建筑力学分解.doc

建筑力学 课程教案 课程模块名称 静力学基本概念、基本理论、平衡计算 总课时 10 课程任务名称 1、力的平衡的概念 2、静力学的基本概念 3、约束与反约束力 4、物体的受力分析 5、结构的计算简图与分类 上课地点 普通教室 教学重点 静力学的基本概念。作用与反作用公理，二力平衡公理，加减平衡力系公理，力的平行四边形公理及三力平衡汇交定理。 教学难点 作用与反作用公理，二力平衡公理，加减平衡力系公理，力的平行四边形公理及三力平衡汇交定理。 教学过程设计 绪 论 一、《建筑力学》的研究对象 在建筑物中承受并传递荷载而起骨架作用的部分叫做建筑结构，简称结构。组成结构的单个物体叫构件。构件一般分三类，即杆件、薄壁构件和实体构件。在结构中应用较多的是杆件。 对土建类专业来讲，《建筑力学》的主要研究对象就是杆件和杆件结构。 二、《建筑力学》的主要任务 《建筑力学》的任务就是为解决安全和经济这一矛盾提供必要的理论基础和计算方法。 三、《建筑力学》的内容简介 第一部分讨论力系的简化、平衡及对构件（或结构）进行受力分析的基本理论和方法；第二部分讨论构件受力后发生变形时的承载力问题。为设计即安全又经济的结构构件选择适当的材料、截面形状和尺寸，使我们掌握构件承载力的计算。第三部分讨论杆件体系的组成规律及其内力和位移的问题。 四、《建筑力学》的学习方法 《建筑力学》是土建类专业的一门重要的专业基础课，学习时要注意理解它的基本原理，掌握它的分析问题的方法和解题思路，切忌死记硬背；还要多做练习，不做一定数量的习题是很难掌握《建筑力学》的概念、原理和分析方法的；另外对做题中出现的错误应认真分析，找出原因，及时纠正。 引 言 同时作用在物体上的一群力，称为力系。 对物体作用效果相同的力系称为等效力系。 物体在力系作用下，相对于地球静止或作匀速直线运动，称为平衡。它是物体运动的一种特殊形式。 建筑力学中把运动状态没有变化的特殊情况称为平衡状态。 满足平衡状态的力系称为平衡力系。 使物体在力系作用下处于平衡力系时应满足的条件，称为力系的平衡条件。 第一章 力的基本性质与物体的受力分析 第一节 基本概念 一、刚体的概念 在外力作用下，几何形状、尺寸的变化可忽略不计的物体，称为刚体。 二、力的概念 力是物体间相互的机械作用，这种相互作用会使物体的运动状态发生变化（外效应）或使物体发生变形（内效应）。 实践证明：力对物体的作用效果取决于力的三要素。 1. 力的大小 力的大小表明物体间相互作用的强弱程度。 2. 力的方向 力不但有大小，而且还有方向。 3. 力的作用点 当作用范围与物体相比很小时，可以近似地看作是一个点。 在描述一个力时，必须全面表明这个力的三要素。 力是矢量。 用字母表示力矢量时，用黑体字F，普通体F只表示力矢量的大小。 第二节 静力学公理 一、力的平行四边形公理 作用于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。 二、 二力平衡公理 作用在同一刚体上的两个力，使刚体处于平衡的必要和充分条件是：这两个力大小相等，方向相反，且在同一直线上。 三、加减平衡力系公理 在已知力系上加上或减去任意的平衡力系，并不改变原力系对刚体的作用效果。也就是说，如果两个力系只相差一个或几个平衡力系，则它们对刚体的作用是相同的，可以等效代换。 推论1 力的可传性原理 作用在刚体上某点的力，可以沿着它的作用线移动到刚体内任意一点，而不改变该力对刚体的作用效果。 推论2 三力平衡汇交定理 作用于同一刚体上共面而不平行的三个力使刚体平衡时，则这 三个力的作用线必汇交于一点。 四、作用与反作用公理 两物体间的作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，沿同一直线并分别作用于两个物体上。 必须注意：不能把作用力与反作用力公理与二力平衡公理相混淆。 第三节 工程中常见的约束与约束反力 一、约束与约束反力的概念 对非自由体的某些位移起限制作用的周围物体称为约束体，简称约束。阻碍物体运动的力称为约束反力，简称反力。 所以，约束反力的方向必与该约束所能阻碍物体运动的方向相反。由此可以确定约束反力的方向或作用线的位置。 物体受到的力一般可以分为主动力、约束反力。 一般主动力是已知的，而约束反力是未知的。 二、 几种常见的约束及其反力 1. 柔体约束 FT 2. 光滑接触面约束 FN 3. 圆柱铰链约束 4. 链杆约束 画出简图 分别举例 三、支座及支座反力 工程中将结构或构件支承在基础或另一静止构件上的装置称为支座。建筑工程中常见的三种支座：固定铰支座（铰链支座）、可动