建筑力学3教案钟小兵
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建筑力学第三分册结构力学教学设计介绍结构力学是建筑力学中最基础的一门学科。
本文档将介绍建筑力学第三分册结构力学的教学设计。
教学目标1.了解结构力学的基本概念和基础知识;2.掌握结构分析的方法和计算技能;3.能够分析简单结构的静力和动力响应特性;4.能够设计出简单结构的框架和梁柱体系。
教学内容1.结构基础:结构力学概论、应力分析基本原理、应变分析基本原理、应力应变关系;2.杆件力学:杆件内力及其计算、杆件受力分析;3.梁的力学:梁内力分析、弯矩及剪力图、梁的挠曲和扭转;4.框架结构力学:框架结构的内力计算、简支梁结构的计算;5.变形原理:弹性变形、受弯构件纵向变形和截面变形、杆件和梁的变形计算。
教学方法1.理论教学:采用课堂讲授的方式,讲解相关的基础概念和知识点;2.实践教学:采用案例教学,引导学生理解和掌握结构分析的方法和技能;3.计算机模拟:采用计算机模拟软件进行结构分析和设计,提高学生的计算机应用水平。
教材和参考书目1.胡寿根、杨华、马文波,《建筑力学》(第3版),北京:清华大学出版社,2018年;2.赖健民、吴珊珊,《结构力学》(第2版),北京:中国建筑工业出版社,2016年;3.刘永坦、刘武,《框架结构分析与设计》,北京:清华大学出版社,2015年。
考核方式1.平时表现:包括课堂表现、作业完成情况等;2.个人作业:包括理论分析和计算设计;3.小组项目:要求小组合作完成一个简单结构的分析和设计,并进行报告。
教学进度本课程为1学期,共15周;计划教学进度如下:教学内容学时结构基础 2杆件力学 3梁的力学 4框架结构力学 3变形原理 3项目报告 2总结结构力学是建筑力学中最基础的一门学科,也是建筑设计和工程实施中必不可少的一项技能。
通过本课程的学习,学生将能够掌握结构分析的方法和技能,从而为后续的建筑设计和实施打下坚实的基础。
《建筑力学》课程教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解建筑力学的基本概念、原理和方法;(2)掌握静力平衡、材料力学性能、弹性与塑性变形、应力与应变等基本内容;(3)能够运用建筑力学知识分析解决实际工程问题。
2. 过程与方法:(1)通过案例分析、问题讨论等方式,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力;(2)通过小组合作、讨论交流等途径,提高学生的团队协作能力和沟通能力;(3)利用信息技术手段,如计算机软件、网络资源等,拓宽学生的知识视野。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对建筑力学的兴趣和热情,认识学习建筑力学的重要性;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;(3)培养学生关注社会、关爱环境的责任意识。
二、教学内容1. 建筑力学概述(1)建筑力学的定义、任务和分支;(2)物体受力的基本概念;(3)力学的基本定律。
2. 静力平衡(1)力的合成与分解;(2)平衡条件的应用;(3)物体在力作用下的稳定问题。
3. 材料力学性能(1)材料的基本力学性能;(2)拉伸、压缩、弯曲、剪切等基本受力状态下的应力与应变;(3)材料的强度与刚度设计。
4. 弹性与塑性变形(1)弹性变形与塑性变形的概念;(2)弹性模量与塑性模量的计算;(3)弹性与塑性变形在工程中的应用。
5. 应力与应变(1)应力与应变的定义及计算方法;(2)应力集中与应力分布;(3)应变硬化与应变软化现象。
三、教学方法1. 案例分析法:通过实际工程案例,使学生更好地理解建筑力学的原理和方法;2. 问题讨论法:引导学生主动思考、探讨问题,培养学生的解决问题能力;3. 小组合作法:鼓励学生分工合作,提高团队协作能力和沟通能力;4. 信息技术辅助教学:利用计算机软件、网络资源等,丰富教学手段,提高教学质量。
