建筑力学教案(完整版)

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(3)掌握弹性变形与塑性变形的概念。
3.杆件变形的基本形式
(1)掌握轴向变形或压缩、剪切、扭转、弯曲四种基本变形的变形特点。
4.建筑力学的任务和内容
(1)了解建筑力学的任务、目的,结构正常工作必须满足的要求;
(2)掌握强度、刚度、稳定性的概念;
(3)了解建筑力学的内容。
5.荷载的分类
(1)掌握荷载的概念;
(2)结构是要承受荷载的,这里讨论最简单的结构(静定结构)在荷载作用下的内力计算(杆件视为刚体)
(3)研究单个杆件在基本变形形式下的受力情况,及其相应的变形以及受力与变形之间关系(变形体)
(4)静定结构在荷载作用下的变形与位移
(5)超定结构的内力(位移)三个经典方法
(6)直杆受压的稳定问题
5.集中荷载、均布荷载
2.两个位移的约束及约束反力(固定)
铰支座:分为固定铰支座和滚动铰支座。固定铰支座是将铰链约束与地面相连接的支座;固定铰支座是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。
3.三个位移的约束及约束反力
固定端:使杆件既不能发生移动也不能发生转动的约束;
4.一个位移及一个转角的约束及约束反力
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。
2.教学难点:对物体系统进行正确的受力分析并绘出受力图。
【教学方法与教学手段】
讲授式、讨论式、案例式。
【教学时数】 6学时
【基本内容】
一、约束与约束反力
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
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;
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。
这部分重点要求:根据约束形式、熟练确定其约束性质,并正确画出约束力。约束力的方向可根据判断确定一个正方向;不易判断的可以任意确定一个正方向。
(2)了解按荷载作用范围的分类及分布荷载、集中荷载的概念;
(3)了解按荷载作用时间的分类及恒荷载、活荷载的概念;
(4)了解按荷载作用性质的分类及静荷载、动荷载的概念及动荷载作用的基本特点。
第二章 静力学基础
【目的要求】
本章研究力对点的矩的概念及其计算,还研究组成力系的力偶。其目的是这些知识不仅在实际中有重要意义,而且还为学习下一章平面一般力系打下基础。研究力的基本知识和物体的受力分析。其目的是应用力系的平衡条件,根据已知力求出结构的支座反力,为下一步的结构计算打好基础。
1. 掌握力矩的概念和计算,合力矩定理及其应用;力偶的概念、力偶的基本性质以及平面力偶系的合成和计算;能对单个物体和简单的物体系统进行正确的受力分析并绘出受力图。
2.熟悉力的概念、平衡的概念、静力学公理、常见约束及相应约束反力
3.了解几种常见约束的实例。
【重点、难点】
1.教学重点:力矩的概念和计算,合力矩定理及其应用;力偶的概念、力偶的基本性质以及平面力偶系的合成和计算;能对单个物体和简单的物体系统进行正确的受力分析并绘出受力图。
《建筑力学》教案
第1章绪论
【目的要求】
1. 掌握:刚体的概念,杆件变形的基本形式。
2.熟悉:平面杆系结构的类型,建筑力学的任务,刚体、变形体及其基本假设。
3.了解:薄壁结构、实体结构的概念,载荷的分类。
【重点、难点】
1.教学重点:杆件变形的基本形式。
2.教学难点:刚体、变形体及其基本假设。
【教学方法与教学手段】
讲授式、讨论式、案例式。
【教学时数】 4学时
【本章知识点】
1.杆系结构
杆系结构——建筑物中的骨架主要由杆件组成,建筑力学主要研究平面杆件结构,在计算简同中用其轴线表示;
2.计算模型:刚体、变形体
计算模型-刚体、变形体——其中刚体是受力不变形的物体,当我们讨论的问题与变形无关或影响很小时可以使问题简化;
3.变形基本形式
变形体是物体变形不可忽略时的讨论,但也要有连续、均匀及各向同性的假设。包括拉压、剪切、扭转、弯曲,这四种基本的变形形式是日常生活中常见的,在本课程的学习中,应注意产生变形的力和力偶与相应的变形的对应关系。
4.建筑力学的内容和任务
(1)结构由杆件组成,如何组成才能成为一个结构是我们首先要研究的问题;
二、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:反映实际结构的主要性能;同时便于分析和计算。计算简图的选用需要较深厚的力学概念,并与工程实践相结合,以及实践的检验。
本课程只讨论(典型)计算简图。
1.支座形式及反力:
支座的形式有:链杆支座、铰支座、固定支座及定向支座。
支座约束要注意:
(1)链杆支座的约束反力必定沿着两铰链中心的连线作用在物体上。准确地说应为约束的位移方向。如:表示为滚轴支座和可动铰支座形式,则约束反力应为竖直方向,
二力杆的杆件只通过两端铰链受力作用,链杆只在两端铰链外受力作用,因此又称二杆。
(2)铰支座及反力,这里的铰支座是固定铰支座:约束杆端的轴向、切向位移;相应的约束反力是一个轴力和一个剪力。可以用两个垂直分力表示。
(3)固定支座:约束杆端的轴向、切向位移及转动;相应的固定端约束反力是一个轴力、一个剪力和一个力偶。
主要讨论集中荷载、均布荷载问题,其它荷载在其他课程讨论。
【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。
2.刚体、变形体及其基本假设
(1)了解建筑力学中物体的概念;
(2)掌握在建筑力学中将物体抽象化为两种计算模型,以及刚体、理想变形固体的概念及其主要区别。
根据约束(Biblioteka Baidu制)的位移与相应的约束力可以将7种约束形式归纳为以下4类:
1.一个位移的约束及约束反力
2.两个位移的约束及约束反力
3.三个位移的约束及约束反力
4.一个位移及一个转角的约束及约束反力
1.一个位移的约束及约束反力
柔索约束:由软绳构成的约束。绳索悬挂重物,物体只能受绳子对其向上的拉力
光滑面约束:由两个物体光滑接触构成的约束。物体在光滑地面上,只受地面对其向上的压力;
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