《建筑力学》课程教学大纲

（适用专业：建筑类专业）

一、课程的性质与要求

建筑力学是研究结构受力及构件承载能力的课程，是中等职业学校工业与民用建筑专业的重要基础课，它包含静力学、材料力学及结构力学三部分内容.根据大专建筑类专业教育标准和培养方案提出的目标及对本课程的要求，课程的任务是使学生具有对一般结构作受力分析的能力；对构件作强度、刚度、稳定性核算的能力；了解材料的主要力学性能并有测试强度指标的初步能力。为今后直接应用于设计、施工实践和学习结构课程打下必要的力学基础。

二、课题和课时分配表

    第一部分  建筑力学（上）

课题一  绪论

建筑力学的研究对象和任务、建筑力学的内容简介、建筑力学的学习方法。

课题二  静力平衡

力和平衡的概念；静力学基本公理，力的可传性原理；三力平衡汇交定理；力系的分类及特征。

平面汇交力系合成的几何法及平衡的几何条件。

力在直角坐标轴上的投影，投影与分力的区别，合力投影定理；平面汇交力系合成的解析法及平衡的解析条件。平衡方程及其应用。

力对点之矩；合力矩定理。

力偶；力偶矩、力偶的性质；平面力偶系的合成和平衡条件。

课题三  支座反力

支座的类型，各种支反力的求解方法。

课题四  材料力学概论

材料力学的基本概念，材料力学的研究对象---杆件，性质和任务，强度、刚度、稳定性的概念

变形固体的概念及其基本假定；杆件变形的基本形式；

课题五 轴向拉伸和压缩

轴向拉伸和压缩的概念，轴力和轴力图；内力、截面法；应力、正应力、剪应力。

轴向拉压时横截面上的应力，轴向拉压时斜截面上的应力。

轴向拉压时的变形、线应变、虎克定律、线弹性模量，抗拉压刚度，横向变形，泊松比。

材料的力学性能；低碳钢的拉伸试验，σ-ε图；比例极限、弹性极限、屈服极限、强度极限、延伸率、截面收缩率，冷作硬化、冷拉时效、预应力；其它塑性材料的拉伸试验；铸铁的拉伸试验；低碳钢和铸铁的压缩试验及两类材料的比较。

极限应力、安全系数、许用应力。

轴向拉压的强度条件及强度计算。

应力集中的概念。

课题六  剪切

剪切的概念，剪切的实用计算。

挤压的概念，挤压的实用计算。

课题七  扭转

扭转的概念。

圆轴扭转时横截面上的内力，扭矩和扭矩图。

薄壁园筒扭转时横截面上的剪应力。

纯剪切变形、剪应变、剪应力互等定理，剪切虎克定律，材料的三个弹性系数的关系(不推导)。

圆轴扭转时横截面上的剪应力、极惯性矩，抗扭截面系数，圆轴扭转时的强度条件及强度计算，圆轴扭转时的变形一扭转角，刚度条件，抗扭刚度。

课题八  平面图形的几何性质

静矩的概念；静矩的计算及特性；

惯性矩的概念；简单图形惯性矩的计算；惯性矩的平行移轴公式，组合截面惯性矩的计算；惯性矩的特性。

惯性积的概念；形心主惯性轴；惯性积的特性。

极惯性矩的概念及特性；特殊截面极惯性矩的计算。

课题九  梁的弯曲

弯曲变形的分类；梁的计算简图的典型形式.

直梁平面弯曲时横截面上的内力一弯矩和剪力，内力正负号规定；截面法求指定截面上的内力，用剪力方程、弯矩方程作简单梁的剪力图和弯矩图；荷载集度、剪力和弯矩之间的微分关系及其在绘制内力图上的应用；叠加法绘制弯矩图；区段叠加法绘制弯矩图。

纯弯曲时的正应力公式及其推导；弯矩与挠曲线曲率间的关系，抗弯刚度；梁的正应力强度条件及强度计算；矩形截面与工字形截面梁剪应力的计算公式介绍，常用截面梁的最大剪应力公式；梁的剪切强度条件；梁的强度条件；梁的合理截面形状及变截面梁，提高梁抗弯强度的措施.

课题十  应力状态

梁内任一点的应力状态、单元体，平面应力状态，主应力、主平面，最大剪应力，强度理论简介。

梁变形的概念；叠加法求梁的变形；梁的刚度条件；提高梁刚度的措施。

课题十一  强度理论

强度理论的概念，常用的四种强度理论的应用.

