最新土木工程力学基础(多学时)-九源说课课件
土木工程力学PPT课件

03第 3 节
平衡与平衡定理
第2章 力学基础知识
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第 2 节 力矩与力偶
一、二力平衡与二力杆件
❖ 平衡:是指物体相对于地球处于静止或作等速直线运动状态。物体不是在任何力系作用下都能 处于平衡状态的,只有力系满足平衡条件时,物体才能处于平衡状态。 ❖二力平衡定理:使物体处于平衡状态两个力大小相等、方向相反,作用线共线。 ❖二力杆:工程上,将结构中只在两点受力而处于平衡状态的杆件称为二力杆件,简称二力杆。
中分离出来,用简图单独画出,这个简图中的物体称之为脱离体,亦称隔离体; ➢ 解除约束后,欲保持其原有的平衡状态,必须用相应的约束力来代替原有约束作用。将作用于脱离体上的
所有主动力和约束力,以力矢形式表示在脱离体上,称之为受力图。 ➢ 画受力图的步骤 (1) 明确研究对象,画出研究对象的脱离体图。 (2) 在脱离体上画出全部主动力。 (3) 在脱离体上画出全部约束力。 (4) 画出尺寸线,标上尺寸。
第 1 节 力的概念与力的基本性质
四、力的合成与分解
等效力系
如果某一力系对物体产生的效应,可以用另一个力系来代替,则这两个力系 互称为等效力系。
力的合成与分解
当一个力与另一个力系等效时,则该力称为这个力系的合力;而该力系中的 每一个力称为分力;反过来,把一个力分解成两个力,称为力的分解。
力的平行四边形法则
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02第 2 节
力矩与力偶
第2章 力学基础知识
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第 2 节 力矩与力偶
一、力对点之矩
❖力矩:
概念:用F与d的乘积,再冠以正负号来表示力使物体绕O点转动的效 应,并称为力F对O点之力矩,简称力矩,以符号MO(F)表示,即
《土木工程力学基础(多学时)》一单元力和受力图ppt课件

作用点
3
一.力的基本知识
力的图示——力是矢量。通常用一个带 箭头的线段表示力的三要素。
力的大小——线段的长度(按选定的比 例)表示
力的方向——线段的方位和箭头表示
力的作用点——带箭头线段的起点或终 点表示
TA
G
NB
21
例2.画出AB杆的受力图。杆重为G 。
NA G
TC
NB
22
例3.三角支架各杆自重不计。已知受力如图所示,试画出销 B、AB杆、BC杆的受力图。
NAB
A
N N B BA
BA B
NBC
NBC
P
B
C
NCB
23
例3. 简支梁自重不计。已知受力如图所示,试画出 AB梁的受力图。
24
受力图的画法及步骤
线分布荷载的大小用合力表示 合力的大小Q=ql 合力的作用点为分布长度的中点
7
二.静力学公理
1.二力平衡公理 刚体在两个力作用下保持平衡的必要和充
分条件是:此两力大小相等,方向相反, 作用在一条直线上。
8
二力平衡公理的应用
二力构件——对于只受两个力作用而处于平衡的 刚体。
二力构件不论其形状如何,所受两个力的作用 线必沿二力作用点的连线。
29
学习项目一
以小组为单位,选取某座斜拉桥为研究对象, 介绍该桥的结构组成并对斜拉桥的索塔和拉索进 行受力分析。填写学习任务单,完成一篇自拟题 目的报告。斜拉桥的简图和照片见图1-29,供参 考。要求:利用课余时间,2周内完成。
30
学习任务单一
土木工程力学基础(少学时)教学课件汇总整本书电子教案全套教学教程完整版电子教案(最新)

练习:求下图中所示各力对O点的力矩。
三、平面一般力系的平衡
1、力的平移定理
将作用于刚体上的力,平移到刚体上任意一点,必须附 加一个力偶才能与原力等效,附加力偶的力偶矩等于原力对 平移点之矩,此即为力的平移定理。
三、平面一般力系的平衡
2、平面一般力系的平衡方程
平衡
R=0 , MO=0
满足这一条件的力系称为“ 平衡力系”。
外效应:使物体的运动状态发生改变; 内效应:使物体的形状发生改变 力是矢量 力的三要素:力的大小、方向、作用线 力的单位:牛[顿](N)或千牛(kN) 分布力和集中力
一、力的概念
刚体——是指在外力的作用下不发生变 形(形状和尺寸均不改变)的物体
这是一个理想化的力学模型。 客观世界 中物体在受到外力作用时其变形是必然发 生的。
TA
G
NB
例2.画出AB杆的受力图。杆重为G 。
NA G
TC NB
例3.三角支架各杆自重不计。已知受力如图所示, 试画出销B、AB杆、BC杆的受力图。
NAB A
B NBA
NAB
B
NBC
NBC
P
B
C NCB
例3. 简支梁自重不计。已知受力如图所示,试画出 AB梁的受力图。
例4.重量为G的均质杆AB,其B端靠在光滑铅垂墙的顶角 处,A端放在光滑的水平面上,在点D处用一水平绳索拉 住,试画出杆AB的受力图。
想一想
已知:冰面上放一物体受水平力F作用。 作用点在点A,力的大小300kN指向水平向右. 思考:如果保持该力大小和方向不变.作用线平行移动到B点。 问该力F对物体的作用效果是否改变?
