建筑力学教案(完整版)
《建筑力学》教案

2、PPT显示:加减平衡力系公理:在作用于某物体的力系中,加入或减去一个平衡力系,并不改变原力系对物体作用效果。
3、请同学思考作用于刚体上的力,如果沿其作用线移动到该刚体上的任一点,会改变它对刚体的作用效果吗?
培养探索精神、攻关精神、语言表达力。能根据实例学会判断工程结构中不同的力的特点,从中理解力的基本概念,学会判断符合哪种力学公理,达到把书本知识与实际联系起来的目的。
教学重点
与难点
重点:力的基本知识
难点:力的作用效果
教学方法
教法:案例法、探究法、讲授—设问法
学法:归纳法、分析法、讨论法
教学资源
高等教育出版社《建筑力学》(第二版)P4—5,图片2张。
1、理解力的三要素:力的大小、力的方向、力的作用点。
2、矢量与标量的区别。
平衡的概念
(时间:9分钟)
1、看图片,回答问题(学生都能答出他们处于静止状态。)
2、听讲,师生共同总结,建构新的认知。
3、看图片,回答问题
(学生都能答出火车受牵引力和阻力的作用,而小车受阻力和向心力的作用。)
4、听讲,建构新的认知。
4、PPT显示:推论(力的可传性原理):作用于刚体上的力,可以沿其作用线移动到该刚体上的任一点,而不改变它对刚体的作用效果。
1、理解加减平衡力系公理
2、理解力的可传性原理
作用与反作用定律:
(时间:6分钟)
1、阅读教材P6“作用与反作用公理”,思考并举例表演实例。
2、听讲,建构新知。
1、继续设问力是物体间的相互作用?请学生如何相互作用。
2、PPT显示:作用与反作用定律:一个物体对另一个物体有一作用力时,另一个物体对此物体必有一个反作用力,这两个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,且分别作用在两个物体上。
《建筑力学》课程教案

《建筑力学》课程教案一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解建筑力学的基本概念、原理和方法;(2)掌握静力平衡、材料力学性能、弹性与塑性变形、应力与应变等基本内容;(3)能够运用建筑力学知识分析解决实际工程问题。
2. 过程与方法:(1)通过案例分析、问题讨论等方式,培养学生的动手能力和解决实际问题的能力;(2)通过小组合作、讨论交流等途径,提高学生的团队协作能力和沟通能力;(3)利用信息技术手段,如计算机软件、网络资源等,拓宽学生的知识视野。
3. 情感态度与价值观:(1)培养学生对建筑力学的兴趣和热情,认识学习建筑力学的重要性;(2)培养学生勇于探索、积极思考的科学精神;(3)培养学生关注社会、关爱环境的责任意识。
二、教学内容1. 建筑力学概述(1)建筑力学的定义、任务和分支;(2)物体受力的基本概念;(3)力学的基本定律。
2. 静力平衡(1)力的合成与分解;(2)平衡条件的应用;(3)物体在力作用下的稳定问题。
3. 材料力学性能(1)材料的基本力学性能;(2)拉伸、压缩、弯曲、剪切等基本受力状态下的应力与应变;(3)材料的强度与刚度设计。
4. 弹性与塑性变形(1)弹性变形与塑性变形的概念;(2)弹性模量与塑性模量的计算;(3)弹性与塑性变形在工程中的应用。
5. 应力与应变(1)应力与应变的定义及计算方法;(2)应力集中与应力分布;(3)应变硬化与应变软化现象。
三、教学方法1. 案例分析法:通过实际工程案例,使学生更好地理解建筑力学的原理和方法;2. 问题讨论法:引导学生主动思考、探讨问题,培养学生的解决问题能力;3. 小组合作法:鼓励学生分工合作,提高团队协作能力和沟通能力;4. 信息技术辅助教学:利用计算机软件、网络资源等,丰富教学手段,提高教学质量。
四、教学评价1. 平时成绩评价:包括课堂表现、作业完成情况、小组合作表现等;2. 考试成绩评价:包括理论知识考试和实际问题分析考试两部分;3. 综合实践评价:考察学生在实际工程中的运用能力和创新能力。
