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工程力学与结构嘿，朋友！想象一下这样一个场景：你站在一座宏伟的大桥前，那巨大的钢梁横跨江河，车辆在上面飞驰。
或者是仰望那高耸入云的摩天大楼，惊叹于它的挺拔与稳固。
你有没有想过，是什么在背后支撑着这些令人震撼的建筑？这就得说到咱们今天的主角——工程力学与结构啦！就拿我身边的事儿来说吧。
我有个朋友叫老张，他是个资深的建筑工程师。
有一次，我们一起路过一个正在施工的工地，那工地上塔吊林立，工人们忙忙碌碌。
老张看着那逐渐成型的建筑框架，眼里放光，就像看到了自己心爱的宝贝。
“你知道吗？”老张拍着我的肩膀说，“这看似简单的框架，里面可藏着大学问，这就是工程力学和结构的魅力所在。
”我一脸疑惑地问：“这能有啥大学问？不就是一堆钢筋水泥嘛。
”老张笑着摇摇头：“这你就不懂了吧！工程力学就像是建筑的灵魂，而结构就是它的骨架。
没有强大的灵魂和坚实的骨架，这建筑能立得起来？能经得住风吹雨打？”听他这么一说，我还真来了兴趣。
老张接着解释道：“你看那塔吊吊起的钢梁，它能承受那么重的重量，靠的就是工程力学里的受力分析。
要计算出每个点承受的力，才能确保钢梁不会变形、断裂。
这就好比你挑担子，得知道怎么分配重量，才能挑得稳当，不然担子不是歪了就是断了。
”“再说说这大楼的结构，为啥有的是框架结构，有的是剪力墙结构？这都是根据不同的需求和条件设计的。
就像人穿衣服，不同的场合得穿不同的款式，不然就不合时宜。
”老张越说越起劲。
咱们生活中的桌椅板凳、桥梁房屋，哪一样离得开工程力学与结构？你想想，要是椅子的结构不合理，坐上去摇摇晃晃，那不把人摔个大跟头？要是桥梁的受力没计算好，说不定哪天就塌了，那得多危险！工程力学就像是一位幕后的英雄，默默地保障着一切的稳定和安全。
它研究物体的受力、运动和变形，为结构设计提供了坚实的理论基础。
而结构呢，则是将这些理论转化为实实在在的形态，让我们的生活变得更加便捷和美好。
所以说，工程力学与结构可不是什么遥不可及的高深学问，它们就在我们的身边，影响着我们生活的方方面面。
建筑结构设计原理的核心要素力学材料与技术建筑结构设计原理的核心要素：力学、材料与技术导言：建筑结构设计是建筑工程中非常重要的环节。
它涉及到建筑物的稳定性、耐久性和安全性等方面问题。
在建筑的结构设计中，力学、材料和技术是三个核心要素。
本文将探讨这三个要素在建筑结构设计中的作用和重要性。
一、力学在建筑结构设计中的作用力学是研究物体静力学和动力学的学科，它在建筑结构设计中起着至关重要的作用。
力学的基本原理被应用于建筑结构的计算和分析，以确保建筑物在受外部力作用下能够保持稳定。
1. 受力分析在建筑结构设计中，通过受力分析可以对建筑物所承受的各种力进行计算和评估。
受力分析可用于确定建筑构件的尺寸和材料的选择，以确保结构的稳定性和安全性。
2. 结构计算结构计算是建筑结构设计中的重点内容。
利用力学原理，可以进行结构成员的受力计算和结构稳定性的评估。
力学理论可以帮助工程师合理选择结构形式，并通过计算分析确定结构的受力状态和强度要求。
3. 结构优化力学原理为进一步优化建筑结构提供了理论和方法。
通过合理的力学分析和计算，可以不断优化结构，提高建筑物的使用效率和经济性。
力学优化可以有效减少结构的自重和材料的使用，同时增强结构的稳定性。
二、材料在建筑结构设计中的作用材料是构成建筑物的基本要素，它直接影响着建筑结构的强度、刚度和耐久性。
在建筑结构设计中，合理选择和使用材料是确保建筑物稳定和安全的重要环节。
1. 强度和刚度材料的强度和刚度是建筑结构设计中关注的主要问题。
建筑构件要能够承受外部荷载并保持稳定，因此需要选择强度和刚度适宜的材料。
常见的建筑材料如钢、混凝土和木材等具有不同的力学性能，可以根据实际需要进行选择。
2. 耐久性和安全性材料的耐久性和安全性是建筑结构设计中另一个关键考虑因素。
建筑物长期受到自然环境和外界因素的影响，材料需要具有足够的耐久性，以保证建筑物的寿命和安全性。
例如，混凝土在耐久性方面具有优势，适用于大多数建筑工程。
力学在建筑工程中的应用
力学在建筑工程中有着广泛的应用，其中包括以下几个方面：
1. 结构设计：力学理论被广泛应用于建筑物的结构设计中。
通过力学方法，工程师可以计算各种类型的荷载和压力对建筑结构的影响，从而确保所设计的建筑物结构具有足够的强度和稳定性。
2. 地基勘察：力学方法可以用于地基勘察，包括地质勘察和土壤测试。
