《建筑力學(xué)》課程教學(xué)大綱

1、建筑力學(xué)教學(xué)大綱英文名稱：Building Mechanics學(xué)分：4學(xué)分學(xué)時：64學(xué)時理論學(xué)時：60學(xué)時上機(jī)學(xué)時：4學(xué)時適用專業(yè)：建筑學(xué)專業(yè)先修課程：教學(xué)目的：建筑力學(xué)是建筑系建筑學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，它是涵蓋理論力學(xué)，材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的一門綜合課程。通過學(xué)習(xí)本課程，要求學(xué)生掌握基本的力學(xué)概念，對基本構(gòu)件和力學(xué)模型能熟練分析出內(nèi)力分布，掌握結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計準(zhǔn)則和常見的受荷狀態(tài)。教學(xué)要求：建筑力學(xué)包括靜力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)三部分內(nèi)容。其基本要求為：（1）初步具備將簡單的桿件結(jié)構(gòu)簡化為計算簡圖的能力；（2）會從簡單的物體系中選取脫離體并畫出其受力圖；（3）能熟練地運(yùn)用平衡方程求解單個物體和

2、簡單物體系的平衡問題；（4）能熟練地分析單個桿件的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖；（5）會運(yùn)用強(qiáng)度條件進(jìn)行單個桿件的截面選擇和強(qiáng)度校核，并能進(jìn)行剛度和穩(wěn)定性校核；（6）能分析簡單結(jié)構(gòu)的幾何組成，確定超靜定次數(shù)；（7）了解平面靜定結(jié)構(gòu)的受力性能；（8）會用圖乘法計算簡單結(jié)構(gòu)的位移；（9）初步掌握力法、力矩分配法的基本原理和基本計算；（10）具備材料力學(xué)試驗的初步知識。教學(xué)內(nèi)容：第一章 靜力平衡（4學(xué)時）1、力和物體支座反力2、力矩與力偶3、力系的平衡4、重心基本要求：主要掌握兩個問題：一是力系的簡化；二是力系的平衡條件。掌握應(yīng)用力系的平衡條件，根據(jù)已知力求出結(jié)構(gòu)的支座反力，為下一步的結(jié)構(gòu)計算打好基礎(chǔ)。在明確力

3、的概念、平衡的概念、靜力學(xué)公式、常見約束及相應(yīng)約束反力的基礎(chǔ)上，能對單個物體和簡單的物體系統(tǒng)進(jìn)行正確的受力分析并繪出受力圖。重 點：力的概念及其分類；靜力學(xué)公式；物體的受力分析及受力圖。力矩、力偶的概念及其計算；平面力偶系的合成和平衡條件。力的合成與分解；疊加法求支座反力。難 點：基本概念和基本理論的理解；平面匯交力系和平面任意力系的合成和平衡計算。第二章 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力（6學(xué)時）1、結(jié)構(gòu)的內(nèi)力綜述2、軸力、剪力和彎矩3、內(nèi)力圖軸力圖、剪力圖、彎矩圖基本要求：掌握結(jié)構(gòu)在外力的作用下其內(nèi)力的大小和最大內(nèi)力的作用位置；為下一章桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計算打好基礎(chǔ)。掌握結(jié)構(gòu)中內(nèi)力的概念、正負(fù)號規(guī)定；

4、熟練掌握靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算；能正確地繪出內(nèi)力圖。重 點：軸力、剪力和彎矩的定義；軸力、剪力和彎矩的正負(fù)號規(guī)定及計算。難 點：弄清內(nèi)力的概念、正負(fù)號規(guī)定。根據(jù)各種結(jié)構(gòu)的受力特點計算其構(gòu)件的內(nèi)力大小，正確繪制受力圖。第三章 應(yīng)力和強(qiáng)度（6學(xué)時）1、應(yīng)力和強(qiáng)度計的概念2、彎曲時的正應(yīng)力3、截面的幾何特征4、梁的正應(yīng)力強(qiáng)度計算及舉例5、提高梁抗彎能力的措施6、梁的剪應(yīng)力強(qiáng)度計算及舉例基本要求：初步掌握研究方法；能對梁進(jìn)行全面的強(qiáng)度校核。掌握建立平面圖形的靜矩、形心慣性矩、慣性積的概念；記住矩形和圓形慣性矩的計算結(jié)果；掌握慣性矩的平行移軸定理；學(xué)會應(yīng)用平行移軸公式計算組合圖形對形心軸的慣性矩。掌握掌握簡