《建筑力学》教案

《建筑力学》教案一、教学目标1. 让学生了解和掌握建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法。
2. 培养学生运用建筑力学知识分析和解决实际问题的能力。
3. 使学生熟悉建筑力学在建筑设计和施工中的应用。
二、教学内容1. 建筑力学的基本概念:力的概念、作用点和力臂、力的分解和合成、力的矩、力的平行四边形法则等。
2. 建筑力学的基本原理:平衡条件、静力平衡、动力平衡、简化原理、超静定结构等。
3. 建筑力学的计算方法:截面力、截面矩、剪力、弯矩、剪力墙、梁、柱、板的受力分析等。
4. 建筑力学在建筑设计和施工中的应用实例。
三、教学方法1. 采用课堂讲授、案例分析、互动讨论相结合的方式进行教学。
2. 利用多媒体课件、模型等教学辅助工具,增强学生对建筑力学概念和原理的理解。
3. 布置适量练习题,巩固所学知识,提高学生分析和解决问题的能力。
四、教学安排1. 课时:总共40课时,每课时45分钟。
2. 教学进度安排:第1-8课时:基本概念和基本原理第9-16课时:基本计算方法第17-24课时:应用实例分析五、教学评价1. 平时成绩:课堂表现、作业完成情况、练习题的正确率等,占总评的40%。
2. 期中考试:测试建筑力学的基本概念、基本原理和基本计算方法,占总评的30%。
3. 课程设计:分析一个建筑项目的力学问题,并提出解决方案,占总评的30%。
六、教学资源1. 教材:《建筑力学》,作者:X2. 课件:利用PowerPoint制作的课件,包括文字、图片、动画和视频等。
3. 模型:建筑力学相关模型,如梁、柱、板等。
4. 练习题库:包括选择题、填空题、计算题和案例分析题等。
七、教学过程1. 导入:通过一个实际建筑项目,引入建筑力学的基本概念和作用。
2. 课堂讲授:讲解建筑力学的基本概念、基本原理和基本方法。
3. 案例分析:分析实际建筑项目中的力学问题,引导学生运用所学知识解决问题。
4. 互动讨论:分组讨论,学生提出问题,教师解答,增强学生的理解和记忆。
建筑力学实验教案高中

建筑力学实验教案高中教案标题:建筑力学实验教案(高中)教案目标:1. 了解建筑力学实验的基本概念和原理。
2. 学习建筑力学实验的基本操作技能。
3. 掌握建筑力学实验中常见的测量和分析方法。
4. 培养学生的实验设计和数据处理能力。
教学准备:1. 教师准备:建筑力学实验设备、实验器材、实验材料、实验室安全措施等。
2. 学生准备:实验笔记本、计算器、尺子、直尺等。
教学过程:1. 导入(5分钟)介绍建筑力学实验的重要性和应用领域,激发学生对实验的兴趣和学习动机。
2. 知识讲解(15分钟)a. 介绍建筑力学实验的基本概念和原理,包括力学平衡、材料力学等相关知识。
b. 解释建筑力学实验中常见的实验器材和实验材料,如力传感器、试验机、混凝土等。
c. 介绍建筑力学实验中常用的测量和分析方法,如应变测量、载荷测试等。
3. 实验操作(40分钟)a. 指导学生正确使用实验器材和实验材料,确保实验安全。
b. 指导学生进行建筑力学实验,如测量材料的强度、刚度等。
c. 引导学生记录实验数据,并进行初步的数据处理和分析。
4. 实验结果分析(20分钟)a. 引导学生对实验数据进行进一步分析和比较,探讨实验结果的意义和影响因素。
b. 讨论建筑力学实验的局限性和改进方法,培养学生的批判性思维和创新能力。
5. 总结与评价(10分钟)a. 回顾本节课的学习内容,强调重点和难点。
b. 鼓励学生提出问题和建议,促进互动和思考。
c. 对学生的实验表现进行评价和反馈,激励学生继续学习和探索。
教学延伸:1. 鼓励学生进行实验设计和实验报告撰写,培养他们的综合能力和科学素养。
2. 组织学生参观建筑力学实验室或实地考察,增加实际应用和实践经验。
3. 提供相关的学习资源和参考文献,鼓励学生进一步拓展知识和深化理解。