四、教学评价1. 平时成绩评价:包括课堂表现、作业完成情况、小组合作表现等;2. 考试成绩评价:包括理论知识考试和实际问题分析考试两部分;3. 综合实践评价:考察学生在实际工程中的运用能力和创新能力。
《建筑力学》教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法。
2. 培养学生运用建筑力学知识分析和解决实际问题的能力。
3. 使学生熟悉建筑力学在建筑设计和施工中的应用。
二、教学内容1. 建筑力学的基本概念:力的概念、作用点和力臂、力的分解和合成、力的矩、力的平行四边形法则等。
2. 建筑力学的基本原理:平衡条件、静力平衡、动力平衡、简化原理、超静定结构等。
3. 建筑力学的计算方法:截面力、截面矩、剪力、弯矩、剪力墙、梁、柱、板的受力分析等。
4. 建筑力学在建筑设计和施工中的应用实例。
三、教学方法1. 采用课堂讲授、案例分析、互动讨论相结合的方式进行教学。
2. 利用多媒体课件、模型等教学辅助工具,增强学生对建筑力学概念和原理的理解。
3. 布置适量练习题,巩固所学知识,提高学生分析和解决问题的能力。
四、教学安排1. 课时:总共40课时,每课时45分钟。
2. 教学进度安排:第1-8课时:基本概念和基本原理第9-16课时:基本计算方法第17-24课时:应用实例分析五、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、作业完成情况、练习题的正确率等,占总评的40%。
2. 期中考试:测试建筑力学的基本概念、基本原理和基本计算方法,占总评的30%。
3. 课程设计:分析一个建筑项目的力学问题,并提出解决方案,占总评的30%。
六、教学资源1. 教材:《建筑力学》,作者:X2. 课件:利用PowerPoint制作的课件,包括文字、图片、动画和视频等。
3. 模型:建筑力学相关模型,如梁、柱、板等。
4. 练习题库:包括选择题、填空题、计算题和案例分析题等。
七、教学过程1. 导入:通过一个实际建筑项目,引入建筑力学的基本概念和作用。
2. 课堂讲授:讲解建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法。
3. 案例分析:分析实际建筑项目中的力学问题,引导学生运用所学知识解决问题。
4. 互动讨论:分组讨论,学生提出问题,教师解答,增强学生的理解和记忆。
《建筑力学》课程教案一、课程简介1. 课程背景《建筑力学》是土木工程、建筑环境与能源应用工程、工程管理等相关专业的一门重要专业基础课程。
通过本课程的学习,使学生掌握建筑力学的基本概念、基本理论和基本方法,培养学生运用力学知识分析和解决工程实际问题的能力。
2. 课程目标(1)掌握建筑力学的基本概念、基本理论和基本方法;(2)能够运用力学知识分析和解决工程实际问题;(3)培养学生的空间想象能力、抽象思维能力和创新能力。
二、教学内容1. 绪论介绍建筑力学的定义、研究对象、研究方法及其在工程中的应用。
2. 力学基础(1)力学的基本概念:力、变形、应力、应变、弹性模量、泊松比等;(2)静力学基本定律:牛顿三定律、受力分析、平衡条件等;(3)流动力学基本定律:流体静力学、流体动力学等。
3. 材料力学(1)拉伸与压缩:应力、应变、弹性模量、泊松比、屈服强度、极限强度等;(2)弯曲:弯曲应力、弯曲应变、抗弯强度、挠度、剪力、弯矩等;(3)扭转:扭转应力、扭转应变、抗扭强度等。
4. 结构力学(1)梁式结构:梁的弯曲、剪力、弯矩、挠度等;(2)拱式结构:拱的受力分析、压力分布、拱的稳定性等;(3)刚架结构:刚架的受力分析、内力、位移、稳定性等。
5. 弹性力学(1)弹性力学的基本方程:平衡方程、本构关系;(2)平面应力问题:应力、应变、应力分量、应变分量等;(3)空间应力问题:应力、应变、应力分量、应变分量等。
