建筑力学

徐盛夏

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 了解建筑力学
  • 2 静力学基本概念
    • 2.1 力和平衡的概念
      • 2.1.1 力与平衡授课视频
      • 2.1.2 平衡力学小实验
      • 2.1.3 飞机在飞行中受到哪些力?
      • 2.1.4 如何让自行车在上坡的时候平衡?
      • 2.1.5 实验:力的三要素
      • 2.1.6 看动画学知识:如何推动石头?
      • 2.1.7 力与平衡测试
    • 2.2 静力学基本公理
      • 2.2.1 静力学基本公理授课视频
      • 2.2.2 二力平衡小实验
      • 2.2.3 如何将两个鸡蛋擂起来
      • 2.2.4 探究:二力平衡的原理
      • 2.2.5 实验:作用力与反作用力
      • 2.2.6 探究:力的平行四边形法则
      • 2.2.7 动手小任务:如何设计实验验证力的平行四边形法则
      • 2.2.8 二力平衡测试
    • 2.3 约束及约束反力
      • 2.3.1 约束及约束力授课视频
      • 2.3.2 生活中常见的约束力
      • 2.3.3 静力学单元测试
  • 3 平面汇交力系
    • 3.1 平面汇交力系的几何法
      • 3.1.1 平面汇交力系的几何法授课视频
      • 3.1.2 探究共点力的合成法则
      • 3.1.3 实验:探究共点力的特点
      • 3.1.4 平面汇交力系的几何法测试题
    • 3.2 平面汇交力系的解析法
      • 3.2.1 平面汇交力系的解析法授课视频
      • 3.2.2 平面汇交力系解析法测试题
    • 3.3 平衡方程的应用
      • 3.3.1 平衡方程的应用授课视频
      • 3.3.2 平面方程的应用测试题
      • 3.3.3 平面汇交力系测试题
  • 4 力矩与平面力偶系
    • 4.1 力偶及其基本性质
      • 4.1.1 力偶及其基本性质教学视频
      • 4.1.2 动画视频认识人体关节处的力偶
      • 4.1.3 课堂活动:同学合作,感受力偶
      • 4.1.4 力偶及其性质测试题
    • 4.2 平面力偶系的合成与平衡
      • 4.2.1 平面力偶系的合成与平衡教学视频
      • 4.2.2 力偶在拔河比赛中的应用
      • 4.2.3 平面力偶系的合成与平衡测试题
    • 4.3 力对点的矩、合力矩定理
      • 4.3.1 力对点的矩、合力矩定理教学视频
      • 4.3.2 生活小常识:如何合理的利用好力偶与力矩
      • 4.3.3 生活中,哪些构件的设计是为了避免弯矩的产生?
      • 4.3.4 力对点矩,合力矩定理测试题
      • 4.3.5 力与平面力偶系测试题
  • 5 平面一般力系
    • 5.1 力的平移定理
      • 5.1.1 力的平移定理教学视频
      • 5.1.2 力的平移定理测试题
    • 5.2 平面一般力系向作用面内任一点简化
      • 5.2.1 平面一般力系向作用面内任一点简化教学视频
      • 5.2.2 平面一般力系测试题
    • 5.3 平面一般力系的平衡条件及应用
      • 5.3.1 平面一般力系的平衡条件及应用教学视频
      • 5.3.2 平面平行力系测试题
      • 5.3.3 平面一般力系测试题
  • 6 轴向拉伸和压缩
    • 6.1 轴向拉伸和压缩杆件的内力
      • 6.1.1 生活中常见拉伸与压缩的工程实例
      • 6.1.2 轴向拉伸和压缩杆件的内力教学视频
      • 6.1.3 如何利用拉伸与压缩的原理增加物体使用空间
      • 6.1.4 知识拓展:有哪些拉伸的种类
      • 6.1.5 轴向拉伸与压缩的内力测试题
    • 6.2 轴向拉伸和压缩杆件的应力
      • 6.2.1 轴向拉伸和压缩杆件的应力教学视频
      • 6.2.2 实验:水凝胶压缩循环实验
      • 6.2.3 探究:铸铁和低碳钢在做拉伸实验过程中,两者受拉破坏的情况
      • 6.2.4 轴向拉伸与压缩杆件的应力测试题
    • 6.3 拉伸与压缩:上翻梁与下翻梁的受力区别
    • 6.4 轴拉(压)杆的变形及虎克定律
      • 6.4.1 轴拉(压)杆的变形及虎克定律教学视频
      • 6.4.2 实验:低碳钢拉伸试验
      • 6.4.3 试验:螺栓的拉伸试验,研究它的力学性能
      • 6.4.4 轴向拉伸与压缩变形测试题
    • 6.5 材料在拉伸和压缩时的力学性能
      • 6.5.1 材料在拉伸和压缩时的力学性能教学视频
      • 6.5.2 轴向拉伸与压缩力学性能测试题
  • 7 梁的弯曲
    • 7.1 弯曲变形的概念
      • 7.1.1 梁的弯曲变形视频
      • 7.1.2 认识中国传统建筑的梁视频
      • 7.1.3 工程案例视频:工程中常见的四种梁
      • 7.1.4 梁的变形测试题
    • 7.2 梁的弯曲内力-----剪力和弯矩
      • 7.2.1 梁常见的受力方式实例
      • 7.2.2 实验室里,梁破坏的几种形式?
      • 7.2.3 梁的弯曲内力-----剪力和弯矩教学视频
      • 7.2.4 生活中哪些弯矩需要避免?
      • 7.2.5 通过仿真软件,观察梁如何抵抗外力入侵?
      • 7.2.6 梁的弯曲内力测试题
    • 7.3 用内力方程法绘制剪力图和弯矩图
      • 7.3.1 用内力方程法绘制剪力图和弯矩图教学视频
      • 7.3.2 梁的弯曲单元测试题
弯曲变形的概念

