《建筑力学》课程教学大纲
课程编号:030128 学分:4 总学时:68
大纲执笔人:陈素文大纲审核人:许强
一、课程性质与目的
通过《建筑力学》课程的学习,使工程管理专业学生能够掌握本课程所述的基本概念和基本理论。
如杆件的四个基本变形和其强度、刚度及稳定性的基本计算方法,较简单的杆系结构内力和位移的计算原理和方法,常见的结构体系受力分析等。
本课程为学习工程结构方面的专业课打下较好的力学基础,为将来从事较简单的结构设计或从事科学研究工作逻辑思维能力的提高奠定了一定的基础,为工程管理中项目规划的合理性和最优性具有一定的分析能力。
二、课程基本要求
(一)教学环节安排
1. 课堂讲授
要求:课堂讲授内容的安排重点要突出,繁简适度,对重点要保证讲清讲透,其中平面力系的静力平衡方程,杆件的拉伸、压缩、弯曲时的应力和变形计算,梁和刚架的内力图,图乘法,力法等是整个教学体系中的一些重要环节,应保证教学效果,使学生必须掌握。
2. 自学安排
要求:学生对自学内容要作自学笔记,有总结性结论。
应注意对自学内容有适度的指导,并对自学效果作适当形式的检查。
3. 习题内容及要求
通过适量的习题,使学生深入了解基本原理及概念,提高分析和解决问题的能力。
每次课的习题在2~3题。
4. 考试形式及要求
形式:闭卷
以期末考试成绩为主,适当参考平时成绩。
(二)教学工具和手段
板书教学与电子课件等现代化教学手段相结合。
(三)能力培养要求
重点培养学生利用力学基本概念和基本方法分析问题和解决问题的能力,同
时适当培养学生的自学能力。
三、课程基本内容
1、绪论
(1)了解建筑力学的研究对象与任务。
(2)了解结构计算简图的选取。
(3)了解建筑结构的分类。
(4)了解荷载分类,支座和结点的分类。
2、力、力矩和力偶
(1)掌握力对点的矩、力偶、力偶矩的概念。
(2)掌握合力矩定理。
3、平面力系的合成与平衡
(1)掌握平面汇交力系和平面力偶系的合成与平衡条件。
(2)掌握力的等效平移定理。
(3)掌握平面一般力系的合成与平衡条件。
(4)了解平面平行力系的平衡方程。
4、空间力系
(1)了解空间任意力系的平衡条件。
(2)掌握物体重心位置及平面图形形心的计算。
5、轴向拉伸与压缩
(1)了解轴向拉伸与压缩的概念。
(2)掌握直杆横截面上的正应力计算方法。
(3)了解容许应力、强度条件等概念。
(4)掌握轴向拉伸与压缩时的变形计算方法。
(5)了解建筑材料的力学性质。
6、扭转
(1)了解扭转的概念。
(2)掌握扭矩的计算方法,并能画出扭矩图。
(3)掌握等直圆杆扭转时的应力和变形计算方法。
(4)了解等直圆杆扭转时强度条件和刚度条件。
7、梁的内力与应力
(1)掌握单跨梁的内力计算。
(2)熟练掌握单跨梁的内力图和弯矩叠加法。
(3)掌握弯矩、剪力和荷载集度之间的关系。
(4)了解平面弯曲的概念。
(5)掌握梁的正应力计算方法。
(6)熟记常用截面的惯性矩、平行移轴公式。
(7)掌握梁的剪应力计算方法。
(8)了解梁的强度条件。
(9)了解提高梁弯曲强度的主要途径。
8、梁的变形
(1)了解梁挠曲线的近似微分方程。
(2)掌握积分法和叠加法求梁的变形。
(3)了解梁的刚度验算和提高梁的刚度的措施。
9、平面体系的几何组成分析
(1)了解几何不变体系与几何可变体系的定义。
(2)了解刚片、约束概念。
(3)掌握几何不变体系的基本组成规则,并能运用它们分析一般体系的几何组成,正确区分三种体系,即无多余约束的几何不变体系、
有多余约束的几何不变体系与几何可变体系。
10、静定结构的内力计算
(1)了解常见的五种静定结构(梁、拱、桁架、刚架和组合结构)的受力特征与计算方法。
(2)熟练掌握多跨静定梁的内力计算方法,能区分基本部分和附属部分,并能熟练地画出弯矩图和剪力图。
(3)熟练掌握悬臂刚架、简支刚架、三铰刚架的内力计算方法,并能正确地画出内力图。
(4)掌握桁架零杆的判别方法,掌握用结点法和截面法计算简单桁架与一般联合桁架指定杆件的内力。
(5)了解结构对称的、两拱趾位于水平线上的三铰拱的反力计算和指定截面内力的计算方法。
(6)了解组合结构的计算方法。
(7)了解静定结构的特征。
11、静定结构的位移计算
(1)了解广义力、广义位移、虚功与弹性体系的虚功原理的概念。
(2)掌握计算结构位移的单位荷载法,能正确地建立虚拟状态。
(3)了解荷载作用下梁、刚架、桁架位移计算的实用公式。
(4)熟练掌握用图乘法计算梁和刚架的位移。
熟记三角形、标准二次抛物线的图形面积和形心位置。
(5)了解支座移动引起的位移计算方法。
(6)了解功的互等定理、位移互等定理、反力互等定理及其使用条件。
12、力法
(1)了解超静定结构的概念。
(2)掌握超静定次数的确定方法和力法基本结构的选取方法。
(3)了解力法的基本原理和力法典型方程的物理意义。
(4)熟练掌握荷载作用下超静定梁和刚架的内力计算方法,并能绘出最后弯矩图。
(5)掌握荷载作用下一次超静定桁架的内力计算方法。
(6)掌握力法计算中的对称性利用,会用对称的基本结构简化计算。
四、实验或上机基本内容
无
五、前修课程要求
高等数学
七、教材与主要参考书
教材:
《建筑力学》,周国瑾,施美丽,张景良,同济大学出版社,2000年。
主要参考书:
《理论力学》(第三版)——建筑力学第一分册,重庆建筑工程学院编,
高等教育出版社。
《材料力学》(第二版)——建筑力学第二分册,于光瑜、秦惠民编,
高等教育出版社。
《结构力学》(第三版)——建筑力学第三分册,李家宝编,
高等教育出版社。