三、教学方法与手段1. 教学方法(1)讲授:系统地传授知识,引导学生掌握基本理论;(2)案例分析:分析工程实际问题,培养学生解决实际问题的能力;(3)上机实习:运用软件进行力学分析,提高学生的实践能力。
2. 教学手段(1)多媒体课件:生动形象地展示力学现象和问题;(2)板书:清晰地表达力学原理和公式;(3)软件:运用ANSYS、SAP2000等软件进行力学分析。
四、教学评价1. 考核方式(1)平时成绩:课堂表现、作业、实验报告等;(2)期中考试:测试学生对力学基本知识的掌握程度;(3)期末考试:测试学生对课程内容的掌握程度。
建筑力学课程电子教案一、教案基本信息1. 课程名称:建筑力学2. 授课对象:土木工程专业本科生3. 课时安排:32课时4. 教学目标:使学生掌握建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法,培养学生的分析和解决实际问题的能力。
二、教学内容与安排1. 绪论(2课时)建筑力学的定义、研究对象和任务建筑力学的发展简史2. 力学基础(4课时)力学的基本概念矢量及其运算坐标系和空间几何关系3. 静力平衡(6课时)概述力的合成与分解受力分析静力平衡方程的建立与求解4. 杆件拉伸与压缩(8课时)概述轴向拉伸和压缩的基本概念拉伸和压缩时的应力、应变与变形材料的基本力学性能强度计算与塑性分析5. 弯曲(4课时)概述弯曲时的应力、应变与变形纯弯曲时的强度计算弯曲正应力的分布三、教学方法与手段1. 讲授法:讲解基本概念、基本原理和基本方法。
2. 案例分析法:分析实际工程中的力学问题,提高学生解决实际问题的能力。
3. 互动教学法:鼓励学生提问、发表见解,提高学生的参与度。
4. 多媒体教学:利用电子教案、动画、图片等丰富教学内容,提高学生的学习兴趣。
四、教学评价1. 平时成绩:考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况,占总成绩的30%。
2. 期中考试:考察学生对建筑力学基本知识的掌握,占总成绩的30%。
3. 课程设计:让学生运用所学知识解决实际问题,占总成绩的40%。
五、教学资源1. 教材:推荐《建筑力学》教材,为学生提供系统性的学习资料。
2. 电子教案:提供详细的课堂讲解内容,方便学生复习和预习。
3. 网络资源:推荐相关网站,为学生提供丰富的学习资料和案例分析。
4. 实验室:开展实验教学,让学生直观地了解力学现象。
六、扭转与剪切1. 扭转(4课时)概述扭转时的应力、应变与变形扭转时的强度计算扭转正应力的分布2. 剪切(2课时)概述剪切时的应力、应变与变形剪切强度计算七、平面力系1. 平面力系的合成与分解(2课时)力的合成与分解原理平面力系的平衡条件力矩的计算与合成2. 平面力系的平衡方程(2课时)平衡方程的建立平衡方程的求解方法力矩方程的求解八、空间力系1. 空间力系的合成与分解(4课时)力的合成与分解原理空间力系的平衡条件力矩的计算与合成2. 空间力系的平衡方程(2课时)平衡方程的建立平衡方程的求解方法力矩方程的求解九、弹性与塑性力学1. 弹性力学(4课时)弹性与塑性的基本概念弹性模量与泊松比弹性方程及其求解方法弹性位移与应力应变关系2. 塑性力学(2课时)塑性的基本概念塑性方程及其求解方法塑性变形与屈服条件十、建筑结构力学1. 概述(2课时)结构力学的基本概念结构力学的任务与研究方法2. 杆件结构的内力分析(4课时)剪力、弯矩与轴力的计算静力平衡方程的求解影响线及其应用3. 杆件结构的稳定性分析(2课时)稳定性的基本概念临界力与临界应力稳定性的判定方法4. 杆件结构的极限状态设计(2课时)极限状态的基本概念极限状态设计方法安全系数与荷载组合教学评价:1. 平时成绩:考察学生的出勤、课堂表现、作业完成情况,占总成绩的30%。
【大学课件】建筑力学电子教案一、教案基本信息1.1 课程名称:建筑力学1.2 适用课程:大学本科一年级学生1.3 教学目标:理解并掌握建筑力学的基本概念和原理。