课题十二  组合变形

组合变形的概念；斜弯曲杆的应力和强度计算原理；偏心压缩(拉伸)杆的应力和强度计算；偏压杆的截面核心。

课题十三  压杆稳定

平衡的三种形式，失稳破坏；压杆的稳定与不稳定平衡；临界力，细长杆临界力计算的欧拉公式(不推导)；杆端约束对临界力的影响，长度系数、计算长度；临界压力，长细比；临界应力计算公式的适用范围；超过比例极限时临界应力计算的经验公式，临界应力总图。

压杆的稳定验算；稳定校核的折减系数法，提高压杆稳定性的措施。

课题十四  动荷载

动荷载的概念；等加速运动的杆件应力计算，动荷系数；冲击应力的概念；交变应力和疲劳破坏的概念.

第二部分  建筑力学（下）

课题十五  结构力学概论 

结构力学的任务，研究对象，建筑力学三部分内容的关系。

结构的计算简图及其分类；荷载的分类.

课题十六  平面体系的几何组成分析

几何不变体系及几何可变体系的概念，几何组成分析的目的；自由度和约束的概念，平面体系自由度的计算公式，自由度的概念在几何组成分析中的应用。

平面结构几何组成的基本规律；瞬变体系概念；平面体系几何组成的分析方法；静定结构与超静定结构；几何组成与静定性的关系。

课题十七  静定结构的内力分析

静定结构的概念及其分类；多跨静定梁的受力特点及其分类，内力计算和内力图的绘制；斜梁的内力分析；静定平面刚架的受力特点及分类，内力计算和内力图的绘制；拱的特点及其分类，三铰拱的内力特征，合理拱轴的概念；桁架的特点及其分类，结点法、截面法、联合法计算桁架内力，零杆的特征及其判定，几种桁架受力性能的比较。

课题十八  静定结构的位移计算

结构位移的概念；变形能；变形体的虚功原理。

结构位移计算的一般公式；荷载作用下结构位移计算的积分法和图乘法；结构由于支座沉陷引起的位移计算；弹性体系的互等定理。

课题十九  力法

超静定结构的概念，超静定次数的确定；力法的基本原理，基本结构，典型方程。

用力法计算简单的超静定梁、刚架、桁架、排架、无铰拱、支座移动下单跨超静定梁的内力；利用对称性简化平面结构。

课题二十  位移法

位移法的基本概念；基本未知量的确定及基本结构；位移法典型方程；等截面直杆的转角位移方程。

位移法计算连续梁及无侧移刚架，对称性的利用。

课题二十一  力矩分配法

力矩分配法的基本原理；分配系数、传递系数、转动刚度，分配弯矩、传递弯矩。

荷载作用下连续梁的计算；对称性的利用。

课题二十二  影响线

影响线的概念；用静力法作单跨静定梁的影响线；结点荷载作用下的影响线；利用影响线确定荷载最不利位置；简支梁的绝对最大弯矩和内力包络图；连续梁的内力包络图。

结构的最不利荷载组合

课题二十三  极限荷载

了解极限荷载的基本概念

四、实践教学

（一）实验（6学时、0.5学分）

1.WE-30型万能材料试验机

2.1-5-2拉力试验机

3.K-50型扭转试验机

4.电阻应变仪

5.WE-30万吨材料试验机

6.磁性表座

五、大纲说明

第一部分   建筑力学（上）

1.能从简单的物体系统中选取脱离体并正确画出受力图。

2.正确理解力和力偶的性质.能熟练地计算力在坐标轴上的投影和力对点之矩。

3.理解平面力系的简化理论，能熟练地运用平面力系(包括摩擦力)平衡方程求解单个物体和简单物体系统的支座反力

4.能将一般结构构件简化为力学计算简图。掌握杆件的变形特征。

5.正确理解内力、变形、应力、应变、强度、刚度和稳定性的概念。

6.了解材料的主要力学性能，具有测试强度指标的初步能力。

7.熟练运用截面法及其它方法分析杆件内力，并正确画出内力图。

8.能计算杆件基本变形情况下横截面上的应力，熟练地进行杆件拉、压、弯时的强度验算和截面设计。能对偏心受压构件作强度验算。

9.能对简单荷载作用下的梁作刚度校核。

10.了解平衡状态的三种形式，掌握压杆失稳破坏的特征。能用折减系数法进行压杆稳定性的校核。

第二部分  建筑力学（下）

1.了解选择结构计算简图的原则和方法.

2.掌握平面杆件体系几何组成的基本规律，能对一般的平面杆件体系进行几何组成分析。

3.掌握静定结构内力的计算方法，能熟练绘制刚架的内力图。了解桁架、拱及排架的力学特征。

4.了解结构位移计算的基本原理，能熟练应用图形相乘法计算梁和简单平面刚架的位移，了解桁架、排架等结构位移计算的一般方法。

5.了解力法、位移法的基本原理，能用这些方法计算常用的简单超静定结构的内力，了解超静定结构的特征及位移计算的一般方法.

6.能应用力矩分配法计算连续梁和结点无侧移刚架。

7.了解影响线和弯矩包络图的概念，掌握结构的最不利荷载组合的分析方法。

8.了解极限荷载的基本概念。