这些测试可以通过测量地球表面的振动和移动来确定建筑物周围的土壤密度和强度等参数，并用于建筑物的地基设计。
3. 施工安全：力学方法也可以用于建筑施工的安全管理中。
通过分析不同类型的荷载和压力，可以确保建筑施工过程中的安全性，并在发现问题时采取必要的预防和纠正措施。
4. 风力设计：风力是建筑物可能面临的重要荷载之一。
力学方法可以帮助工程师确定建筑物的风力抗性，以确保其在恶劣气候条件下的安全性。
5. 地震设计：力学方法对于建筑物的地震设计非常重要。
通过分析建筑物的结构和材料，可以确定应对不同级别的地震所需的安全级别，并采取相应措施，以降低地震对建筑物和人员的危险。
工程力学的作用
工程力学是一门研究物体在外力作用下产生的形变和运动的学科，它在工程领域具有重要的作用。
1.设计和分析结构：工程力学可以帮助工程师设计和分析各种
结构，如建筑物、桥梁、隧道等。
通过研究力学原理，工程师可以确定结构的最佳尺寸、形状和材料，以确保结构的安全性和稳定性。
2.预测和控制变形：工程力学可以帮助工程师预测和控制物体
在外力作用下产生的形变。
例如，在建筑设计中，工程师需要考虑到建筑物在重力和地震等外力作用下的变形情况，以确保建筑物的安全性和稳定性。
3.分析和解决工程问题：工程力学提供了一种分析和解决工程
问题的方法和工具。
通过应用力学原理，工程师可以定量地分析和解决各种工程问题，包括结构强度、材料选择、运动学和动力学等方面的问题。
4.优化设计：通过工程力学的分析和计算，工程师可以寻找并
实现最佳设计方案，以达到最优的工程性能和经济效益。
例如，在机械设计中，工程师可以使用力学原理来优化机械组件的强度、刚度和重量等方面的性能。
总之，工程力学在工程领域起着至关重要的作用，它能够帮助工程师分析和解决各种工程问题，并设计出安全、稳定和高性能的结构和系统。
1.（ ）是一种自身不平衡，也不能用一个力来平衡的特殊力系。
A 重力B 共点二力C 力偶D 力矩正确答案:C单选题2.三个刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连，则所组成的体系是：A 几何可变B 几何不变C 瞬变体系D 不一定正确答案:B单选题3.下列说法正确的是：A 荷载标准值要大于荷载设计值B 荷载标准值要小于荷载设计值C 强度标准值要小于强度设计值D 强度标准值要大于强度设计值正确答案:C单选题4.为了保证杆件在外力作用下有足够的强度，杆件内任何截面的工作应力应小于等于：A 危险应力B 最小应力C 允许应力D 最大应力正确答案:C单选题5.拉杆的最危险截面一定是全杆中（ ）的截面。
A 轴力最大B 面积最小C 应力最大D 不能确定正确答案:C单选题6.拉（压）杆应力公式 的应用条件是（ ）：A 应力在比例极限内B 外力合力作用线必须沿着杆的轴线C 应力在屈服极限内D 杆件必须为矩型截面杆正确答案:B单选题7.（ ）是物体一点处某一方向的截面上所分布的法向应力。
A 正应力B 剪切应力C 拉应力D 压应力正确答案:A单选题8.不同强度等级的钢材，（ ）相等。
A 极限强度B 弹性模量C 极限应变D 屈服台阶正确答案:B单选题9.梁的内力主要有：A 弯矩和剪力B 轴力和扭矩C 弯矩和扭矩D 轴力和剪力正确答案:A单选题10.提高矩形截面的（ ）是提高梁抗弯刚度的最有效措施。
A 宽度B 高度C 长度D 长宽比正确答案:B单选题11.（ ）是一种自身不平衡，也不能用一个力来平衡的特殊力系。
A 重力B 共点二力C 力偶D 力矩正确答案:C单选题12.截面大小相等的两根细长压杆，形状一为圆形，另一为圆环形，其它条件相同，为（A 圆形的柔度大B 圆形的回转半径大C 圆形的临界力大D 圆形的临界应力大正确答案:B单选题13.某刚体连续加上（或减去）若干个平衡力系，对该刚体的作用效应：A 不变B 不一定改变C 改变D 可能改变正确答案:A单选题14.平面任意力系平衡的充分必要条件是：A 合力为零B 合力矩为零C 各分力对某坐标轴投影的代数和为零D 主矢与主矩均为零正确答案:D单选题15.拉（压）杆应力公式σ=N/A的应用条件是：A 应力在比例极限内B 外力合力作用线必须沿着杆的轴线C 应力在屈服极限内D 杆件必须为矩型截面杆正确答案:B单选题16.同一刚体上，一力向新作用点平移后，新作用点上有（ ）：A 一个力B 一个力偶C 力矩D 一个力和一个力偶正确答案:D单选题17.柔性约束的约束力方向总是（ ）受约束物体。
浙大《工程力学与建筑结构》离线作业
一、结构对于建筑的作用有哪些，是如何组成的？（10分）