5、單的梁在集中力、力偶、均布荷載作用下內(nèi)力圖的特征和規(guī)律，并應(yīng)用它們簡捷地繪制內(nèi)力圖；學(xué)會應(yīng)用疊加原理繪制彎矩圖。了解提高梁抗彎能力的措施。重 點：軸力、剪力和彎矩的定義；軸力、剪力和彎矩的正負(fù)號規(guī)定及計算。難 點：弄清內(nèi)力的概念、正負(fù)號規(guī)定。根據(jù)各種結(jié)構(gòu)的受力特點計算其構(gòu)件的內(nèi)力大小，正確繪制受力圖。第四章 壓桿的穩(wěn)定（4學(xué)時）1、壓桿的三種平衡狀態(tài)2、 臨界應(yīng)力及舉例3、提高壓桿穩(wěn)定性的措施基本要求：掌握壓桿的穩(wěn)定性校核以及提高壓桿穩(wěn)定性的一般措施。明確壓桿失穩(wěn)，臨界力的概念；掌握歐拉公式及其范圍；掌握壓桿的穩(wěn)定性校核，明確提高壓桿穩(wěn)定性的一般措施。重點：壓桿穩(wěn)定性概念；壓桿穩(wěn)定計算；提高壓

6、桿穩(wěn)定性的措施。難點：正確理解基本概念、基本理論和基本公式。第五章 結(jié)構(gòu)變形的概念（6學(xué)時）1、內(nèi)力變形的關(guān)系2、定性分析提高梁的剛度的措施3、變形校核及舉例4、超靜定梁5、力法概述基本要求：彎曲變形實例；梁的計算簡圖；平面彎曲的概念；剪力圖和彎矩圖；純彎曲時梁橫截面上的正應(yīng)力分析；抗彎剛度；矩形截面梁的彎曲剪應(yīng)力簡介；梁按正應(yīng)力的強(qiáng)度計算；提高梁彎曲強(qiáng)度的措施。梁彎曲變形的撓曲線近微分方程；用積分法求梁的位移；梁變形的剛度校核；提高梁剛度的措施；簡介用變形比較法解簡單靜不定梁。力法的基本知識。重點：梁的計算簡圖；剪力圖和彎矩圖；純彎曲時梁橫截面上的正應(yīng)力分析；抗彎剛度；梁按正應(yīng)力的強(qiáng)度計算；

7、提高梁彎曲強(qiáng)度的措施。 難點：梁按正應(yīng)力的強(qiáng)度計算；提高梁彎曲強(qiáng)度的措施。梁彎曲變形的撓曲線近微分方程；梁變形的剛度校核。簡單超靜定梁的區(qū)分。第六章 結(jié)構(gòu)計算簡圖（6學(xué)時）1、支座、節(jié)點和桿件的計算簡圖2、荷截的分析3、結(jié)構(gòu)體系的簡化4、平面體系的幾何穩(wěn)定分析及舉例基本要求：該內(nèi)容開始屬于結(jié)構(gòu)力學(xué)部分的內(nèi)容。主要掌握結(jié)構(gòu)的簡化與桿系結(jié)構(gòu)的幾何組成分析，為后面學(xué)習(xí)靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的研究作準(zhǔn)備。了解桿件、結(jié)點、支座的簡化及荷載的分類；明確幾何不變體系的概念及組成規(guī)律；掌握結(jié)構(gòu)的簡化與桿系結(jié)構(gòu)的分類；能對一般的平面結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行正確的幾何組成分析。重 點：支座、節(jié)點和桿件的計算簡圖。掌握幾何不變體

8、系的規(guī)則，分析一般平面體系的幾何組成；理解與準(zhǔn)確判斷超靜定結(jié)構(gòu)的多余聯(lián)系及其數(shù)目。 難 點：如何進(jìn)行結(jié)構(gòu)的簡化并畫出計算簡圖，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行平面體系的幾何組成分析，正確而熟練地判斷出平面體系的靜定與超靜定。第七章 結(jié)構(gòu)的剛度（4學(xué)時）1、 剛度定義2、桿件的剛度概念3、截面的彎曲剛度4、桿件的線剛度基本要求：掌握剛度和桿件剛度的定義。關(guān)于截面的彎曲剛度需要掌握截面的幾何特征（截面抵抗矩W、截面慣性矩I、截面回轉(zhuǎn)半徑I）和截面彎曲剛度的計算方法。熟悉幾種常見截面剛度的公式。掌握桿件的剛度和線剛度的基本計算公式。了解提高桿件剛度的措施。重 點：掌握截面的幾何特征（截面抵抗矩W、截面慣性矩I、截面