学会运用建筑力学知识分析和解构问题。
能够应用力学原理进行简单的建筑结构设计和计算。
1.4 教学时间:2学时1.5 教学方式:课堂讲解、案例分析、互动讨论二、教学内容2.1 课题名称:建筑力学概述2.2 教学目标:理解建筑力学的定义、研究对象和研究方法。
掌握力学的基本量和常见力学符号。
2.3 教学内容:建筑力学的定义和研究对象。
力学的基本量:力、压力、应力、应变等。
常见力学符号和单位。
2.4 教学方法:通过PPT展示建筑力学的基本概念和原理。
结合实例讲解力学在建筑中的应用。
引导学生参与互动讨论,巩固知识点。
三、教学过程3.1 导入:通过展示建筑物的图片,引导学生思考建筑中的力学原理。
提出问题,激发学生的兴趣和思考。
3.2 课堂讲解:讲解建筑力学的定义和研究对象。
介绍力学的基本量和常见力学符号。
通过实例分析,展示力学在建筑中的应用。
3.3 互动讨论:引导学生提出问题和观点,进行小组讨论。
选取代表性的问题进行全班讨论和解答。
3.4 案例分析:选取实际建筑案例,引导学生运用力学原理进行分析。
引导学生思考并解决实际问题。
3.5 总结:对本节课的重点内容进行总结。
强调力学在建筑中的重要性。
四、作业与评估4.1 作业:布置相关的练习题,巩固所学知识。
要求学生完成一篇关于建筑力学应用的短文。
4.2 评估:通过课堂讲解和互动讨论,评估学生的理解和应用能力。
通过作业和短文,评估学生的掌握程度。
五、教学资源5.1 教材:《建筑力学》教科书。
相关的辅助教材和参考书。
5.2 教学工具:PPT演示文稿。
建筑模型或图片。
计算器和其他辅助教学工具。
六、教学内容6.1 课题名称:静力学基本定律6.2 教学目标:掌握静力学的基本定律,包括力的合成与分解、平衡条件。
能够运用静力学原理分析简单建筑结构的受力情况。
《建筑力学》教案一、教学目标1. 了解建筑力学的基本概念和原理,掌握力学的基本计算方法。
2. 能够运用建筑力学知识分析和解构建筑结构中的受力情况。
3. 培养学生的空间想象能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 第一章:建筑力学基本概念教学重点:力学的基本概念、力学单位制、牛顿运动定律。
教学难点:牛顿运动定律的理解和应用。
2. 第二章:平面力系教学重点:力的合成与分解、平行四边形法则、力的矩、力的偶矩。
教学难点:力的合成与分解的计算、力的矩的理解。
3. 第三章:空间力系教学重点:空间力的合成与分解、空间力的平行四边形法则、空间力的矩。
教学难点:空间力的合成与分解的计算、空间力的矩的理解。
4. 第四章:轴向拉伸与压缩教学重点:轴向拉伸与压缩的基本概念、应力、应变、弹性模量、屈服强度。
教学难点:应力、应变的计算、弹性模量和屈服强度的理解。
5. 第五章:扭转教学重点:扭转的基本概念、扭矩、剪切应力、扭转刚度。
教学难点:扭矩的计算、剪切应力的理解、扭转刚度的概念。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解建筑力学的基本概念和原理,并通过实例进行解释和阐述。
2. 使用图形和模型辅助教学,帮助学生建立空间想象能力。
3. 引导学生进行课堂练习和思考,培养学生的解决问题的能力。
4. 组织课堂讨论和小组活动,促进学生之间的交流和合作。
四、教学评估1. 课堂练习:布置相关的习题和案例,检查学生对建筑力学知识的掌握程度。
2. 小组讨论:评估学生在小组活动中的参与程度和合作能力。
3. 期末考试:全面测试学生对建筑力学的理解和应用能力。
五、教学资源1. 教材:《建筑力学》教科书。
2. 图形和模型:力学图示、建筑结构模型。
3. 计算机软件:用于辅助教学和计算的软件。
4. 网络资源:相关的在线教学资源和案例。
六、第六章:弯曲教学重点:弯曲的基本概念、弯曲应力、弯曲变形、梁的弯曲强度。
