08、09-建筑力学一、二-教学大纲.doc

建筑力学(一)教学大纲课程编号: 课程名称: 建筑力学一（静力学及材料力学）学分: 4.0 总学时:64 实验学时: 4 适用专业: 建筑学一、本课程的性质和任务建筑力学是建筑学专业一门理论性较强的技术基础课。它是以后各门结构类课程学习的基础，又可直接应用于许多土木工程实际问题。本课程综合理论力学和材料力学的内容，其中理论力学选学静力学部分，任务是使学生掌握刚体平衡的基本规律及其研究方法；初步学会应用理论力学的理论和方法分析解决一些简单的工程实际问题。材料力学部分理论性较强，由基础理论课过渡到设计课程。通过材料力学的学习，可培养学生对工程设计中的强度问题具有明确的基本概念、必要的基础知识、比较熟练的计算能力和初步的实验分析能力。结合本课程的特点，同时培养学生以下几方面的能力：1、逻辑思维能力(包括推理，分析，判断等能力)，2、抽象化能力(包括将简单实际问题抽象成为力学模型，进行适当的数学描述，应用力学定理求解或作定性分析)，3、自学能力，表达能力(包括用文字和图象)以及数字计算能力。二、本课程的教学内容和基本要求一、绪论1了解土木工程中结构与构件的分类及建筑力学的研究对象2了解刚体、变形固体的概念，掌握变形体的基本假设3掌握杆件变形的基本形式及变形特征4了解建筑力学的任务和内容5对载荷的分类有清晰的理解6了解结构计算简图的来源及意义能计算简单几何形状的物体(包括组合形体)的重心。二、刚体静力学的基本概念与基本力系的简化1概述：对力、力矩和力偶、力偶矩等基本慨念和性质有清楚的理解2掌握并能运用静力学公理及推论进行简单物体系统的受力分析3力的投影与力矩：对力、力矩和力偶、力偶矩等基本慨念和性质有清楚的理解，能熟练计算力的投影和力矩。4基本力系的简化：掌握各类力系的简化方法和简化结果，并能计算平面一般力系的主矢和主矩。三、空间任意力系的简化与物体的受力分析1了解空间任意力系的简化结果2熟悉各种常见的约束的性质3对简单的物体系统，能熟练地取分离体，画出受力图。四、力系的平衡、静定与超静定的概念1平衡方程的解析形式：掌握各类力系的平衡条件2物体系统的平衡问题：能熟练应用各种形式的平衡方程求解单个物体和简单物体系统的平衡问题。五、轴向拉伸与压缩掌握轴向拉压的概念及实例。掌握截面法的运用，轴力和轴力图。能够分析直杆横截面和斜截面上的应力。掌握轴向拉压的变形的概念及公式。知道纵向变形、线应变、虎克定律、弹性模量、抗拉（压）刚度、横向变形、泊松比等概念。掌握低碳钢拉伸的应力-应变图及其特性点比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限。屈服时试件表面的滑移线。塑性性质延伸率、截面收缩率。应变硬化。了解铸铁和其他材料的拉伸、轴向压缩时材料的力学性能。了解许用应力, 安全系数的确定和许用应力,掌握强度条件及其运用。了解应变能、比能的概念。能够分析简单拉压超静定问题。了解应力集中的概念。会剪切和挤压的实用计算。 六、扭转了解扭转的概念和实例。了解功率、转速与外力矩间的关系。掌握扭矩的分析和扭矩图绘制。能够分析薄壁圆筒扭转时的应力和变形。掌握纯剪切、剪切应变角应变、剪切弹性模量的概念，掌握剪切虎克定律、剪应力互等定理。了解圆轴扭转时的应力和变形公式推导过程。掌握极性惯矩、抗扭截面模量、抗扭刚度的概念。了解纯剪切状态时材料的强度条件和刚度条件。了解扭转时的弹性应变能。了解矩形截面杆扭转的特点。七、弯曲应力平面弯曲的概念和实例。梁的计算简图。剪力、弯矩及其方程。剪力图和弯矩图。弯应力：纯弯曲时的正应力公式。弯矩与挠曲线曲率间的关系。抗弯刚度。抗弯截面模量。梁按正应力的强度计算。矩形截面梁的剪应力。工字形截面梁的剪应力。梁按剪应力的强度校核。提高弯曲强度的措施。八、梁弯曲时的位移梁的变形，挠度和转角。梁的挠曲线及其近似微分方程。用积分法求梁的挠度和转角。根据叠加原理求梁的挠度和转角。梁的刚度校核。提高弯曲刚度的措施。九、应力状态与强度理论了解应力状态、主应力和主平面的概念。掌握平面应力状态下的应力分析方法解析法和图解法。了解三向应力状态、广义虎克定律、体积应变、三向应力状态下的弹性比能、体积改变和形状改变比能等概念。了解强度理论的概念，脆性断裂和塑性流动破坏的区别。掌握四种常用的强度理论即最大拉应力理论、最大拉应变理论、最大剪应力理论、形状改变比能理论的内容及适用范围。掌握相当应力的概念，初步了解莫尔强度理论。十、杆件在组合变形下的强度计算理解组合变形的概念和实例。