答：承担结构自身的与外部的力学作用，并把这些力和作用传递到大地上。
水平跨度构件、垂直传力构件、抗侧向力构件、基础。
二、请简述预应力的基本原理及其优点?（15分）
答：预应力混凝土结构是一种在承受外荷载之前预先对它施加压力，在其截面上造成预应力的混凝土结构。
优点是提高了构件的裂缝控制性能和刚度，顺应材料的高强度发展趋势，草用较高强度的钢筋和混凝土，充分发挥材料性能，减小构件截面尺寸。
装配式建筑的结构设计与工程力学分析一、引言装配式建筑是近年来发展迅猛的一种建筑方式，其具有节能、环保、高效等优势。
在实际应用中，装配式建筑的结构设计和工程力学分析是确保其安全性和可靠性的关键步骤。
本文将从结构设计和工程力学两个方面对装配式建筑进行详细探讨。
二、装配式建筑的结构设计1. 装配式建筑概述装配式建筑是指通过预先制造各组件，并在现场进行拼装完成的一种建筑技术。
它可以根据不同需求进行个性化定制，节省施工时间和人力成本。
2. 结构设计原则装配式建筑的结构设计需要兼顾强度、耐久性、稳定性等要求。
主要包括：选择合适的材料；合理布局各组件；考虑纵向与横向连接等因素；确定适宜的负荷传导路径。
3. 材料选择在装配式建筑中，常用材料包括钢结构、混凝土和木材等。
选择合适的材料需要考虑强度、重量、耐久性等因素，以满足建筑的功能和使用要求。
4. 组件布局与连接装配式建筑的各个组件需要合理布局，并通过适当的连接方式进行固定。
在设计过程中，需要考虑结构的整体性，确保建筑具有稳定和抗震的能力。
5. 负荷传导路径设计负荷传导路径是指在建筑受到外部负荷时，如何将负荷从上部传导到地基。
装配式建筑需要选择合适的传导路径，确保负荷平衡，并减小结构变形和损坏风险。
三、装配式建筑的工程力学分析1. 力学分析方法工程力学分析是对装配式建筑进行强度和刚度计算的重要步骤。
常用的力学分析方法包括有限元法、弹性力学理论等。
通过这些方法可以确定装配式建筑在各种外部载荷下的应力和变形情况。
2. 强度与刚度计算强度计算是指根据建筑所受到的不同载荷条件下，计算材料和构件承受能力是否满足规定的标准。
刚度计算则是评估装配式建筑的变形情况，确保其在使用过程中不会出现过大的变形。
3. 抗震性能分析对于装配式建筑来说，抗震性能是至关重要的。
工程力学分析可以通过模拟地震作用，计算并评估建筑在地震中的响应和安全性。
合适的设计和材料选择可以有效提高装配式建筑的抗震能力。
工程力学与建筑结构作业一、选择题1。
作用在同一刚体上的两个力大小相等、方向相反、且沿着同一条作用线,这两个力是：（ )A。
作用力与反作用力 B。
平衡力 C。
力偶2。
既能限制物体转动,又能限制物体移动的约束是：（）A。
柔体约束 B.固定端约束 C。
活动铰链约束3。
三种不同的截面形状（圆形、正方形、空心圆）的等截面直杆,承受相同的轴向拉力P，比较材料用量，则。
( ）A．正方形截面最省料 B。
圆形截面最省料C。
空心圆截面最省料 D。
三者用料相同4.（）A．轴力最大 B。
面积最小 D. 不能确定5于等于（ ).A。
危险应力 B。
最小应力 C。
允许应力 D.最大应力6、梁的内力主要有。
A．弯矩和剪力 B. 轴力和扭矩 C. 弯矩和扭矩 D。
轴力和剪力7、若梁的截面是T形截面,则截面上的最大拉应力和最大压应力的数值 . A．不同 B. 相同 C. 不一定（）8．截面大小相等的两根细长压杆，形状一为圆形，另一为圆环形，其它条件相同，为形的临界力大.A。
圆形的柔度大 B。
圆形的回转半径大C。
圆形的临界力大 D. 圆形的临界应力大9。
两端支承情况和截面形状沿两个方向不同的压杆,总是沿着值大的方向失稳。
A。
强度 B。
刚度 C。
柔度 D.惯性矩10. 下列说法正确的是： .A. 荷载标准值要大于荷载设计值B。
荷载标准值要小于荷载设计值C. 强度标准值要小于强度设计值D。
强度标准值要大于强度设计值11. 混凝土保护层厚度是指 .A．箍筋的外皮至混凝土外边缘的距离B. 钢筋的外皮至混凝土外边缘的距离C。
纵向受力钢筋截面形心至混凝土外边缘的距离D。
箍筋的截面形心至混凝土外边缘的距离二．填空题1.平面汇交力系的合力对平面内任一点之矩，等于各个分力对同一点的力矩的代数和。
这就是合力矩定理。
2。
平面一般力系平衡的充分和必要条件是：∑Fx=0，∑Fy=0，∑m=0 . 3。
设计构件需满足强度、刚度、稳定性三个方面的要求。
4.强度条件能进行三方面的计算：①强度校核 ;②截面设计；③确定许可载荷。
