土木工程力学01任务

合集下载

土木工程力学基础课程标准

一．课程性质与任务土木工程力学是建筑工程施工专业的专业基础课程。

其任务是：培养学生运用力学的基本原理，研究结构.构件在荷载等因素作用下的平衡规律与承载能力，分析.解决土木工程中简单的力学问题，为力学专业课程和继续深造提供必要的基础。

二.课程教学目标知识目标:1.理解静力学公理；2.掌握平面一般力系的平衡条件3.掌握轴向拉压杆和直粱内力计算方法及内力图规律4.熟悉轴向拉压及直粱弯曲在工程中的应用5.熟悉提高拉压杆稳定的措施能力目标1.能画出单个物体、简单物体系统的受力图，并利用平衡方程求解约束力；2.能运用平衡方程进行单个构节的受力分析及平衡问题的计算；3.能对简单结构或构节进行承载能力的计算4.能计算轴向拉压杆及梁的强度5.能运用基本的力学原理、方法分析和解决土木工程中简单的力学问题。

情感目标：1.具备良好的职业道德，养成吃苦耐劳、严谨求实的工作作风；2.树立安全生产、节能环保和产品质量等职业意识。

三.参考学时108学时。

四、课程学分6学分。

五.课程内容和要求土木工程力学基础课程内容和要求见表7。

注；1.表中未标注（*）的内容是个专业学生必修的基础性内容和应该达到的基本要求；2.表中标注（*）的内容和选学模块为较高要求及适应不同专业、地域、学校差异的选修内容。

六、教学建议（一）教学方法1.教学中应以学生为主体，建议充分利用生活实例、多媒体等教学手段，引导学生对生活及工程实例进行观察和思考，是学生通过小组实验、讨论、训练的实践活动，掌握力学基础知识和基本技能。

2.教学应贴近工程实际，通过工程案例分析，提高学生的安全意识、责任意识并提高分析问题、解决问题能力。

（二）评价方法1.考核与评价应重点考核学生运用所学知识分析和解决土木工程简单结构、基本构建受力问题的能力，并关注良好的职业到底以及安全、环保、合作、创新等职业意识养成等。

2.考核与评价的主题应多元化，坚持教师评建与学生互评、自评相结合，过程性评价与结果性评价相结合，定量考核与定性描述相结合。

国开《土木工程力学(本)》所有形考任务

标记题目题干结点通常简化为以下三种类型：回答回答回答从以下备选项中选择正确答案填入空格中，填入相应的答案序号即可。

A．铰结点B．刚结点C．组合结点题目3未回答满分4.00标记题目题干请把文字与选项对应起来。

（1）回答题目7未回答满分4.00标记题目题干对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。

选择一项：A. 瞬变体系B. 有一个多余约束的几何不变体系C. 有两个多余约束的几何不变体系D. 无多余约束的几何不变体系题目8未回答满分4.00标记题目题干对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。

选择一项：A. 几何可变体系B. 有一个多余约束的几何不变体系C. 瞬变体系D. 无多余约束的几何不变体系题目9未回答满分4.00标记题目题干对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。

选择一项：A. 可变体系B. 有两个多余约束的几何不变体系C. 无多余约束的几何不变体系D. 有一个多余约束的几何不变体系题目10未回答满分4.00标记题目题干对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。

选择一项：A. 无多余约束的几何不变体系B. 瞬变体系C. 可变体系D. 有一个多余约束的几何不变体系题目11未回答满分4.00标记题目题干对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。

选择一项：A. 有一个多余约束的几何不变体系B. 瞬变体系C. 无多余约束的几何不变体系D. 可变体系题目12未回答满分4.00标记题目题干对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。

选择一项：A. 瞬变体系B. 无多余约束的几何不变体系C. 有一个多余约束的几何不变体系D. 有两个多余约束的几何不变体系题目13未回答满分4.00标记题目题干对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。

选择一项：A. 有两个多余约束的几何不变体系B. 可变体系C. 无多余约束的几何不变体系D. 有一个多余约束的几何不变体系题目14未回答满分4.00标记题目题干对图示平面体系进行几何组成分析，该体系是（）。