教学评价:1. 观察学生在实验操作中的表现,包括实验技能的掌握程度和实验安全的注意力。
2. 分析学生在实验结果分析中的参与程度和思考深度。
《建筑力学》课程教案

《建筑力学》课程教案一、课程简介1. 课程背景《建筑力学》是土木工程、建筑环境与能源应用工程、工程管理等相关专业的一门重要专业基础课程。
通过本课程的学习,使学生掌握建筑力学的基本概念、基本理论和基本方法,培养学生运用力学知识分析和解决工程实际问题的能力。
2. 课程目标(1)掌握建筑力学的基本概念、基本理论和基本方法;(2)能够运用力学知识分析和解决工程实际问题;(3)培养学生的空间想象能力、抽象思维能力和创新能力。
二、教学内容1. 绪论介绍建筑力学的定义、研究对象、研究方法及其在工程中的应用。
2. 力学基础(1)力学的基本概念:力、变形、应力、应变、弹性模量、泊松比等;(2)静力学基本定律:牛顿三定律、受力分析、平衡条件等;(3)流动力学基本定律:流体静力学、流体动力学等。
3. 材料力学(1)拉伸与压缩:应力、应变、弹性模量、泊松比、屈服强度、极限强度等;(2)弯曲:弯曲应力、弯曲应变、抗弯强度、挠度、剪力、弯矩等;(3)扭转:扭转应力、扭转应变、抗扭强度等。
4. 结构力学(1)梁式结构:梁的弯曲、剪力、弯矩、挠度等;(2)拱式结构:拱的受力分析、压力分布、拱的稳定性等;(3)刚架结构:刚架的受力分析、内力、位移、稳定性等。
5. 弹性力学(1)弹性力学的基本方程:平衡方程、本构关系;(2)平面应力问题:应力、应变、应力分量、应变分量等;(3)空间应力问题:应力、应变、应力分量、应变分量等。
三、教学方法与手段1. 教学方法(1)讲授:系统地传授知识,引导学生掌握基本理论;(2)案例分析:分析工程实际问题,培养学生解决实际问题的能力;(3)上机实习:运用软件进行力学分析,提高学生的实践能力。
2. 教学手段(1)多媒体课件:生动形象地展示力学现象和问题;(2)板书:清晰地表达力学原理和公式;(3)软件:运用ANSYS、SAP2000等软件进行力学分析。
四、教学评价1. 考核方式(1)平时成绩:课堂表现、作业、实验报告等;(2)期中考试:测试学生对力学基本知识的掌握程度;(3)期末考试:测试学生对课程内容的掌握程度。
建筑力学教案

第一章建筑力学概述主要内容:建筑力学的研究对象和任务、基本假设、杆件变形的基本形式、荷载目的要求:明确建筑力学的研究对象和任务、了解本课程的性质和主要内容。
重点难点:建筑力学的任务。
§1-1建筑力学的任务建筑力学→结构设计→施工构件→结构→荷载图1-1建筑力学研究:构件间的相互作用力强度刚度稳定性建筑力学的任务是研究结构或构件在荷载作用下的平衡及承载能力。
§1-2刚体、变形固体及基本假设一、刚体与变形固体的概念二、变形固体的基本假设刚体、变形体概念连续、均匀、各向同性假设微小变形假设图§1-3杆件及其变形的基本形式一、杆件图二、杆件变形的基本形式轴向拉压剪切扭转弯曲§1-4荷载的形式按作用方式分:集中荷载分布荷载:体积荷载面荷载线荷载按作用性质分:静荷载动荷载第二章静力学基本概念目的要求:理解基本概念、基本公理;掌握基本概念、基本公理的应用、投影的计算、矩的计算重点难点:基本概念、基本公理的应用、投影的计算、矩的计算§2-1 力与平衡的概念静力学是研究物体在力作用下的平衡规律的科学。