水利职业学院《工程力学与建筑结构》课程技能考试计算说明书班级：：学号：教师：周广宇时间：目录一、课程简介 (1)二、技能考试题目概况 (2)2.1题目容 (2)2.2软件简介 (2)三、技能考核设置过程 (4)3.1节点设置 (4)3.2单元设置 (4)3.3支座设置 (4)3.4荷载设置 (5)四、技能考核计算结果 (5)4.1支反力计算 (6)4.2剪力计算 (7)五、技能考核体会 (10)一、课程简介《工程力学与建筑结构》这门课程以力学知识为基础，学习结构和构件设计工作任务及相关知识与技能，是一门以培养学生的实际工作能力为目标的应用技术课程；是一门实践性较强，并且理论与实践联系非常紧密的应用技术课程。
是建筑工程技术专业核心专业基础课，同时也服务于我院工程监理和工程造价专业的建筑结构课程。
本课程以结构设计工作任务来组织相关知识与技能的学习，培养学生混凝土结构构件的设计计算能力、绘制与识读结构施工图能力。
工程力学与建筑结构是将原建筑力学、建筑结构两门课程进行了综合，重构了建筑力学到建筑结构的知识应用体系，以适应职业岗位能力培养目标的需要。
本课程主要学习力学基本知识和建筑结构一般结构构件的计算方法和构造要求，通过学习让学生会设计混凝土结构和砌体结构常用构件，会绘制与识读混凝土结构施工图，同时培养学生具备对常见工程事故分析与处理的能力。
为进一步学习建筑施工、工程质量检验与验收、建筑工程计量与计价等课程提供有关建筑结构的基本知识，为将来从事施工技术和管理工作奠定基础。
该课程是学生职业素质养成的重要平台。
有利于对学生进行标准意识、规意识、质量意识及态度意识的培养。
此外，混凝土结构设计涉及到方案拟定、数据计算和绘图等诸多环节，可以为学生创造沟通、表达、协作的素养。
在这门课程的学习过程中，我们应该重点掌握工程力学与建筑结构的基本理论和基本知识、常用杆件及结构的受力分析方法、结构的力计算及力图的绘制方法、结构位移的计算方法及常用结构构件的设计方法。
具有对一般结构进行受力分析、力分析和绘制力图的能力；了解材料的主要力学性能并有测试强度指标和构件应力的初步能力；掌握构件强度、刚度和稳定计算的方法；掌握各种构件的基本概念、基本理论和构造要求，能进行各种结构基本构件的设计和一般民用房屋的结构设计，具有熟练识读结构施工图和绘制简单结构施工图的能力，并能处理解决与施工和工程质量有关的结构问题。
二、技能考试题目概况2.1题目容2.2软件简介《结构力学求解器》(SM Solver Windows,简称求解器是一个方便好用的计算机辅助分析计算软件），其求解容涵盖了本教材所涉及的几乎所有问题，包括：二维平面结构（体系）的几何组成、静定、超静定、位移、力、影响线、自由振动、弹性稳定、极限荷载等。
对所有的问题，求解器全部采用精确法给出精确答案。
在结构力学的学习中，求解器可以提供很多功能和帮助。
结构力学求解器（SM Solver）是一个面向教师、学生以及工程技术人员的计算机辅助分析计算软件，其求解容包括了二维平面结构（体系）的几何组成、静定、超静定、位移、力、影响线、包络图、自由振动、弹性稳定、极限荷载等经典结构力学课程中所涉及的一系列问题，全部采用精确算法给出精确解答。
本软件界面方便友好、容体系完整、功能完备通用，可供教师拟题、改题、演练，供学生作题、解题、研习，供工程技术人员分析、设计、计算之用。
3.3技能考核我们须深刻理解结构、结构计算简图的概念。
结构力学中的概念，言表达，不必死记教材上的原话，所谓理解概念，就是弄清其目的条件、实现目的的手段、适用场合等。
结构是建筑物中承载的骨架部分，本课程研究的是狭义的结构，即杆件结构。
实际的结构是很复杂的，完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的，也是不必要的（次要因素的影响较小，抓住主要因素即可满足工程误差要求）。
因此，对实际结构去掉不重要的细节，抓住其本质的特点，得到一个理想化的力学模型，用一个简化的图形来代替实际结构，就是结构计算简图。