教学难点:弯曲应力、弯曲变形的计算、梁的弯曲强度的理解。
建筑力学电子教案1.教学目标通过本次课程,学生将能够:-了解建筑力学的基本概念和原理;-掌握建筑物的力学分析方法;-理解建筑物结构的静力平衡和稳定性;-学会应用建筑力学理论进行建筑物结构设计。
2.教学内容本课程将涵盖以下内容:-建筑力学的概念和基本原理;-建筑物结构的受力分析;-静力平衡和稳定性的理论与应用;-建筑物结构的设计原则与方法。
3.教学方法-理论讲解:通过课堂讲授,介绍建筑力学的基本概念、原理和方法;-实例演练:通过具体的建筑结构案例进行分析和设计;-计算实验:通过软件模拟和实际建筑样本的力学实验,验证理论知识的应用;-互动讨论:鼓励学生积极参与课堂讨论,提出问题和思考。
4.教学流程本课程将采用以下教学流程:-第一节课:介绍建筑力学的概念和基本原理;-第二节课:讲解建筑物结构的受力分析方法,并进行实例演练;-第三节课:探讨建筑物结构的静力平衡和稳定性,并进行计算实验;-第四节课:讲解建筑物结构的设计原则和方法,并进行实例演练;-第五节课:总结和复习,进行课堂互动讨论。
5.教学资源-教材:建筑力学教材(参考书目);-计算机:用于实例演练和计算实验;-建筑样本:用于力学实验;-PPT演示:辅助教学的展示工具。
6.教学评估-平时表现:课堂参与、作业完成情况;-实验报告:根据计算实验和力学实验编写的报告;-期末考试:对建筑力学理论、方法和应用的考核。
7.教学辅助措施-小组讨论:组织学生进行小组讨论,提高互动和合作能力;-辅导辅助:为需要帮助的学生提供额外的辅导和指导;-实验指导:为学生提供实验指导和安全保障。
8.教学反馈与调整在课程进行过程中,根据学生的学习情况和反馈意见,适时调整教学内容和教学方法,确保教学效果和教学质量。
9.教学手段和教学手段创新-PPT演示:利用多媒体工具进行知识的展示;-虚拟实验:通过建筑力学模拟软件进行虚拟实验,在实践中掌握理论知识;-远程教学:利用网络平台进行远程教学和互动。
建筑力学 3 教案钟小兵
建筑工程系结构教研室
四川理工学院建筑工程系结构教研室教案
叠加以上两步的杆端弯,得到最后杆端弯矩。
三、多结点力矩分配法
用力矩分配法计算多结点的连续梁和无侧移刚架,只要逐次放松每一个结点,应用单结点的基本运算,就可逐步渐近求出杆端弯。
注意:
①多结点结构的力矩分配法得的是渐近解。
②首先从结点不平衡力矩较大的结点开始,以加速收敛。
③不能同时放松相邻的结点(因为两相邻结点同时放松时,它们之间的杆的转动刚度和传递系数定不出来);但是,可以同时放松所有不相邻的结点,这样可以加速收敛。
④每次要将结点不平衡力矩变号分配。
⑤结点i的不平衡力矩M i总等于附加刚臂上的约束力矩,可由结点平衡来求。
在第一轮第一个分配结点:M i=∑M F-m (结点力偶荷载顺时针为正)在第一轮其它分配结点:M i=∑M F+M传-m (结点力偶荷载顺时针为
正)
以后各轮的各分配结点:M i=M传
四、无剪力分配法
力矩分配法是用于连续梁和无侧移刚架,不能直接用于有侧移刚架。
但对有些特殊的有侧移刚架,可以用与力矩分配法类似的无剪力分配法进行计算。
⑴无剪力分配法的使用条件:结构中除了两端无相对
§12.1 概述
1、矩阵位移法的基本思路
先将结构离散成有限个单元,按照单元的力学性质,建立单元刚度方程,形成单元刚度矩阵;然后在满足变形条件和平衡条件的前提下,将这些单元集合成整体,即由单元刚度矩阵集成整体刚度矩阵,建立结构的位移法基本方程,进而求出结构的位移和内力。
§12.2单元分析一
1、坐标系的选择:
在矩阵位移法中采用两种坐标系:局部坐标系和整体坐标系。
2、局部坐标系中的单元刚度矩阵在局部坐标系
中,杆端力及杆端位移的正方向如图2所示。
单元刚度方程可表示为:
2
22224)1(βξβω+-m )1(2βω-
精品
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