一、力的概念
1、力与刚体的概念
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)
土木工程力学基础课件

评估地基的承载能力,确保其能够承受建筑物和车辆等载荷。
地基承载力
预测地基的沉降量,防止因不均匀沉降导致的结构破坏。
地基沉降
进行详细的地质勘查,了解地基土的性质和分布,为地基稳定性分析提供依据。
地质勘查
实验与实践
掌握土木工程力学的基本原理和实验技能。
培养分析和解决实际工程问题的能力。
培养严谨的科学态度和实验操作规范。
结构力学
静力学基本概念
静力学是研究物体在力作用下处于平衡状态的科学。静力学基础主要涉及力的概念、力的合成与分解、力矩、力矩平衡等基本概念。
静力学中的约束与约束反力
约束是限制物体运动的条件,约束反力是约束对被约束物体的作用力。常见的约束类型包括固定端、铰链、滑轮、滚轴等,每种约束都有其特定的约束反力。
弹性力学基本概念
弹性力学是研究物体在弹性力作用下的变形和内力的科学。弹性力学基础主要涉及Байду номын сангаас力和应变的概念、胡克定律等基本概念。
应力和应变
应力是描述物体内部单位面积上的作用力,应变是描述物体形状和尺寸变化的物理量。在弹性力学中,应力和应变之间存在一定的关系,这种关系称为胡克定律。
胡克定律
胡克定律是描述应力和应变之间关系的定律,即σ=Eε,其中σ表示应力,E表示物体的弹性模量,ε表示应变。胡克定律是弹性力学中的基本定律之一。
学科研究
土木工程力学是一门具有广泛应用的学科,对于土木工程学科的发展和研究具有重要的推动作用。掌握土木工程力学的基本原理和分析方法,有助于开展相关领域的研究和创新工作。
力学基础概念
总结词
平衡力的概念与条件
详细描述
平衡力是指作用在同一个物体上的大小相等、方向相反、作用线重合的两个或两个以上的力。平衡力的条件是合力为零,即合力矩为零。在平衡状态下,物体保持静止或匀速直线运动。
《土木工程力学基础(多学时)》课件1

一.课程介绍
职业 技能 目标 简单结构受力分析能力 力系平衡条件的运用能力 柱的内力、 梁、柱的内力、强度计算能力 细长压杆稳定性分析能力 工程实际问题的分析判断能力
——就业能力 就业能力
课程目标 学习能力 工作能力 数字逻辑应用能力 合作协调能力 信息技术能力 语言文字能力 创新能力 安全环保质量意识
有综合职业能力,从事工业与民用建筑的施工操作和基 有综合职业能力,从事工业与民用建筑的施工操作和基 层技术管理的高素质劳动者和中初级专门人才。 层技术管理的高素质劳动者和中初级专门人才。 操作岗位:材料试验工、木工、砖瓦工、抹灰工、 操作岗位:材料试验工、木工、砖瓦工、抹灰工、钢筋 混凝土工、油漆工、防水工、测量放线工、 工、混凝土工、油漆工、防水工、测量放线工、架子工 基层管理岗位:施工员、预算员、质量员、安全员、 基层管理岗位:施工员、预算员、质量员、安全员、材 料员
2.土木工程力学的研究对象
杆件——长度方向的尺寸远大于横截面的 长度方向的尺寸远大于横截面的 杆件 宽度和厚度尺寸( 倍以上)的构件。 宽度和厚度尺寸(5倍以上)的构件。 薄壳结构——厚度远远小于另外两个方向的尺寸 薄壳结构 厚度远远小于另外两个方向的尺寸 的构件。 的构件。 实体结构——三个方向的尺寸基本相仿的构件。 实体结构 三个方向的尺寸基本相仿的构件。 三个方向的尺寸基本相仿的构件
平面杆系结构的类型有: 平面杆系结构的类型有: 刚架、桁架、 梁、拱、刚架、桁架、组合结构
拱
外伸梁
桁架
3.土木工程力学的力学模型 3.土木工程力学的力学模型
