案例和问题讨论，强调建筑力学的重要性。
1.4 教学评估学生参与课堂讨论和案例分析。
学生完成相关练习题。
第二章：力学基础2.1 教案目标理解力学的基本概念和原理。
掌握力学的基本计算方法。
2.2 教学内容力学的基本概念和原理，包括力、质量、加速度等。
力学的基本计算方法，包括力的合成和分解、牛顿第二定律等。
2.3 教学方法采用多媒体课件讲解力学的基本概念和原理。
通过示例和练习，讲解力学的基本计算方法。
2.4 教学评估学生参与课堂讨论和练习。
学生完成相关练习题。
第三章：静力平衡3.1 教案目标理解静力平衡的概念和条件。
掌握静力平衡的计算方法。
3.2 教学内容静力平衡的概念和条件。
静力平衡的计算方法，包括受力分析和力的合成等。
3.3 教学方法采用多媒体课件讲解静力平衡的概念和条件。
通过示例和练习，讲解静力平衡的计算方法。
3.4 教学评估学生参与课堂讨论和练习。
学生完成相关练习题。
第四章：材料力学4.1 教案目标了解材料力学的基本概念和原理。
掌握材料力学的计算方法。
4.2 教学内容材料力学的基本概念和原理，包括应力、应变、弹性模量等。
材料力学的计算方法，包括应力计算、应变计算等。
4.3 教学方法采用多媒体课件讲解材料力学的基本概念和原理。
通过示例和练习，讲解材料力学的计算方法。
4.4 教学评估学生参与课堂讨论和练习。
学生完成相关练习题。
第五章：结构力学5.1 教案目标了解结构力学的基本概念和原理。
掌握结构力学的计算方法。
5.2 教学内容结构力学的基本概念和原理，包括结构的内力、变形等。
结构力学的计算方法，包括内力计算、变形计算等。
建筑力学计算简图受力分析PPT学习教案
A
y
FAx x
FAy MA
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(7)定向支座：将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与 地面相连接的支座。
FN M
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§2-2 结构计算简图
计算简图是实际结构的简化模型。 选用原则是：要能反映实际结构的主要受力特性；同
时又要便于分析和计算。 合理的计算简图的建立需要具备较深厚的力学知识和
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本章要点：
1．约束的四种形式及其性质， 对应的约束反力；
2．受力分析的步骤： 取分离体 画受力图讨论：习题 2－1
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第二章作业
习题： 2－3，2-5，2-7，2-10，2-12
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第45页/共46页
•由 二 力 平 衡 公理可 知，二 力杆所 受的两 个力一 定等值 、反向 、共线 。因此 ，这两 个力一 定在两 个受力 点的连 线上， 与杆件 的形状 无关。
第12页/共46页
(6)固定端：使杆件既不能发生移动也不能发生转动的 约束。
约束特点：限制物体在约束处任何方向的位移和转动。
约束反力特点：是一个任意的分布力系，简化成一个 大小和方向均未知的约束力和一个约束力偶。
B
D
E
A
C
第19页/共46页
链杆支座
链杆支座
固定铰支座
固定铰支座
半铰（不 完全铰）
链杆支座
固定铰支座
定向支座
固定端支座
刚结点
圆柱铰（单铰，中间铰） 链杆（二力杆）
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三 、 计 算 简 图示例 ：
抛物线桁架
单 层 厂 房 的 排架结 构
A
《建筑力学》电子教案(2) 第六章
积分运算, 从而使计算得到简化.图６-８所示的等截面直杆AB 上的两
个弯矩图, 图为一段直线,而M 图为任意形状.现以 图的基线为
x 轴,以 图的延长线与x 轴的交点O 为原点,建立xOy 坐标系,则积
分式可写成
.由M 图可知M ＝x..tanα,代入上式中可得
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第三节 图乘法
• 由此可知,计算位移的积分就等于一个弯矩图的面积A 乘以其形心所 对应的另一个直线弯矩图上的竖标yC ,再除以杆段弯曲刚度EI,此法即 图乘法.
距离)时,应在A、B 两点沿AB 连线方向加一对反向的单位集中力,如 图６-５(d)所示. • (４)求A、B 两截面的相对角位移时,应在A、B 两截面处加一对反向 的单位力偶,如图６-５(e)所示.