一、力的概念力是物体与物体之间的相互机械作用力的三要素:力的表示 F力的单位: kN N作用效应: 运动状态改变;形状改变二、平衡的概念平衡:力系:平衡条件:平衡力系:§2-2 静力学基本公理一、力的平行四边形公理F=F1+F2二、二力平衡公理应用在刚体三、加减平衡力系公理推论1:力的可传性图推论2:三力平衡汇交定理图四、作用与反作用定理图§2-3 力在坐标轴上的投影∙合力投影定理一、 力在坐标轴上的投影ααsin cos F F F F Y X ±=±= X YY X F F F F F =+=αtan 22例题2-1 13页§2-4 力矩 力偶的概念和力的等效平移一、 力矩力矩是力使物体转动效应的度量力移动移动+转动()d F F m o ⋅±=力矩的单位:Nm 或kNm力矩的正负号:顺负、逆正力矩性质:1. 力矩与矩心有关2. 力沿作用线移动不改变力矩3. 力过矩心力矩为零4. 合力矩定理:()()F m F M o R o ∑=例题2-3 16p二、力偶力偶:有两个大小相等、方向相反、作用线平行的力组成,使物体只产生转动。
建筑力学课教案范文模板

教学对象:建筑专业一年级学生教学目标:1. 了解建筑力学的基本概念和研究对象。
2. 掌握建筑力学的基本分析方法,如静力学、动力学和材料力学等。
3. 培养学生运用力学知识解决实际问题的能力。
4. 增强学生对建筑结构的认识,提高学生的专业素养。
教学重点:1. 静力学的基本概念和受力分析。
2. 杆件的内力计算和受力图绘制。
3. 材料力学的基本理论和方法。
教学难点:1. 杆件受力状态分析及内力计算。
2. 材料力学中的复杂问题求解。
教学过程:一、导入1. 教师简要介绍建筑力学在建筑行业中的重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 通过提问,引导学生回顾初中物理中关于力的基本概念。
二、讲授新课1. 静力学基本概念及受力分析- 静力学的研究对象- 静力学的基本假设- 受力分析的基本方法2. 杆件的内力计算和受力图绘制- 杆件的分类及受力特点- 内力的计算方法- 受力图的绘制3. 材料力学基本理论和方法- 材料的力学性能- 材料力学的基本假设- 材料力学的基本分析方法三、课堂练习1. 教师给出几个简单的力学问题,要求学生在规定时间内完成。
2. 学生分组讨论,共同解决难题。
3. 教师巡视指导,解答学生疑问。
四、课堂小结1. 教师总结本节课的重点内容,强调关键知识点。
2. 学生回顾课堂所学,巩固知识。
五、作业布置1. 完成课后习题,巩固所学知识。
2. 查阅相关资料,了解建筑力学在实际工程中的应用。
教学评价:1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与度、提问积极性等。
2. 作业完成情况:检查学生课后作业的正确性和完成度。
3. 期末考试:评估学生对建筑力学知识的掌握程度。
教学反思:1. 教师根据学生的课堂表现和作业完成情况,调整教学策略。
2. 不断丰富教学内容,提高教学质量。
3. 注重培养学生的实际操作能力和创新思维。
《建筑力学》教案

《建筑力学》教案一、教学目标1. 了解建筑力学的基本概念和原理,掌握力学的基本计算方法。
2. 能够运用建筑力学知识分析和解构建筑结构中的受力情况。
3. 培养学生的空间想象能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 第一章:建筑力学基本概念教学重点:力学的基本概念、力学单位制、牛顿运动定律。
教学难点:牛顿运动定律的理解和应用。
2. 第二章:平面力系教学重点:力的合成与分解、平行四边形法则、力的矩、力的偶矩。
教学难点:力的合成与分解的计算、力的矩的理解。
3. 第三章:空间力系教学重点:空间力的合成与分解、空间力的平行四边形法则、空间力的矩。
教学难点:空间力的合成与分解的计算、空间力的矩的理解。
4. 第四章:轴向拉伸与压缩教学重点:轴向拉伸与压缩的基本概念、应力、应变、弹性模量、屈服强度。
教学难点:应力、应变的计算、弹性模量和屈服强度的理解。
5. 第五章:扭转教学重点:扭转的基本概念、扭矩、剪切应力、扭转刚度。
教学难点:扭矩的计算、剪切应力的理解、扭转刚度的概念。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解建筑力学的基本概念和原理,并通过实例进行解释和阐述。