1.刚体 是在任何外力作用下, 1.刚体——是在任何外力作用下,其大小、形状保持不变 刚体 是在任何外力作用下 其大小、 的物体。 的物体。 2.变形固体 按照连续、 2.变形固体 ——按照连续、均匀、各向同性假设而理想化 按照连续 均匀、 了的一般变形固体 3.变形固体的基本假设 3.变形固体的基本假设 认为物体的材料结构是密实的, (1)连续性假设 认为物体的材料结构是密实的,物体内 材料是毫无空隙地连续分布。 材料是毫无空隙地连续分布。 认为材料的力学性质是均匀的, (2)均匀性假设 认为材料的力学性质是均匀的,从物体上 任取或大或小的一部分,材料的力学性质均相同。 任取或大或小的一部分,材料的力学性质均相同。 认为材料的力学性质是各向同性的, (3)各向同性假设 认为材料的力学性质是各向同性的,材 料沿不同的方向具有相同的力学性质。 料沿不同的方向具有相同的力学性质。
2024版《土木工程施工教案》课件

课件contents•课程介绍与教学目标•土木工程基础知识目录•施工现场布置与临时设施•地基与基础工程施工方法•钢筋混凝土结构工程施工技术contents•砌体结构工程施工技术•钢结构工程施工技术目录•防水工程施工技术•装饰装修工程施工技术•施工组织设计与进度管理课程介绍与教学目标土木工程施工课程简介课程性质课程任务教学目标与要求知识目标掌握土木工程施工的基本理论、基本知识和基本技能,了解国内外先进的施工技术和管理方法。
能力目标具备从事土木工程施工技术与管理工作的初步能力,包括施工方案的制定、施工组织设计、施工现场管理、施工质量控制等。
素质目标培养学生的工程意识、创新意识和团队协作精神,提高学生的综合素质和职业素养。
教学内容与方法教学内容本课程主要包括土方工程、桩基础工程、钢筋混凝土工程、预应力混凝土工程、钢结构工程、防水工程、装饰工程等分部分项工程的施工技术、施工组织和管理方法。
教学方法本课程采用理论讲授、案例分析、实验教学、课程设计等多种教学方法相结合的方式进行。
通过案例分析,让学生了解实际工程的施工过程和技术要求;通过实验教学,让学生亲自动手操作,加深对施工技术的理解和掌握;通过课程设计,让学生综合运用所学知识,完成一个完整的施工方案设计。
土木工程基础知识土木工程定义及分类土木工程定义土木工程分类根据工程性质,土木工程可分为建筑工程、交通土建工程、水利工程、港口工程等。
建筑材料性能及选用建筑材料性能建筑材料选用建筑结构类型及特点建筑结构类型建筑结构是指建筑物中由承重构件组成的体系,常见的建筑结构类型包括砖混结构、框架结构、剪力墙结构、钢结构等。
建筑结构特点不同的建筑结构类型具有不同的特点。
例如,砖混结构造价低廉,但抗震性能较差;框架结构空间灵活,但刚度较小;剪力墙结构抗震性能好,但空间布局受限;钢结构强度高、自重轻,但耐火性差。
施工现场布置与临时设施选址原则规划布局环境保护030201施工现场选址及规划布局临时设施类型及作用01020304临时房屋临时道路临时水电设施其他设施施工现场安全与卫生管理制定安全规章制度,加强施工现场安全检查,预防安全事故的发生。
《土木工程力学》第1章

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2.力的性质 2.力的性质
力是一个有大小和方向的量,所以力是矢量 矢量。 矢量 通过力作用点并沿着力方向的直线,称为力的作用线 力的作用线。 力的作用线 F A 50N F2 A D F F1 C B
θ
作用于物体上同一点的两个力可以合成为一个合力, 作用于物体上同一点的两个力可以合成为一个合力,合力也 作用于该点,合力的大小、 作用于该点,合力的大小、方向由这两个力为邻边所构成的平行 四边形的对角线来表示。 四边形的对角线来表示 力的平行四边形法则
d A
b=1.5m
力臂d不方便,但如果将FR分解为两 分力F1和F2,则两分力的力臂是已知的, 故由式 (1-5)可得
MO(FR)= MO(F1)+ MO(F2) = F1·h/3-F2·b =150kNcos30°×1.5m-150kNsin30°×1.5m =82.4kN·m
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h/3