三、技能考核设置过程3.1节点设置结点结点,1,0,0结点,2,2,0结点,3,4,0结点,4,6,0结点,5,8,0结点,6,10,03.2单元设置单元单元,1,2,1,1,1,1,1,0单元,2,3,1,1,0,1,1,1单元,3,4,1,1,1,1,1,0单元,4,5,1,1,0,1,1,1单元,5,6,1,1,1,1,1,13.3支座设置位移约束结点支承,1,6,0,0,0,90结点支承,3,1,0,0结点支承,5,1,0,03.4荷载设置荷载条件结点荷载,2,1,48,-90结点荷载,6,1,28,-90单元荷载2,4,5,3,20,0,1,90四、技能考核计算结果4.1支反力计算力计算杆端力值 ( 乘子 = 1)--------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2 --------------------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-------------------------------------------------------------------------------------------1 0.00000000 76.0000000 -152.000000 0.00000000 76.00000000.000000002 0.00000000 28.0000000 0.00000000 0.00000000 28.000000056.00000003 0.00000000 -28.0000000 56.0000000 0.00000000 -28.00000000.000000004 0.00000000 -28.0000000 0.00000000 0.00000000 -68.0000000-96.00000005 0.00000000 68.0000000 -96.0000000 0.00000000 28.00000000.00000000---------------------------------------------------------------------------------------- 反力计算约束反力值 ( 乘子 = 1)----------------------------------------------------------------------------------------结点约束反力合力支座 ------------------------------------------------------------------------------- 结点水平竖直力矩大小角度力矩----------------------------------------------------------------------------------------1 0.00000000 76.0000000 152.000000 76.0000000 90.0000000 152.0000003 0.00000000 -56.0000000 0.00000000 56.0000000 -90.0000000 0.000000005 0.00000000 136.000000 0.00000000 136.000000 90.0000000 0.000000004.2剪力计算力计算杆端力值 ( 乘子 = 1)----------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2-------------------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩----------------------------------------------------------------------------------------1 0.00000000 76.0000000 -152.000000 0.00000000 76.0000000 0.000000002 0.00000000 28.0000000 0.00000000 0.00000000 28.0000000 56.00000003 0.00000000 -28.0000000 56.0000000 0.00000000 -28.0000000 0.000000004 0.00000000 -28.0000000 0.00000000 0.00000000 -68.0000000 -96.00000005 0.00000000 68.0000000 -96.0000000 0.00000000 28.0000000 0.0000000---------------------------------------------------------------------------------------- 反力计算约束反力值 ( 乘子 = 1)---------------------------------------------------------------------------------------- 结点约束反力合力支座 ----------------------------------------------------------------------------- 结点水平竖直力矩大小角度力矩---------------------------------------------------------------------------------------- 1 0.00000000 76.0000000 152.000000 76.0000000 90.0000000 152.000000 3 0.00000000 -56.0000000 0.00000000 56.0000000 -90.0000000 0.00000000 5 0.00000000 136.000000 0.00000000 136.000000 90.0000000 0.00000000 4.3弯矩计算力计算杆端力值 ( 乘子 = 1)---------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2 ---------------------------------------------------------------------------------------- 单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩----------------------------------------------------------------------------------------1 0.00000000 76.0000000 -152.000000 0.00000000 76.0000000 0.000000002 0.00000000 28.0000000 0.00000000 0.00000000 28.0000000 56.00000003 0.00000000 -28.0000000 56.0000000 0.00000000 -28.0000000 0.000000004 0.00000000 -28.0000000 0.00000000 0.00000000 -68.0000000 -96.00000005 0.00000000 68.0000000 -96.0000000 0.00000000 28.0000000 0.00000000---------------------------------------------------------------------------------------- 反力计算约束反力值 ( 乘子 = 1)----------------------------------------------------------------------------------------结点约束反力合力支座-----------------------------------------------------------------------------------结点水平竖直力矩大小角度力矩---------------------------------------------------------------------------------------- 1 0.00000000 76.0000000 152.000000 76.0000000 90.0000000 152.0000003 0.00000000 -56.0000000 0.00000000 56.0000000 -90.0000000 0.000000005 0.00000000 136.000000 0.00000000 136.000000 90.0000000 0.00000000----------------------------------------------------------------------------------------五、技能考核体会在紧的复习周里老师为了加强我们对专业课程的深入体会并在掌握理论基础的同时让我们能熟练的学习掌握一门实际的工作技能，我们开始学习使用结构力学求解器。