本章讨论了土木工程力学主要任务

• 一般所说的支座或支承；约束是相对的，a对 b有一方向的约束，则b对a就有同一方向相反的约束与约束相对应的约束力也是相对的。
• 一物体（例为一刚性杆件）在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标（一般取水平x，竖直y）和杆件的转角。因此对应的约束力是两个力与一个力偶。
2019/11/12
业精于勤荒于嬉行成于思毁于随
业精于勤荒于嬉行成于思毁于随
9
→分享
4．土木工程力学的任务和内容（1）了解土木工程力学的任务、目的，
结构正常工作必须满足的要求；（2）掌握内力图的概念，画法；（3）了解土木工程力学的内容。
2019/11/12
业精于勤荒于嬉行成于思毁于随
10
→分享
5．荷载的分类（1）掌握荷载的概念；（2）了解按荷载作用范围的分类及分
→分享
• 滚动铰支座：将杆件用铰链约束连接在支座上，支座用滚轴支持在光滑面上，这样的支座称为滚动铰支座。表示物体在竖直方向受到约束。
2019/11/12
业精于勤荒于嬉行成于思毁于随
19
→分享
• 链杆约束：链杆是两端用光滑铰链与其它物体连接，不计自重且中间不受力作用的杆件。物体在竖直方向受到约束，约束力可向上，可向下。
问题，其它荷载在其他课程讨论。
2019/11/12
业精于勤荒于嬉行成于思毁于随
6
→分享
二、基本内容及要求
1．结构与构件（1）理解结构的概念；（2）了解结构按其几何特征的三种分
类。
2019/11/12
业精于勤荒于嬉行成于思毁于随
7
→分享
2．刚体、变形体及其基本假设(P1-2)
（1）了解土木工程中物体的概念；

《土木工程力学》第1章

上一页下一页
返回
3.平面力偶系的合成平面力偶系的合成
M1 M2 F1=F1'=M1/d F'1 F2 d B A F1 F'2 F2=F2'=M2/d F'R d B FR
A
M=FRd=(F1－F2)d = M1+M2 若有 n个力偶作用于物体的某一平面内，这种力系称为平面力偶系。可合成为一合力偶，在同一个平面内的力偶可以进行代数运算，合力偶的矩等于各分力偶矩的代数和，即
第1章静力学分析基础
第1节力和力偶节第2节受力分析基础节
上一页下一页
返回
一、力 1. 力的概念
第1节
力和力偶
力是物体之间的相互机械作用，这种作用使物体的运动状态发生变化（运动效应），或者使物体的形状发生改变（变形效应）。平动效应运动效应力的效应变形效应大小方向作用点牛顿（）牛顿（N）千牛（）千牛（kN） 1kN =103N
返回
F1
四、力偶
1.力偶的概念力偶的概念
组成力偶的两个力F、F'所在的平面称为力偶的作用面力偶的作用面，力偶力偶的作用面的两个力作用线间的垂直距离d称为力偶臂力偶臂。力偶臂
MO(F)+ MO(F')=-Fx+F'(x+d)=Fd
这一结果与O点的位置无关。因此，将力偶的力F与力偶臂d的乘积冠以适当的正负号，作为力偶对物体转动效应的度量，称为力力偶矩，用M表示，即偶矩
FR=F1+F2+…+Fn=∑F （1-1）作用于物体上同一点的n个力组成的力系，采用两两合成的 n个交于一点的力所组成的力系，可以合成为一个合力，合个交于一点的力所组成的力系，可以合成为一个合力，个交于一点的力所组成的力系方法，最终可合成为一个合力FR。力的大小、方向等于原力系中各力的矢量和，力的大小、方向等于原力系中各力的矢量和，其作用线通过原力

土木工程力学网上形考作业任务答案

00102任务_0001试卷总分:100 测试时间:0单项选择题判断题分析选择题一、单项选择题(共10 道试卷,共30 分。

)1、下图所示结构的弯矩图形状应为A、B、C、D、2、对下图(a)所示结构,按虚拟力状态图(b)将求出A、截面B的转角B、截面D的转角C、BD两点间的相对移动D、BD两截面间的相对转动3、图示悬臂梁中间截面的弯矩为( )A、B、C、D、4、图示结构中C截面弯矩等于A、(上拉)B、(上拉)C、(下拉)D、(下拉)5、悬臂梁两种状态的弯矩图如图所示,图乘结果就是A、B、C、D、6、图示多跨静定梁的基本部分就是A、AB部分B、BC部分C、CD部分D、DE部分7、图示对称结构中杆1与杆2的内力关系就是A、B、C、D、8、图示桁架中的零杆的数目就是A、6根B、8根C、7根D、9根9、对称结构在正对称荷载作用下,( )就是反对称的A、弯矩图B、剪力图C、轴力图D、内力10、静定结构由于温度变化A、发生变形与位移B、不发生变形与位移C、不发生变形,但产生位移D、发生变形,但不产生位移02任务_0001试卷总分:100 测试时间:0单项选择题判断题分析选择题二、判断题(共10 道试卷,共30 分。