9、回轉(zhuǎn)半徑I）和截面彎曲剛度的計算方法。掌握桿件的剛度和線剛度的基本計算公式。難 點：掌握截面的幾何特征（截面抵抗矩W、截面慣性矩I、截面回轉(zhuǎn)半徑I）和截面彎曲剛度的計算方法。掌握桿件的剛度基本計算公式。第八章 超靜定結(jié)構(gòu)和靜定結(jié)構(gòu)的差別（4學(xué)時）1、超靜定結(jié)構(gòu)和靜定結(jié)構(gòu)的差別2、超靜定結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點3、彎矩分配法計算連續(xù)梁基本要求：掌握超靜定結(jié)構(gòu)和靜定結(jié)構(gòu)兩者的聯(lián)系與區(qū)別。熟練分別超靜定的次數(shù)，掌握如何將超靜定結(jié)構(gòu)向靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。在此基礎(chǔ)上了解超靜定結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。了解超靜定結(jié)構(gòu)的幾種基本計算方法。熟練掌握彎矩分配法的定義和計算，了解連續(xù)梁的特點和連續(xù)梁的分析方法綜述，會用彎矩分配法計算簡單的連續(xù)

10、梁。重 點：掌握超靜定結(jié)構(gòu)和靜定結(jié)構(gòu)兩者的聯(lián)系與區(qū)別。熟練分別超靜定的次數(shù)，掌握如何將超靜定結(jié)構(gòu)向靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。掌握彎矩分配法分析超靜定連續(xù)梁。難 點：掌握超靜定結(jié)構(gòu)和靜定結(jié)構(gòu)兩者的聯(lián)系與區(qū)別。熟練分別超靜定的次數(shù)，掌握如何將超靜定結(jié)構(gòu)向靜定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化。掌握彎矩分配法分析超靜定連續(xù)梁。第九章 近似計算（4學(xué)時）1、多層框架在豎向荷截作用下近似計算及舉例2、多層框架在水平荷截作用下近似計算及舉例基本要求：了解力法的概念，掌握單位荷載法的計算和應(yīng)用。了解力法基本原理，掌握實例（剛架受力分析）。了解位移法的概念，掌握位移法基本原理，掌握實例分析。在兩個近似方法的基礎(chǔ)上，掌握多層框架在豎向荷截作用下近似

11、計算及舉例和多層框架在水平荷截作用下近似計算及舉例重 點：了解力法基本原理。掌握位移法基本原理。掌握多層框架在豎向荷截作用下近似計算及舉例和多層框架在水平荷截作用下近似計算及舉例難 點：了解力法基本原理。掌握位移法基本原理。第十章 結(jié)構(gòu)構(gòu)件分解為基本構(gòu)件（2學(xué)時）1、將結(jié)構(gòu)分解為基本構(gòu)件2、內(nèi)力與截面的對應(yīng)3、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計準(zhǔn)則概述基本要求：了解構(gòu)件設(shè)計綜述，了解基本構(gòu)件和構(gòu)件組合的概念，掌握如何將結(jié)構(gòu)分解為構(gòu)件。了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本過程，掌握如何將外荷載轉(zhuǎn)化為構(gòu)件內(nèi)力，熟悉構(gòu)件受力計算截面應(yīng)力。掌握實例分析，從而明白結(jié)構(gòu)的設(shè)計準(zhǔn)則重 點：掌握將外荷載轉(zhuǎn)化為構(gòu)件內(nèi)力，熟悉構(gòu)件受力計算截面應(yīng)力，掌握實例分析，了解結(jié)構(gòu)的設(shè)計準(zhǔn)則。難 點：掌握將外荷載轉(zhuǎn)化為構(gòu)件內(nèi)力，熟悉構(gòu)件受力計算截面應(yīng)力，掌握實例分析。上機(jī)教學(xué)： 驗證性實驗安排二次參觀。第一次在課程前期，主要對各種構(gòu)件初步認(rèn)識；第二次在課程后期 ，主要辨別各種構(gòu)件的力學(xué)狀態(tài)。作業(yè)、習(xí)題與實習(xí)本課程是一門理論性強(qiáng)的學(xué)科，為了鞏固授課內(nèi)容，在教學(xué)中除了安排例題示范外，還需在課外布置有針對性的作業(yè)供學(xué)生練習(xí)，作業(yè)內(nèi)容分為如下幾個部分：