【目的要求】

本章内容是力学部分的重点章节之一。本章从定义出发,主要研究平面图形的几何性质。重点是静矩、惯性矩和惯性积的概念和惯性矩的计算。其主要目的是为解决构件的强度、刚度和稳定性计算问题提供基本理论和计算式,同时,也是为建筑结构的内力计算提供理论基础。主要研究梁的内力分析及剪力图和弯矩图的绘制。这是计算梁的强度和刚度的重要准备工作。本章的教学目的是在理解剪力和弯矩的概念的基础上,掌握剪力图和弯矩图的特征和规律,为学习后面各章内容和后续课程作好准备。本章前半部分研究梁的内力计算和内力图的绘制。只知道内力的大小还不能判断梁的强度是否能得到保证。因此,本章将研究梁弯曲时的正应力和剪应力以及与之对应的正应力强度条件和剪应力强度条件。所以,学习本章的目的是要我们知道构件在外力作用下要满足足够的强度、刚度的条件是什么,以及提高构件的抗弯强度和抗弯刚度的措施是什么。

  1. 掌握惯性矩的平行移轴定理;学会应用平行移轴公式计算组合图形对形心轴的惯性矩。熟练地运用截面法计算梁指定横截面上的剪力和弯矩;能掌握简单的梁在集中力、力偶、均布荷载作用下内力图的特征和规律,并应用它们简捷地绘制内力图;学会应用叠加原理绘制弯矩图。

  2. 熟悉平面图形的静矩、形心惯性矩、惯性积的概念;记住矩形和圆形惯性矩的计算结果;能较熟练地分段建  立剪力方程和弯矩方程并绘制内力图;熟练地掌握梁弯曲时横截面上正应力的分布规律,横截面上各点正应力的计算及正应力强度条件的应用;学会计算矩形截面梁的剪应力,学会计算工字型、圆形截面梁的最大剪应力,学会利用剪应力强度条件进行剪力强度校核。

  3. 了解平面弯曲的定义;初步了解纯弯曲时梁的正应力公式的推导过程及其平面假设;了解矩形截面梁剪应力的分布规律,

【重点、难点】

1.教学重点:掌握惯性矩的平行移轴定理;学会应用平行移轴公式计算组合图形对形心轴的惯性矩。熟练地运用截面法计算梁指定横截面上的剪力和弯矩;能掌握简单的梁在集中力、力偶、均布荷载作用下内力图的特征和规律,并应用它们简捷地绘制内力图;学会应用叠加原理绘制弯矩图。

2.教学难点:绘制内力图。

【教学方法与教学手段】

讲授式、讨论式、案例式。