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第二节 静定结构在荷载作用下的位移 计算
• 利用单位荷载法计算结构位移的步骤如下: • (１)根据欲求位移选定相应的虚拟状态. • (２)列出结构各杆段在虚拟状态下和实际荷载作用下的内力方程. • (３)将各内力方程分别代入位移计算公式, 分段积分求总和即可计算
• (３)为超静定结构的弹性分析打下基础.在弹性范围内分析超静定结构 时,除利用静力平衡条件外,还需要考虑变形协调条件,因此需计算结构 的位移.
• 另外,在结构的动力计算和稳定计算中,也需计算结构的位移.因此,结构 位移的计算在工程中具有非常重要的意义.
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第二节 静定结构在荷载作用下的位移 计算
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第三节 图乘法
• (３)当面积A 与竖标yC 在杆件的同一侧时, 乘积AyC 取正号, 在异侧时 取负号.
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第三节 图乘法
建筑力学 结构计算简图物体的受力分析PPT学习教案
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建筑力学电子教案
A
第二章 结构计算简图 物体受力分析
A
YA
A
XA
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建筑力学电子教案
4、铰支座 ①固定铰支 座
第二章 结构计算简图 物体受力分析
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建筑力学电子教案
第二章 结构计算简图 物体受力分析
②活动铰支座（辊轴支座 ）
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N 的实际方向也 可向下。
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建筑力学电子教案
第二章 结构计算简图 物体受力分析
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建筑力学电子教案
第二章 构计算简图 物体受力分析
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建筑力学电子教案
第二章 结构计算简图 物体受力分析
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建筑力学电子教案
第二章 结构计算简图 物体受力分析
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建筑力学电子教案
HA A MA VA
⑵ 刚结点
(3)复合结点
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建筑力学电子教案
第二章 结构计算简图 物体受力分析
5、平面杆系结构的分类:
⑴梁：一种受弯杆件，其轴线通常为直线。梁又分为单跨梁 和多跨梁。
⑵拱：拱的轴线为曲线且在 竖向荷载作用下会产生水平反 力，其弯矩比相应梁的弯矩为 小。
⑶刚架：由直杆组成并 具有刚结点。
1、不要漏画 力
才有相互机械作用力，要分清研究对象（受
力体）都与周围哪些物体（施力体）相接触
，接触处必有力，力的方向由约束类型而定
。
2、不要多画 力
要注意力是物体之间的相互机械作用。因此对 于受力体所受的每一个力，都应能明确地指出 它是哪一个施力体施加的。
《建筑力学电子教案》课件
《建筑力学电子教案》课件第一章：建筑力学概述1.1 教学目标让学生了解建筑力学的定义、研究对象和任务。
让学生掌握力学的基本概念和原理。
1.2 教学内容建筑力学的定义和研究对象。
力学的基本概念：力、变形、应力、应变等。
力学的基本原理：牛顿运动定律、胡克定律等。
1.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解，结合实例和图片进行说明。
引导学生通过思考问题和参与讨论来加深理解。
1.4 教学评估通过课堂提问和讨论评估学生对建筑力学的基本概念和原理的理解。
通过课后作业和练习评估学生对建筑力学知识的掌握程度。
第二章：建筑材料的基本力学性能2.1 教学目标让学生了解建筑材料的基本力学性能指标。
让学生掌握建筑材料力学性能的测试方法。
2.2 教学内容建筑材料的基本力学性能指标：抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。
建筑材料力学性能的测试方法：拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、剪切试验等。
2.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解，结合实例和图片进行说明。
引导学生通过实验和观察来加深对建筑材料力学性能的理解。
2.4 教学评估通过课堂提问和讨论评估学生对建筑材料基本力学性能指标的理解。
通过实验报告和练习评估学生对建筑材料力学性能测试方法的掌握程度。
第三章：建筑结构的基本受力分析3.1 教学目标让学生了解建筑结构的基本受力分析方法。
让学生掌握梁、板、柱等常见建筑结构的受力特点和计算方法。
3.2 教学内容建筑结构的基本受力分析方法：静态平衡条件、动态平衡条件、力矩平衡条件等。
常见建筑结构的受力特点和计算方法：梁的弯曲、梁的剪切、柱的压缩等。
3.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解，结合实例和图片进行说明。
引导学生通过分析和计算来加深对建筑结构受力特点和计算方法的理解。
3.4 教学评估通过课堂提问和讨论评估学生对建筑结构受力分析方法的理解。
通过课后作业和练习评估学生对建筑结构受力特点和计算方法的掌握程度。
第四章：建筑结构的稳定性和极限状态设计4.1 教学目标让学生了解建筑结构的稳定性和极限状态设计的基本原理。