1-1建筑力学的任务
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《建筑力学》课程教学大纲课程编码:学时:32学分:4适用专业:建筑学开课部门:一、课程的性质与任务《建筑力学》是建筑学专业学生必修的专业基础课。
它以高等数学、物理学为基础,通过本课程的学习,培养学生具有初步对建筑工程问题的简化能力,一定的力学分析与计算能力,是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。
通过学习本课程,培养学生具有一般结构受力分析的基本能力;熟练掌握静力学的基本知识;掌握静定结构的内力和位移计算;掌握基本杆件的强度、刚度、稳定性计算;基本掌握简单超静定结构的内力的计算。
通过学习《建筑力学》可以有效培养学生逻辑思维能力,促进学生综合素质的全面提高。
三、实践教学的基本要求无课程的基本教学内容及要求第1章绪论1.教学内容(简要概括本章的主要教学内容)1.1 建筑力学的使命1.2 建筑力学的任务1.3 建筑力学的基本内容和作用1.4 怎样欣赏建筑力学这门学科2.重点与难点重点:无难点:无3.课程教学要求本章主要介绍了建筑三要素和建筑力学的使命,建筑力学的任务以及建筑力学的基本内容和作用。
通过本章的学习,同学们对建筑力学有初步的认识和了解。
第2章静力学基础1.教学内容(简要概括本章的主要教学内容)2.1力的概念2.2静力学的定律和原理2.3力系的分类和简化2.4静力分析·平面力系的平衡条件2.5空间力系的平衡条件2.6本章小结2.重点与难点重点:平面力系的平衡条件难点:平面任意力系向平面内任意一点的简化3.课程教学要求理解力的基本概念、基本公理、力偶及力偶矩矢、力的平移定理以及一般力系的简化。
通过本章的学习,要求掌握力在坐标轴上的投影和力矩关系定理,会进行一般力系的简化计算,并能对平面力系的平衡问题进行求解。
第3章建筑结构的类型和结构计算简图1.教学内容(简要概括本章的主要教学内容)3.1常见建筑结构的类型3.2结构计算简图3.3结构受力分析图3.4本章小结2.重点与难点重点:约束的简化、结构受力分析图的绘制难点:结构受力分析图3.课程教学要求本章主要介绍了建筑结构的分类、结构的计算简图、建筑荷载的简化和计算、约束的简化和约束力以及结构受力分析图的绘制。
建筑力学1.建筑力学的任务:研究和分析作用在结构或构件上力与平衡的关系,结构或构件的内力应力变形的计算方法以及构件的强度刚度和稳定条件,为保证结构或构件既安全可靠又经济合理提供计算理论依据。
2.要求:强度,刚度,稳定性。
3.杆:分为直杆和曲杆。
平面形状的称为板,曲面形状称为壳。
板块的几何特征是三个方向的尺寸都是同数量级的。
薄壁杆。
4.力:是物体间的相互机械作用,这种作用使物体的运动状态或形状发生改变。
5力产生的效应:分为外效应(运动效应)和内效应(变形效应)6..力的三要素:力的大小、方向和作用点。
产生变体的物体称为刚体。
7平衡:是指物体相对地球保持静止或作匀速直线运动的状态。
力系分为汇交力系、力偶系、平行力系、一般力系。
(力系:作用在物体上的一组力。
)8.静力学基本公理:二力平衡原理:作用于刚体上的两个力平衡的充分与必要条件是这两个力相等、方向相反、作用线在一条直线上。
(推论:力的可传性原理)加减平衡力系原理:在作用于刚体上的已知力系上,加上或减去任意一个平衡力系,不会改变原力系对刚体的作用效应。
力的平行四边形法则:作用于物体上同一点的两个力,可以和成为一个合力,合力也作用于该点,其大小和方向由以两个分力所构成的平行四边形的对角线来表示。
三力平衡汇交定理:一刚体受不平行的三个力作用而平衡时,此三力的作用线必共面且汇交于一点。
作用力与反作用力公理:两个物体间相互的一对力,总是大小相等、方向相反、作用线相同,并分别而且作用于这两个物体上。
9.约束反力的方向总是与物体的运动或运动趋势的方向相反。
几种常见的约束及其约束反力:圆柱铰链约束,链杆约束,固定铰支座约束,固定端约束等10.画受力图的步骤及注意事项:1.取脱离体。
将研究对象从其联系的周围物体中分离出来,2.根据已知条件,画出作用在研究对象上的全部主动力;3根据脱离体原来受到的约束类型,画出相应的约束反力;4要熟练地使用常用的字母和符号标注各个约束反力;5.受力图上只画出脱离体的简图及其所受的全部外力,不画已被解除的约束。
1.通常对变形固体做出的假设:①连续性假设:认为整个物体内部充满物质,没有任何空隙;②均匀性假设:认为物体内部的任何部分,其力学性能完全相同;③各向同性假设:材料在各个方向上力学性能相同;④小变形假设1.建筑力学的任务:建筑力学的主要任务是研究力系的简化和力系的平衡问题;研究结构的几何组成规则;研究结构及其构件的强度、刚度、稳定性的问题,在既安全又经济的原则下为结构构件设计提供必要的理论基础和计算方法。
①结构各构件之间维持平衡。
②构件必须有足够的强度。
所谓强度,是指构件抵抗破坏的能力。
③构件必须有足够的刚度。
所谓刚度,是指构件抵抗变形的能力。
④构件必须有足够的稳定性。
所谓稳定性,是指构件保持原有平衡形态的能力。
⑤ 结构的几何组成。
结构中的各构件必须以合理的方式进行组合。
2.提高压杆稳定性的措施:① 尽量减小压杆的支撑长度。
L② 改善约束情况。
加强杆端约束的刚性,使压杆的长度因数减小③ 选择合理的截面形状。
I 截面形状恰当时增大惯性半径i ,减小柔度λ。
④ 合理选用材料。
E 对非弹性失稳的压杆,其临界压力与材料的强度有关,选择高强度钢能使其临界压力有所提高。
3.提高梁承载能力的措施(1)强度方面考虑:①选择合理的截面形状;②采用变截面梁;③改善梁的受力状况;(2)刚度方面考虑:①采用弹性模量E 大的材料;②增大截面的惯性矩Iz ;③增加支座、减小跨长;④对于扭转杆件,用空心截面取代等面积的实心截面,可以提高抗扭刚度。
4.与静定结构相比,超静定结构具有下列重要特性:①超静定结构则除荷载外,其它任何因素,如温度改变、支座位移、制造误差、材料收缩等,都可能引起内力的产生。
② 超静定结构在多余约束被破坏后,仍能维持几何不变性,还具有一定的承载能力。
③ 局部荷载的作用,对超静定结构的影响范围大,内力分布均匀,结构的变形小。
④ 对于超静定结构来说,约束作用越强,内力与变形的最大值也就越小。
⑤ 超静定结构中,各杆刚度比值若有任何改变,都会使结构的内力重新分布。