学会进行双面弯曲、拉伸（压缩）与弯曲组合、扭转与弯曲组合的应力和强度计算。十一、压杆稳定理解弹性平衡稳定性的概念，稳定平衡和不稳定平衡的区别。掌握细长压杆临界载荷的欧拉公式及杆端不同约束的影响。掌握长度系数、压杆柔度的概念。掌握欧拉公式适用的范围以及超过比例极限时压杆的临界压力计算。了解经验公式、临界应力总图。学会压杆的稳定计算。知道提高压杆稳定性的措施。三、其他教学环节内容和基本要求实验内容与基本要求：一、拉伸 、压缩试验 了解低碳钢弹性模量测定方法，学会低碳钢和铸铁的压缩试验，掌握低碳钢拉伸试验：拉伸图，应力-应变图及其特性点，强度指标和塑性指标。二、弯曲应力测定 学会电阻应变仪的使用，掌握用电测法测定纯弯曲时梁横截面上的正应力分布。四、课程学时分配序号内 容学 时其中实验（上机）学时备 注1绪论22静力学公理，受力图。43平面汇交力系，平面力偶系34平面任意力系46空间力系和重心47拉伸、压缩828扭转49弯曲内力610弯曲应力5211弯曲变形612应力分析和强度理论613组合变形614压杆稳定2合 计604四、其它1、先修课程：高等数学，大学物理（力学部分）。2、教学方法建议：为了丰富教学内容，增加学生的感性知识，节约讲课时间，在讲授理论内容时建议采用多媒体教学手段。3、考核方式：平时作业 30%， 期末考试 70%4、作业要求：建议本课程课外时数和课内时数之比不宜小于1.5：1，课外习题数量为100道题左右。5、教材及主要参考书：教材：同济大学航空航天与力学学院编建筑力学，同济大学出版社，2005年主要参考书：（1）刘鸿文主编 材料力学 （上、下）， 高等教育出版社，2002年（2）单辉祖等编 工程力学（静力学与材料力学）， 高等教育出版社，2004年（3）哈尔滨工业大学理论力学教研室编简明理论力学，高等教育出版社，2004年（4）孙训方等编 材料力学（I）， 高等教育出版社，2002年 制定者：徐贵娥 审核者：魏铭森 建筑工程 学院 力学 教研室 建筑力学(二)教学大纲课程编号: 课程名称: 建筑力学（二）（结构力学）学分: 2.0 总学时: 40 适用专业:建筑学一、本课程的性质和任务本课程是非结构重点专业如建筑学专业的技术基础课，是理论力学和材料力学的后续课程，同时，又为后续的结构类课程提供了进一步的力学知识基础。本课程的任务是：研究结构在荷载等因素作用下的内力和位移的计算。在求出内力和位移之后，即可利用材料力学的方法安强度条件和刚度条件来选择或验算各杆的截面尺寸。研究结构的稳定性计算，以及动力荷载作用下结构的反应。研究结构的组成规则和合理形式等问题。通过本课程的学习可使学生的分析能力、计算能力、自学能力以及表达能力得到相应的培养与提高。二、本课程的教学内容和基本要求一、平面体系的几何组成分析掌握单铰、复铰、虚铰、刚结点的概念。掌握几何不变体系的简单组成规则即三刚片规则、二元体规则、两刚片规则的运用。了解瞬变体系的分析方法，机动分析的概念和实例，几何构造与静定性的关系。二、静定结构的内力计算掌握常见结构如多跨静定梁、平面刚架、桁架、拱及组合结构的内力计算方法三、静定结构的位移计算了解线位移，角位移，相对线位移，相对角位移的概念。变形体系的虚功原理。掌握位移计算的一般公式。单位荷载法。广义荷载，广义力。静定结构在荷载作用下的位移计算。图乘法。了解静定结构在温度变化时及支座移动时的位移计算，线弹性结构的互等定理。四、力法及其应用掌握超静定结构的概念，超静定次数的确定。掌握力法的基本概念，力法的典型方程，力法的计算步骤和实例。会对称性的利用。了解超静定结构的位移计算。掌握内力图的校核。了解温度变化和支座移动时超静定结构的计算。超静定结构的特性。力法的应用。五、位移法与力矩分配法了解位移法的基本未知量和基本结构，位移法的典型方程及实例。六、影响线及其应用了解影响线的概念。掌握用静力法作单跨静定梁的影响线。了解影响线的应用，简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩。三、课程学时分配序号内 容学时其中实验（上机）学时备注1绪论22平面体系的机动分析43静定结构的位移计算94力法65位移法和力矩分配法126总复习5总计32四、其它1、先修课程：高等数学，大学物理（力学部分）,理论力学,材料力学。2、教学方法建议：为了丰富教学内容，增加学生的感性知识，节约讲课时间，在讲授理论内容时建议采用多媒体教学手段。3、考核方式：平时作业 30% ， 期末考试 70%4、作业要求：建议本课程课外时数和课内时数之比不宜小于1.5