2. 使用图形和模型辅助教学,帮助学生建立空间想象能力。
3. 引导学生进行课堂练习和思考,培养学生的解决问题的能力。
4. 组织课堂讨论和小组活动,促进学生之间的交流和合作。
四、教学评估1. 课堂练习:布置相关的习题和案例,检查学生对建筑力学知识的掌握程度。
2. 小组讨论:评估学生在小组活动中的参与程度和合作能力。
3. 期末考试:全面测试学生对建筑力学的理解和应用能力。
五、教学资源1. 教材:《建筑力学》教科书。
2. 图形和模型:力学图示、建筑结构模型。
3. 计算机软件:用于辅助教学和计算的软件。
4. 网络资源:相关的在线教学资源和案例。
六、第六章:弯曲教学重点:弯曲的基本概念、弯曲应力、弯曲变形、梁的弯曲强度。
教学难点:弯曲应力、弯曲变形的计算、梁的弯曲强度的理解。
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《建筑力学》教案第1章绪论【目的要求】1. 掌握:刚体的概念,杆件变形的基本形式。
2.熟悉:平面杆系结构的类型,建筑力学的任务,刚体、变形体及其基本假设。
3.了解:薄壁结构、实体结构的概念,载荷的分类。
【重点、难点】1.教学重点:杆件变形的基本形式。
2.教学难点:刚体、变形体及其基本假设。
【教学方法与教学手段】讲授式、讨论式、案例式。
【教学时数】4学时【本章知识点】1.杆系结构杆系结构——建筑物中的骨架主要由杆件组成,建筑力学主要研究平面杆件结构,在计算简同中用其轴线表示;2.计算模型:刚体、变形体计算模型-刚体、变形体——其中刚体是受力不变形的物体,当我们讨论的问题与变形无关或影响很小时可以使问题简化;3.变形基本形式变形体是物体变形不可忽略时的讨论,但也要有连续、均匀及各向同性的假设。
包括拉压、剪切、扭转、弯曲,这四种基本的变形形式是日常生活中常见的,在本课程的学习中,应注意产生变形的力和力偶与相应的变形的对应关系。
4.建筑力学的内容和任务(1)结构由杆件组成,如何组成才能成为一个结构是我们首先要研究的问题;(2)结构是要承受荷载的,这里讨论最简单的结构(静定结构)在荷载作用下的内力计算(杆件视为刚体)(3)研究单个杆件在基本变形形式下的受力情况,及其相应的变形以及受力与变形之间关系(变形体)(4)静定结构在荷载作用下的变形与位移(5)超定结构的内力(位移)三个经典方法(6)直杆受压的稳定问题5.集中荷载、均布荷载主要讨论集中荷载、均布荷载问题,其它荷载在其他课程讨论。
【基本内容及要求】1.结构与构件(1)理解结构的概念;(2)了解结构按其几何特征的三种分类。
2.刚体、变形体及其基本假设(1)了解建筑力学中物体的概念;(2)掌握在建筑力学中将物体抽象化为两种计算模型,以及刚体、理想变形固体的概念及其主要区别。
(3)掌握弹性变形与塑性变形的概念。
3.杆件变形的基本形式(1)掌握轴向变形或压缩、剪切、扭转、弯曲四种基本变形的变形特点。
4.建筑力学的任务和内容(1)了解建筑力学的任务、目的,结构正常工作必须满足的要求;(2)掌握强度、刚度、稳定性的概念;(3)了解建筑力学的内容。
5.荷载的分类(1)掌握荷载的概念;(2)了解按荷载作用范围的分类及分布荷载、集中荷载的概念;(3)了解按荷载作用时间的分类及恒荷载、活荷载的概念;(4)了解按荷载作用性质的分类及静荷载、动荷载的概念及动荷载作用的基本特点。
第二章静力学基础【目的要求】本章研究力对点的矩的概念及其计算,还研究组成力系的力偶。
其目的是这些知识不仅在实际中有重要意义,而且还为学习下一章平面一般力系打下基础。
研究力的基本知识和物体的受力分析。
其目的是应用力系的平衡条件,根据已知力求出结构的支座反力,为下一步的结构计算打好基础。
1. 掌握力矩的概念和计算,合力矩定理及其应用;力偶的概念、力偶的基本性质以及平面力偶系的合成和计算;能对单个物体和简单的物体系统进行正确的受力分析并绘出受力图。