第1节 力和力偶 节 第2节 受力分析基础 节
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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
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反过来,如已知一个力在直角 坐标系的投影,可以求出这个力的 大小和方向。由上图可知:
y B'' Fy A'' F2 F B
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F = F +F
2 x
2 y
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FNB
一讲一练 自主演板
画出图中小球的受力图,假定所有接触面均为光滑面。
FTB
B A C B
FTA
A
C
W
W
积分激励
例1-2 图1-29a中的梯子AB重W,在C处用绳索CD拉住,A、 B处分别放在光滑的墙及地面上,试画出梯子的受力图。 解:
(1)以梯子为研究对象,画出简图; (2)画出主动力: 重力W,作用于梯子的中点,铅垂向下; (3)画出约束力: A点,光滑墙面约束力FNA, 通过A点,垂直于梯子并指向梯子; B点,光滑地面约束力FNB, 通过B点,垂直于地面并指向梯子; C点,柔体约束力FTC, 通过C点,并沿绳索中心线背离梯子。 梯子AB的受力图如图1-29b所示。
A
F
B
(2)画出主动力:已知力F; (3)画出约束力: A点,固定铰支座,约束力用两个 互相垂直的分力FAx 和FAy 表示; B点,可动铰支座,其约束力是与 支撑面垂直的FNB,假设其指向上 方(或下方),如图1-30b所示。
( a)
30 0
F FAx
A B
FAy
(b) 图1- 30
FNB
一讲一练 自主演板
教师主导
学生主体
学以致用
课堂讨论
找出我们教室里2~3个单独构件或物体, 并分析其受力情况。
课堂练习 自主演板
梁 (延伸讲解均布力) FT1 q F1x W W F1y FN2 FT2 荧光灯
柱 FN1
W
F2y 积分激励
小
结
重点:分离体的确定 画受力图的步骤
关键点:画受力图的要领 (口诀)
专 业 拓 展
转化
求知欲
2、 教 学 方 法
以例激趣 以趣导行
积分激励法 案例法 口诀法
三、说学法
游戏法、兴趣法、反馈法
学习任务
一讲一练 自主演板 课堂讨论 理论联系实际
实现知识的传递、 迁移和融合。
促使学生养成良好的学习习惯
四、教学过程(2课时)
第一课时教案
复习旧课: 1、回顾约束、约束力的概念。 约束:限制物体运动的的物体在力学中称为约束。 约束力:约束对被约束物体的作用力称为约束力。 2、自主演板:绘出常见的约束力。 (教学游戏:摸宝画图)
一、说教材
1、教材分析: 高教版《土木工程力学基础》(多学时)
§1-4 受力图 知识目标
2、教学目标
能力目标 情感目标
3、教学重点:分离体的确定和画受力图的步骤 。 4、教学难点:受力图的画法。 5、教学关键点:画受力图的要领。
二、说教法
1、学情分析 学生特点:文化基础比较薄弱,有或轻或重的厌学情绪。 学生优点:强烈的好奇心。 好奇心
(1)取小球为研究对象, 画出简图; (2)画出主动力: 重力W, 作用于球心并铅垂向下; (3)画出约束力: A点,柔体约束力FTA, 通过A点并沿绳的中心线背离球体; B点,光滑接触面约束力FNB , 通过B点并指向球心。 球的受力如图1-28b所示。
O
FTA
A
A O
。
B
。
B
W
(a) 图1- 28 (b)
A
D C
A (a)
B FNA W FTC
。
C B
图1- 29
(b)
FNB
我们一起动手做
如下图,如果没有绳索CD拉住,梯子会静止吗?