)1、试判断下列弯矩图就是否正确。

A、错误B、正确2、图示悬臂梁截面A的弯矩值就是ql2。

A、错误B、正确3、图示刚架弯矩图的形状就是否正确。

A、错误B、正确4、图示两根梁的内力相同,变形也相同。

A、错误B、正确5、图示刚架,AB部分的内力为零。

A、错误B、正确6、图示两个单跨梁,同跨度同荷载。

但横截面形状不同,故其内力也不相同。

A、错误B、正确7、桁架结构在结点荷载作用下,杆内只有剪力。

A、错误B、正确8、依据静力平衡条件可对静定结构进行受力分析,这样的分析结果就是唯一正确的结果。

A、错误B、正确9、静定结构的内力与反力与杆件截面的几何尺寸有关。

A、错误B、正确10、三铰拱的拱高f越大,水平推力也越大。

土木工程力学本科形考作业一

土木工程力学本科形考作业一土木工程力学是建筑工程中非常基础的一门课程，是对于工程力学的理论和应用的基础掌握。

如今，在土木工程领域中，力学的应用越来越广泛，土木工程力学在灾害预防、结构优化设计、施工安全等方面都有着不可或缺的作用。

在本科形考作业中，我们需要理解土木工程力学的基本概念、公式和应用，这是我们未来职业生涯中必不可少的一环。

作为一门基础课程，土木工程力学对于工程学生来说深入理解基本概念是十分重要的。

在学习过程中，我们需要先了解基本概念，如荷载、应力、应变、变形等。

荷载指的是系统承受的外力，应力指的是单位面积内的力，应变指的是单位长度或单位体积变形量。

这些基础概念对后面理论推导和实际应用都具有非常重要的意义。

除了基础概念的掌握，土木工程力学中的公式推导也是必备的。

在学习中，我们需要理解梁和框架的载荷分析、弯矩和剪力图、应力和应变等方面的推导公式。

弯矩和剪力图的分析是非常重要的，它们能够帮助我们确定结构设计的过程中所需要采取的一些关键决策。

在实际应用中，土木工程力学也一直扮演着重要的角色，其应用范围也逐渐扩大。

例如，在结构优化设计中，土木工程师可以通过力学原理来减少结构所需要的材料的数量，达到成本节约和提高可持续性的目的。

在土木工程中，灾害发生时是不可避免的，但是如果了解力学原理，我们可以通过设计、建设和维护安全的基础设施，减轻灾害损失。

总的来说，土木工程力学在工程领域中是非常基础和重要的一门课程，理解其基本概念、掌握公式和应用是非常必要的。

在实际应用中，土木工程力学能够帮助我们更好地设计和建造安全，可靠的建筑和基础设施，保证人们的生命和财产安全，具有重要的现实意义。

土木工程力学(1、2章复习重点)

土木工程力学第一章绪论1.1 土木工程力学的研究对象和任务力学和土木工程的结合点就是结构分析，土木工程也是结构分析的重要理论基础。

结构的概念及分类：土木工程中利用建筑材料按照一定结构形式建成的、能够承受和传递荷载而起到骨架作用的构筑物成为工程结构简称结构。

结构分为：（土木工程主要研究的是杆件构造）杆件结构（由若干杆件组成，其长度远大于横截面上两个方向的尺度）如：梁、桁架、钢架、拱等板壳结构（厚度远小于长度跟宽度，外形为平面为薄板，为曲面为薄壳）如：房屋建筑中的屋面板、楼板、壳体屋等实体结构（长宽高三个方向尺度大小相近属于同一数量级）如：重力式挡土墙、重力坝、墩台、块状基础等土木工程力学计算方法需要考虑三个方面的问题：（力系的平衡条件、变形连续条件、物理条件）土木工程力学的研究任务是探讨结构的合理组成形式，根据力学的基本原理分析在外界因素作用下构造的强度、刚度、稳定性和动力反应等方面的规律，以满足结构设计的安全、适用和经济的要求。

