spContent=《建筑力学》围绕“力学概念——基本结构——计算方法——工程问题”四位一体的教学思路,立足培养学生的力学概念,从工程问题的本质出发,讨论和研究建筑结构及构件在荷载或其它因素作用下的工作状态,培养学生具有初步对实际问题的简化能力,一定的力学分析与计算的能力,为学习后续有关专业课程、从事建筑学、工程管理、给排水科学与工程等专业工作和科学研究奠定坚实的力学基础。
《建筑力学》围绕“力学概念——基本结构——计算方法——工程问题”四位一体的教学思路,立足培养学生的力学概念,从工程问题的本质出发,讨论和研究建筑结构及构件在荷载或其它因素作用下的工作状态,培养学生具有初步对实际问题的简化能力,一定的力学分析与计算的能力,为学习后续有关专业课程、从事建筑学、工程管理、给排水科学与工程等专业工作和科学研究奠定坚实的力学基础。
—— 课程团队
课程概述
《建筑力学》是建筑学、工程管理、给排水科学与工程等专业的一门学科基础必修课。
课程的主要任务是讨论和研究建筑结构及构件在荷载或其它因素作用下的工作状态,培养学生具有初步对实际问题的简化能力,一定的力学分析与计算的能力,为学习后续有关专业课程、从事相关专业工作和科学研究奠定坚实的力学基础。
课程的主要内容是基于三大力学(理论力学、材料力学和结构力学)的基本概念和计算方法,融入定性分析的思路,构建“力学概念——基本结构——计算方法——工程问题”四位一体的教学体系。
课程特色:基于建筑学、工程管理、给排水科学与工程等专业高级专门人才的培养要求,立足培养学生的力学概念,通过工程实例,应用现代教学手段,搭建建筑与结构的桥梁,培养高级专门人才一一具有结构师的力学素养。
授课目标
围绕“力学概念——基本结构——计算方法——工程问题”四位一体的教学思路,立足培养学生的力学概念,讨论和研究建筑结构及构件在荷载或其它因素作用下的工作状态,使学生掌握三大力学的基本概念和计算方法以及具有对实际力学问题的分析与计算能力,为学习后续有关专业课程、从事相关专业工作和科学研究奠定坚实的力学基础。
成绩 要求
为了保障证书权威性,平台不再支持免费电子证书,只提供认证证书。
1. 章节测验占:20%
2. 章节作业占:20%
3. 考试占:50%
4. 课堂讨论 (回复/被赞):10% 要求5次以上
60分及以上可以申请合格认证证书;
85分及以上可以申请优秀认证证书。
课程大纲
绪论
课时目标:1. 了解建筑力学的内容、任务、研究对象、学习方法;2. 掌握荷载及杆件结构的分类,杆件的几何特征与基本变形形式,支座的分类及其反力;3. 理解结构计算简图的简化方法、变形固体的定义和基本假设。
1.1 建筑力学的任务
1.2 荷载的分类
1.3 平面结构的支座及支座反力
1.4 结构的计算简图
1.5 杆系结构的分类
力、力矩、力偶
课时目标:1. 掌握力、力矩、力偶的基本概念和性质,受力分析方法及受力图的绘制;2. 理解平衡和刚体的概念。
平面力系的合成与平衡
课时目标:1. 了解平面力系的定义及其分类;2. 掌握平面力系平衡方程及其意义,平面力系平衡问题的求解;3. 理解力线平移原理,平面力系简化过程及简化结果。
3.1 平面汇交力系的合成与平衡
3.2 平面一般力系的合成与平衡
空间力系
课时目标:1. 了解空间力系的基本概念;2. 理解空间任意力系的平衡条件。
轴向拉伸与压缩
课时目标:1. 了解材料在轴向拉伸和压缩下力学性能,低碳钢拉伸变形的四个阶段及混凝土材料的力学性能,应力集中、应变能、应力状态和应力单元体的基本概念;2. 掌握截面法的基本原理及其步骤,轴力图的绘制,拉压杆横截面和斜截面上的应力类型、分布规律及其计算方法,剪应力互等定理,应变的定义及其计算方法,拉压杆的虎克定律,拉压杆强度条件的计算;3. 理解轴向拉压变形特点,内力、应力、极限应力、许用应力和安全系数的概念。
5.1 拉(压)杆横截面上的内力、轴力图
5.2 拉(压)杆横截面及斜截面上的应力
5.3 拉(压)杆的变形、虎克定律
5.4 材料在拉伸和压缩时的力学性能
5.5 拉压杆的强度条件
5.6 拉压杆连接部分的强度计算
扭转
课时目标:1. 了解内力的形式,杆件扭转的变形特点;2. 掌握扭矩图的绘制,极惯性矩和抗扭截面系数的求法,等直圆杆强度和刚度条件;3. 理解等直圆杆扭转时横截面上应力分布规律。
6.1 扭转轴的内力及内力图
6.2 扭转轴的应力和变形
平面体系的几何组成分析
课时目标:1. 了解几何组成分析的目的;2. 掌握约束、多余约束、链杆和铰的概念,几何不变体系的组成规律及其应用,静定结构和超静定结构的基本概念。