梯子在重力作用下缓慢滑落, 速度越来越快,直至倾覆。
第二课时教案
例1-3 梁AB的自重不计,其支撑及受力情况如图1-30a所示, 试画出梁的受力图。 解: (1)以梁为研究对象,画出简图;
箱梁掉落 桩基折断 (案例)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
受力图:在分离体上画出周围物体对它的全 部作用力(包括主动力和约束力),这样的 图形称为分离体图,又称受力图。
单个物体的受力图
作图步骤: 1、画出研究物体的简图; 2、画上已知的主动力; 3、在作用点上画出约束力。
(三步作图法:分析画图同步进行。)
重点突破
例1-1
重W的球,用绳索系住并靠在光滑的斜面上,如 图1-28a所示。试画出球的受力图。 解:
积分激励
建筑 凝固的音乐
案例导入:
不和谐音
上海莲花河畔景苑 在建住宅楼倒塌
漯河市107国道 澧河桥桥面坍塌
如何避免不和谐音符出现?
§1-4 受 力 图
(一)师生互动,讲练结合; (二)学以致用,强化技能。
(一) 师生互动 讲练结合
分离体:为了分析研究对象的受力情况,将 研究对象从其周围的物体中分离出来,被分 离出来的研究对象称为分离体(或脱离体)。
画出图中梁的受力图(梁的自重不计)。
F F
B B
F
A
FNB FAx
A
FAy (a)
(b)
积分激励
课堂讨论
你认为画受力图应注意哪些要领? 可否用简练的口诀描述出来?
画图口诀: (1)去约束,单画图; (2)先主动(已知),后约束,画力就在连接处; (3)约束类型要分清,准确作标注。
关键点拨
(二)学以致用 强化技能
技能训练:
1-1 、改正受力图中的错误。(a)(b)
1-2、分别画出图示物体的受力图。(d)(f)
1-3、作出图示各梁的受力图。(c)
业
板书设计
1~4 受力图
分离体: 为了分析研究对象的受力情况,将研 究对象从其周围的物体中分离出来,被分离出 来的研究对象称为分离体(或脱离体)。 受力图: 在分离体上画出周围物体对它的全部作 用力(包括主动力活动约束力),这样的图形 称为分离体图,又称受力图。 一、单个物体的受力图(步骤): 1、画出研究物体的简图; 2、画上已知的主动力; 3、在作用点上画出约束力。 (三步作图法:分析画图同步进行。) 画图口诀: 1、去约束,单画图; 2、先主动(已知),后约束,画力就在连接处; 3、约束类型要分清,准确作标注。 例题: 1、 2、 3、
土木工程力学基础(多学时)
§1-4 受 力 图
九源教育分享
教学设计思想
1、理论依据:
找出一种教育方法,使教师因此可以少教,但是学生 可以多学;使学校因此可以少些喧嚣、厌恶和无益的劳苦, 独具闲暇、快乐及坚实的进步。 —— 夸美纽斯
2、设计理念 将“教材、工程、教师、学生” 四要素进行有机整合: 以案例丰富阅历, 用亮点点燃激情!
2010上海世博会 城市:让生活更美好
世博建筑欣赏
中 国 馆
世 博 轴
阿联酋馆
波 兰 馆
英 国 馆
俄罗斯馆
德国馆
世博文化中心
法 国 馆
远 大 馆
教师寄语
建筑是凝固的音乐, 从设计蓝图到实体建筑,
这华彩乐章不仅靠设计师的妙手谱成,
更要靠我们技术工人千万双手共同来演奏!
布 臵 作
一讲一练:
固定板
活动板
五、 教 学 反 思
在力学课的教学中,制定一些类似 “跳一跳就能摘到果子”的目标,和学 生一起领略学习的成就与乐趣。不简单 借助教师职业的权威,而是通过教师自 身对事业的态度,对专业的追求,对敬 业的坚持,对学生的理解和宽容,在潜 移默化中促进学生学习习惯和专业态度 的养成,才能取得良好的教学效果。