1.2结构的计算简图在进行力学计算前，必须对实际结构加以简化，用一个简化的模型代替实际结构，这个代替实际结构的简化计算图就成为结构的计算简图。

在计算简图中均用其轴线表示杆件，杆件的长度由其两端的结点之间的距离确定或是参照相关设计规范选定。

【1】结点的分类：杆件之间相互连接处成为结点，结点分为：铰结点、刚结点、组合结点。

铰结点的特征：连接的杆件在结点处不能相对移动，但各杆可绕铰自由转动，铰结点可以承受和传递力但不能承受和传递力矩。

刚结点的特征：连接的杆件在结点处既不能相对移动，也不能相对转到，刚结点可以承受和传递力和力矩。

组合结点：组合结点是铰结点和刚结点的组合形式，也称为半铰结点特征是连接的杆件在结点处不能发生相对移动其中一部分杆件为刚结，各杆端不能相对转动，而其余杆件为铰结，可以绕结点转动。

【2】支座的分类：结构于基础或其他支承物连接的部分称为支座。

结构或构件所承受的荷载将通过支座传递给基础或其他构件，支座对结构或构件的反作用力称为支座反力。

国开电大《土木工程力学(本)》形考任务1-5作业答案

形考任务一一、选择填空题1.C B A2.C B A3.B A C D4.B C A F E D5.A B6.B C二、单项选择题（7-16题目随机, 没有顺序）题目: 对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是（）。

答案: 无多余约束的几何不变体系题目：对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是（）。

答案: 几何可变体系题目：对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是（）。

答案: 可变体系题目: 对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是（）。

答案: 瞬变体系题目：对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是（）。

答案: 有一个多余约束的几何不变体系题目：对图示平面体系进行几何组成分析, 该体系是（）。

答案: 有两个多余约束的几何不变体系题目: 刚结点在结构发生变形时的特征是（）。

答案: 结点处各杆端之间的夹角保持不变题目: 三刚片组成几何不变体系的规则是（）答案: 三铰两两相联, 三铰不在一直线上题目：一个平面体系的计算自由度W0, 则该体系是（）。

答案: 可变体系题目: 在无多余约束的几何不变体系上增加二元体后构成（）。

答案: 无多余约束的几何不变体系三、判断题（17-26题目随机, 没有顺序）·多余约束是体系中不需要的约束。

错·刚结点可以承受和传递力, 但不能承受和传递力矩。

错·铰结点不仅能承受和传递力, 而且能承受和传递力矩。

错·仅利用变形协调条件不能唯一确定全部反力和内力的结构称为超静定结构。

错·仅利用静力平衡条件即可确定结构全部反力和内力, 且解答唯一, 这样的结构称为静定结构。

对·连接4个刚片的复铰相当于4个约束。

错·两个刚片用不全平行也不全交于一点的三根链杆相联,组成的体系是无多余约束的几何不变体系.对·两个刚片用一个铰和一根链杆相联, 组成的体系是无多余约束的几何不变体系。

错·两根链杆的约束作用相当于一个单铰。

土木工程力学(本)形考作业一

土木工程力学(本)形考作业一
《土木工程力学(本)》形考作业一可能会包含以下内容：
1. 静力学基本概念和公理：介绍静力学的基本概念，如力、力矩、力偶等，以及静力学的公理，如二力平衡公理、加减平衡力系公理等。

2. 平面力系的简化：讨论平面力系的简化方法，包括力的平移定理、平面任意力系向一点简化等。

3. 平面力系的平衡条件：研究平面力系的平衡条件，如平面汇交力系的平衡条件、平面力偶系的平衡条件、平面任意力系的平衡条件等。

4. 材料力学的基本概念：介绍材料力学的基本概念，如应力、应变、弹性模量等。

5. 拉伸和压缩：研究杆件在拉伸和压缩时的应力和应变分布，以及拉伸和压缩时的强度计算。

6. 扭转：讨论杆件在扭转时的应力和应变分布，以及扭转时的强度计算。

7. 弯曲：研究杆件在弯曲时的应力和应变分布，以及弯曲时的强度计算。

以上是一些可能出现在《土木工程力学(本)》形考作业一中的内容，具体的形考作业内容可能会因教师的要求和课程的重点而有所不同。

土木工程力学网络形考任务一参考资料

土木工程力学（本）网络形考任务一参考资料一、填空题????1.结点通常简化为以下三种类型：(组合结点) ? (刚结点)? （铰结点）2.从几何角度，结构通常可以分为三类：杆件结构_通常由若干根杆件相互联结组成,杆件的几何特征是其长度远大于横截面上两个方向的尺度。