2.熟悉力的概念、平衡的概念、静力学公理、常见约束及相应约束反力3.了解几种常见约束的实例。
【重点、难点】1.教学重点:力矩的概念和计算,合力矩定理及其应用;力偶的概念、力偶的基本性质以及平面力偶系的合成和计算;能对单个物体和简单的物体系统进行正确的受力分析并绘出受力图。
2.教学难点:对物体系统进行正确的受力分析并绘出受力图。
【教学方法与教学手段】讲授式、讨论式、案例式。
【教学时数】 6学时【基本内容】一、约束与约束反力一般所说的支座或支承;约束是相对的,a对b有一方向的约束,则b对a就有同一方向相反的约束与约束相对应的约束力也是相对的。
一物体(例为一刚性杆件)在平面内确定其位置需要两个垂直方向的坐标(一般取水平x,竖直y)和杆件的转角。
因此对应的约束力是两个力与一个力偶根据约束(限制)的位移与相应的约束力可以将7种约束形式归纳为以下4类:1.一个位移的约束及约束反力2.两个位移的约束及约束反力3.三个位移的约束及约束反力4.一个位移及一个转角的约束及约束反力1.一个位移的约束及约束反力柔索约束:由软绳构成的约束。
绳索悬挂重物,物体只能受绳子对其向上的拉力光滑面约束:由两个物体光滑接触构成的约束。
物体在光滑地面上,只受地面对其向上的压力;滚动铰支座:将杆件用铰链约束连接在支座上,支座用滚轴支持在光滑面上,这样的支座称为滚动铰支座。
表示物体在竖直方向受到约束;链杆约束:链杆是两端用光滑铰链与其它物体连接,不计自重且中间不受力作用的杆件。
物体在竖直方向受到约束,约束力可向上,可向下。
这部分重点要求:根据约束形式、熟练确定其约束性质,并正确画出约束力。
约束力的方向可根据判断确定一个正方向;不易判断的可以任意确定一个正方向。
2.两个位移的约束及约束反力(固定)铰支座:分为固定铰支座和滚动铰支座。
固定铰支座是将铰链约束与地面相连接的支座;固定铰支座是将杆件用铰链约束连接在支座上,支座用滚轴支持在光滑面上。
3.三个位移的约束及约束反力固定端:使杆件既不能发生移动也不能发生转动的约束;4.一个位移及一个转角的约束及约束反力定向支座:将杆件用两根相邻的等长、平行链杆与地面相连接的支座。
二、结构计算简图计算简图是实际结构的简化模型。
选用原则是:反映实际结构的主要性能;同时便于分析和计算。
计算简图的选用需要较深厚的力学概念,并与工程实践相结合,以及实践的检验。
本课程只讨论(典型)计算简图。
1.支座形式及反力:支座的形式有:链杆支座、铰支座、固定支座及定向支座。
支座约束要注意:(1)链杆支座的约束反力必定沿着两铰链中心的连线作用在物体上。
准确地说应为约束的位移方向。
如:表示为滚轴支座和可动铰支座形式,则约束反力应为竖直方向,二力杆的杆件只通过两端铰链受力作用,链杆只在两端铰链外受力作用,因此又称二杆。
(2)铰支座及反力,这里的铰支座是固定铰支座:约束杆端的轴向、切向位移;相应的约束反力是一个轴力和一个剪力。
可以用两个垂直分力表示。
(3)固定支座:约束杆端的轴向、切向位移及转动;相应的固定端约束反力是一个轴力、一个剪力和一个力偶。
(4)定向支座:约束杆端的轴向位移及转动;相应的约束反力是沿链杆方向的力和定向支座:约束杆端的轴向位移及转动;相应的约束反力是沿链杆方向的力和一个力偶。
2.结点形式及作用力结构中杆件的交点称为结点。
结构计算简图中的结点有:铰结点、刚结点、组合结点等三种。
(1)铰结点铰结点上的各杆用铰链相连接。
相互约束杆端的水平及竖向位移;其约束反力用两对垂直的,互为作用与反作用的分力表示。
杆件受荷载作用产生变形时,铰结点上各杆件端部的夹角发生改变,即可以有相对转动。
(2)刚结点刚结点上各杆件刚性连接。
杆件受荷载作用产生变形时,结点上各杆件端部的夹角不发生改变。
相互约束杆端的水平及竖向位移及转动;其相互的约束力用互为作用与反作用的两对垂直的分力及一对力偶表示。
