建筑力学(静力学)课程教案

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1、湖南交通工程学院课程授课教案授课内容绪论0.1建筑力学的研究对象0.2建筑力学的主要任务和内容第一章静力学基础1.1力的概念及性质教学目的与要求了解工程力学的研究对象、掌握工程力学的任务和内容；掌握力的概念及性质重点难点力的概念及性质参考资料中国石油大学出版社教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计新课讲授绪论0.1建筑力学的研究对象建筑力学是工程类专业的一门重要基础课，其研究对象是运动速度远小于光速的宏观物体。工程专业则以工程中的结构和构件为研究对象，研究它们的受力平衡运动、变形等方面

2、的基本规律，并掌握相关计算方法，为后续专业课程的学习奠定基础。建筑物中能承受或传递荷载并起骨架作用的物体及体系叫作结构，结构的各个组成部分称为构件。思考：建筑由哪些构件组成？根据几何形状的不同可将结构分为以下几类。（1）杆系结构。杆系结构由杆件组成。组成结构的杆件其几何特征是横截面尺寸比长度小得多，如梁、柱、拱、桁架等。（2）薄壁结构。薄壁结构也称板壳结构，它是由厚度远比长度和宽度小得多的薄板或薄壳组成的结构，如屋面板、楼面板等。（3）实体结构。实体结构是长、宽、高三个方向尺寸相近的结构，如拱壳

3、、块体（挡土墙、坝体）等。0.2工程力学的主要任务和内容0.2.1工程力学的主要任务工程力学的任务是对结构进行受力分析，分析结构的几何组成规律，解决在荷载作用下结构的强度、刚度和稳定性问题，即解决结构和构件所受荷载与其自身的承载能力这一对基本矛盾。0.2.2工程力学的主要内容（1）工程静力学。这是工程力学中重要的基础理论，主要包括物体的受力分析、力系的简化与平衡、结构的组成规律、静定结构的内力分析等。（2）杆件的承载能力计算。杆件的承载能力计算是结构承载能力计算的实质，主要包括基本变形杆件的内力

4、分析和强度、刚度计算，压杆稳定和组合变形杆件的强度、刚度计算。（3）结构的内力分析。由此可按杆件承载力计算方法进行超静定结构的强度和刚度等计算，主要包括研究静定结构的位移计算和求解超静定结构内力的基本方法（力法、位移法、力矩分配法和矩阵位移法等）。我们主要学习这本书的静力学部分。第一章静力学基础1.1力的概念及性质1.1.1力的概念力的概念产生于人类从事的生产劳动当中。当人们用手握、拉、掷及举起物体时，由于肌肉紧张而感受到力的作用，这种作用广泛存在于人与物及物与物之间。因此，我们将力定义为物体相

5、互间的一种机械作用，它能使物体的运动状态或形状发生改变。物体相互间的机械作用形式多种多样，可归纳为两类：一类是物体相互间的直接接触作用，如弹力、摩擦力等；另一类是通过场的相互作用，如万有引力。物体在受力后会产生外效应和内效应，外效应使物体的运动状态发生改变，内效应使物体的形状发生改变。力有三要素：大小、方向、作用点，国际单位为牛顿（N）或千牛顿（KN）。力的工程单位为千克力kgf，1kgf=9.8N1.1.2力的性质力的三要素表明：力是矢量，要用一条带有箭头的线段来表示（图1-1）。图1-1图1

6、-1图1-1图1-1课后小结本次课我们主要了解了工程力学的研究对象、研究任务和研究内容，并重点讲解了力的概念及性质，希望同学们课后多加复习和理解，为后面的学习打好基础。湖南交通工程学院课程授课教案授课内容第一章力的概念及性质1.2静力学基本公理教学目的与要求掌握静力学基本公理重点难点静力学基本公理参考资料中国石油大学出版社教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计新课讲授第一章静力学基础1.2静力学基本公理1.2.1二力平衡公理二力作用在同一刚体上，使刚体处于平衡状态的充要条件是：这两个力

7、的大小相等、方向相反，且作用线沿同一直线。二力平衡是一切平衡力系的基础。建筑结构中受二力平衡的杆件很多，钢筋受拉平衡，柱子受轴向压力平衡都属于这一类。1.2.2力的平行四边形公理作用在物体上同一点的两个力，可以合成为一个合力。合力的作用点也在该点，合力的大小和方向，由这两个力为边构成的平行四边形的对角线确定。该法则指出，两个力合成不能简单地求算术和，而要用平行四边形法则求几何和，即矢量和，它是力系简化的基础（图1-3）。FR=F1+F2，“+”表示矢量相加。正弦定理和余弦定理讲解课后小结本次课我

8、们主要学习了静力学基本公理的二力平衡公理和平行四边形公理，希望同学们课后多加复习和理解。湖南交通工程学院课程授课教案授课内容第1章力的概念及性质1.2静力学基本公理教学目的与要求掌握静力学基本公理重点难点静力学基本公理参考资料中国石油大学出版社教学方法讲述教学手段板书教学过程教学手段方法设计新课讲授1、力的可传性图1-4（b）比1-4（a）增加了一对平衡力，且有F1=-F2=F（即三力的大小相同），作用线沿同一直线，根据加减平衡力系公理，显然图1-4（a）与图1-4（b）二力系为等效力系。由于图