_板壳结构（薄壁结构）_ 厚度远小于其长度和宽度。

_实体结构_长、宽、高三个方向尺度大小相近（属于同一数量级）。

3.一根链杆相当于1个约束；一个单铰相当于_2_个约束；一个刚结点相当于_3_个约束。

4.在任意荷载作用下，若不考虑材料的变形，其几何形状与位置均保持不变，这样的体系称为_几何不变体系_。

即使不考虑材料的变形，在很小的荷载作用下，也会引起其几何形状的改变，这样的体系称为_几何可变体系_。

5._固定支座_不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转动。

_定向支座_不允许结构在支承处发生转动，也不能沿垂直于支承的方向移动，但可以沿平行于支承的方向滑动。

_固定铰支座_只允许结构在支承处绕铰A转动，而不能发生任何移动。

_活动铰支座_只约束了支承链杆方向的位移，允许结构绕铰转动，也可以沿着垂直于链杆的方向移动。

6.根据荷载的不同特征，荷载可以进行如下分类：根据作用时间可以分为：_恒载_——永久作用在结构上的不变荷载。

_活载_——暂时作用在结构上的可变荷载。

根据作用的性质可以分为：_静力荷载_——荷载的大小、方向和位置不随时间变化或变化比较缓慢，不会使结构产生明显的振动，计算过程中可忽略惯性力的影响。

_动力荷载_——随时间迅速变化的荷载，会使结构产生明显的振动，因而计算过程中惯性力的影响不能忽略。

根据作用的方式可以分为：_分布荷载_——是指满布在结构或构件某部分面积上的荷载。

_集中荷载_——作用在结构上的荷载一般总是分布在一定的面积上，当荷载作用面积远小于结构或构件的尺寸时，可以认为此荷载是作用在结构或构件的一个点上。

7、固定支座不允许结构在支承处发生任何方向的移动和转定向支座不允许结构在支承处发生转动，也不能沿垂直于支承的方向移动，但可以沿平行于支承的方向滑动。

土木工程力学01

21
图可动铰与其他物体联结中间不受力且不计自重的刚性直杆称为链杆，如下图(a)所示。链杆只能限制物体沿链杆轴线方向运动，而不能阻止其他方向的运动，因此链杆的约束反力沿着链杆两端中心连线，指向可能为拉力也可能为压力。链杆的简化表示方法如下图(b)所示，约束反力如下图(c) 所示。链杆属于二力杆的一种特殊情形。
4
1.1.2 荷载的分类
结构或构件受到的荷载有多种形式，在对结构进行分析前，必须先确定结构上所承受的荷载是何种形式。在结构设计中，荷载按不同的性质可分为以下几类。（1）按作用时间的长短可分为恒荷载和活荷载。（2）按作用性质可分为静荷载和动荷载。（3）按分布情况可分为集中荷载和分布荷载。（4）按荷载位置的变化分为固定荷载和自由荷载。
15
图光滑接触面约束示例
16
3.铰链联结工程上常用销钉来联结构件或零件，这类约束只限制相对移动不限制转动，且忽略销钉与构件间的摩擦。若两个构件用销钉联结起来，这种约束称为铰链联结，简称铰联结，而联结件习惯上被简称为铰，下图(a)所示，铰链联结可简化为下图(b) 所示。
17
图铰链联结示例
9
3. 公理三——力的平行四边形法则作用于物体上同一点的两个力可以合成为作用于该点的一个合力，它的大小和方向由以这两个力的矢量为邻边所构成的平行四边形的对角线来确定。 4.公理四——三力平衡汇交定理作用于刚体上的3个力，使刚体平衡，若其中两个力的作用线汇交于一点，则这3个力必定在同一平面内，且第3个力的作用线通过汇交点。这一性质称为三力平衡汇交定理。
13
图柔性约束示例
14
2.光滑接触面约束当物体的接触面非常光滑，其摩擦力可以忽略时，就构成了光滑接触面约束。这时，不论支撑面的形状如何，光滑支撑面只能限制物体沿着接触表面公法线朝接触面方向运动，而不能限制物体沿其他方向的运动。光滑接触面约束对物体的约束反力作用于接触点，方向为沿接触面的公法线且指向受力物体。这种约束反力也称为法向反力，一般用FN表示,如下图所示。