(3)组合结点如果结点上的一些杆件用铰链连接,另一些杆件刚性连接,这种结点称为组合结点。
三、物体受力分析物体受力分析包含两个步骤:取分离体,画受力图。
1.取分离体:是把所要研究的物体解除约束,即解除研究对象与其它部分的联系;2.画受力图:用相应的约束力代替解除的约束,画出其简图╠╠受力图。
受力图是画出分离体上所受的全部力,即主动力与约束力的作用点、作用线及其作用方向。
主动力是荷载产生的力,实际作用的力;约束力是解除联系的作用力。
受力分析步骤:1.取研究对象;画分离体图2.在分离体上画所有主动力i me andAl l t h i ng si nt he i rb ei n ga re go od fo 3.在分离体上解除约束处按约束性质 画出全部约束力,假设一个正方向指出受力图中的错误和不妥之处。
整体受力图如图所示,xc 、yc 应视为作用于c 点的集中力(主动力)。
图示结构为两跨刚架,中间由铰c 联结;与连续梁例题类似,图示结构约束反力多于3个,仍需利用铰c 的条件,所以解除铰c 的约束,取分离体分析。
受力图中的错误和不妥之处:(1)如整体受力图所示,xc 、yc 应视为作用于c 点的集中力(主动力)。
但如本图分析,xc 、yc 表示的是内力,所以原图中不应画出(2)本图中yc 、yc’为作用力与反作用力,应设为相反方向;xc 、xc’所设方向正确,但xc 画在杆右侧更准确。
作ab 杆的受力图。
图中接触面均为光滑面。
a 点受拉力t ,沿柔索方向;b 点受支撑反力n ,指向圆心c 。
受力分析应注意柔索、光滑面约束性质。
注意约束力的方向:柔索约束力为沿索线方向的拉力;光滑面约束力为压力,方向为光滑面的法线方向,即指向圆心c 。
注意这里不是沿杆轴方向。
第三章平面力系【目的要求】本章是静力学的重点章节。
主要研究平面一般力系的合成和平衡问题。
平面一般力系是工程实际中最常见也是最重要的力系。
学习的目的是让学生应用平面一般力系的平衡方程求解物体的约束反力。
1. 掌握力的平移定理和平面一般力系的简化结果;能熟练应用平面一般力系的平衡方程求解单个物体和简单物系的约束反力。
2.熟悉力的投影及合力投影定理,力的平移定理。
3.了解了解考虑滑动摩擦时的平衡问题。
【重点、难点】1.教学重点:力的平移定理和平面一般力系的简化结果;能熟练应用平面一般力系的平衡方程求解单个物体和简单物系的约束反力。
2.教学难点:应用平面一般力系的平衡方程求解单个物体和简单物系的约束反力。
【教学方法与教学手段】讲授式、讨论式、案例式。
【教学时数】 4学时【教学过程】(一)复习提问,引入新课1、如何用几何法求平面汇交力系的合力平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的大小和方向等于原力系中各力的矢量和,其作用点为原汇交力系的汇交点。
这个合力与原力系等效。
2、几何法求平面汇交力系的合力时应注意些什么?(1)力多边形图中各力方向均与受力图一致;(2)按选用比例准确画出力多边形图;(3)次序与合成结果无关。
(二)新授内容:平面汇交力系平衡的几何条件、三力平衡汇交定理1、平面汇交力系平衡的几何条件示例:图(a)为一物体受汇交于O点的四个力作用;图(b)为该力系的力多边形。
3、求得未知力,其大小按比例在力多边形上量得,指向由力多边形上已知力的箭头确定。
小结:1 平面汇交力系平衡的充要条件是力多边形自行闭合。
2 用几何法求解平面汇交力系的平衡问题较为直观﹑简捷,但所求未知力大小的精确度较差。
第四章平面体系的几何组成分析【目的要求】本章是属于结构力学的内容。
本章是进行结构分析的理论基础,主要研究杆件结构的几何组成与静定性关系。
其目的在于弄清结构的几何组成关系,为后几章的静定结构和超静定结构的内力分析作准备。
1. 掌握几何不变体系的三个简单组成规则,能正确灵活地运用这些规则来分析一般平面体系的几何组成。