静定结构的内力分析
课时目标:1. 掌握常见结构(梁、刚架和桁架)的内力计算方法和内力图的绘制,拱和组合结构的受力特点;2. 理解平面弯曲的概念及其弯曲的内力形式(剪力和弯矩)及其符号的规定,弯矩、剪力和分布荷载之间的微分关系,拱合理轴线的概念,桁架的零杆的判断方法。
8.1 梁的内力
8.2 绘制梁的内力图――剪力图和弯矩图
8.3 弯矩、剪力和分布荷载集度之间的微分关系
8.4 多跨静定梁的内力
8.5 静定平面刚架的内力
8.6 三铰拱的内力
8.7 静定平面桁架的内力
8.8 组合结构的内力
8.9 静定结构的基本特征
梁的应力
课时目标:1. 了解主应力的概念及强度理论;2. 掌握梁正应力及剪应力的计算及其强度条件;3. 理解主应力迹线的概念。
9.1 梁的正应力、强度条件
9.2 梁的剪应力、强度条件
9.3 梁的主应力和主应力迹线
9.4 二向应力状态下的强度条件
梁的变形
课时目标:1. 熟练掌握直接法计算梁指定截面内力及用简捷法绘制梁内力图; 2. 熟练掌握梁横截面上的正应力计算公式及强度条件;3. 掌握常见截面的梁横截面上最大剪应力计算公式及其强度计算; 4. 会用叠加法求梁指定截面的挠度和转角,理解梁的刚度条件。
10.1 梁挠曲线的近似微分方程
10.2 提高梁的刚度的措施
杆件在组合变形下的强度计算
课时目标:1. 了解组合变形的概念;掌握斜弯曲应力计算方法; 2. 掌握拉、压弯组合变形;偏心受拉、受压组合变形的应力计算方法
11.1 斜弯曲
11.2 拉伸(压缩)与弯曲组合变形的强度计算
压杆稳定
课时目标:1. 理解压杆失稳和临界力的概念;2. 掌握压杆的临界力计算; 3. 能用折减系数法计算压杆的稳定问题。
12.1 压杆稳定的概念
12.2 细长中心压杆的临界力
12.3 压杆的稳定计算
静定结构的位移计算
课时目标:1. 掌握荷载作用下静定结构位移计算方法(积分法和图乘法);2. 掌握梁的刚度计算;3. 理解功、虚功和变形体虚功原理的基本概念。
13.1 计算结构位移的目的
13.2 刚体体系的虚功原理
13.3 变形体体系的虚功原理
13.4 静定结构由于荷载作用下引起的位移计算
13.5 用图乘法计算梁及刚架的位移
13.6 线弹性体系的互等定理
用力法计算超静定结构
课时目标:1. 了解超静定结构位移计算方法,超静定次数的判断;2. 掌握超静定结构的基本特点,力法计算超静定结构在荷载下的内力,对称性的应用。
14.1 超静定结构概述
14.2 力法的基本原理
14.3 力法的典型方程和计算示例
14.4 对称性的利用
14.5 超静定结构的位移计算及其最后内力图的校核
位移法和力矩分配法
课时目标:1. 理解位移法的概念,基本未知量, 位移法典型方程;2. 掌握位移法计算超静定结构的方法;3. 掌握对称结构的简化计算方法;4. 理解转动刚度、分配系数、传递力矩三个基本概念;5. 掌握应用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
15.1 位移法的基本概念
15.2 单跨超静定梁的形常数和载常数
15.3 位移法的典型方程和计算示例
15.4 力矩分配法的基本概念
15.5 用力矩分配法计算连续梁和结点无线位移刚架
影响线及其应用
课时目标:1. 了解影响线的概念及其应用;2. 掌握静力法作简支梁的影响线;3. 掌握利用影响线确定荷载最不利位置的方法;4. 了解内力包络图的概念与绘制。
16.1 影响线的概念
16.2 用静力法作简支梁的内力影响线
16.3 影响线的应用
附录A 平面图形的几何性质
课时目标:理解平面图形的几何性质:静矩、形心、惯性矩、惯性积、惯性半径和平行移轴公式。
A.1 静矩和形心
A.2 惯性矩
A.3 惯性积
A.4 惯性半径
A.5 平行移轴公式
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预备知识
要求学生具有一定的高等数学和物理学的基本知识,掌握函数及其基本性质、导数与积分的基本知识及其应用等。
参考资料
1. 周国瑾 施美丽 张景良主编,建筑力学(第五版),同济大学出版社,2016年7月第五版。
2. 高红梅、赵继涛主编,建筑力学,哈尔滨工业大学出版社,2011年5月,普通高等教育“十二五”国家规划教材。
3. 吕令毅、吕小华主编, 建筑力学(第二版),中国建筑工业出版社,2010年6月第二版,高校建筑学专业指导委员会规划推荐教材。