建筑力学教案01
《建筑力学》课程教案1
理论课
授课时间
年 月 日
第周 星期第节
教学内容：
1、学习目的和要求(能力目标、知识和技能要素)：掌握并能熟练运用静力学基本公理
2、基本内容：（1）基本概念：力的概念及表示法，刚体、变形体
（2）静力学基本公理：力的平行四边形公理、二力平衡公理、加减平衡力系
公理及其推论（力的可传性原理及三力平衡汇交定理）、作用与反作用
公理
3、重点、难点：三力平衡汇交定理的推导及其应用
教学手段与方法： PPT展示与板书相结合，通过对理论知识的讲解和推导，并联系工程实际
（如教室结构的受力体系），使学生理解并掌握。
思考题、讨论题或作业：讨论题：1.二力平衡公理的适用条件
2.二力平衡公理同作用与反作用公理的异同
3.三力平衡汇交定理的适用条件
附件3
xxxx学院
课程教案
2019～2020学年 第2学期
开 课 单 位土木系
授 课 教 师xx
职 称
称建筑力学
适用专业（方向）建筑设计
xxxx学院 制
年 月 日
应用建筑力学课程教案（顺序号01）
授课题目（教学章节或主题）：
绪论及静力学基本知识
参考资料（包括辅助教材、参考书、文献等）：
1.《建筑力学》，同济大学出版社，杨力彬主编；
2.《建筑力学》，中国电力出版社，张玉敏主编。
教学反思：讲课语速偏快，没有留给学生思考的时间，还要注意准确把握讲课的节奏，注意
语气的抑扬顿挫，吸引学生跟上老师的思维，积极思考问题。
《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。
《建筑力学电子教案》课件
《建筑力学电子教案》课件第一章：建筑力学概述1.1 教学目标让学生了解建筑力学的定义、研究对象和内容。
让学生掌握建筑力学在工程中的应用。
1.2 教学内容建筑力学的定义和研究对象。
建筑力学的基本原理和主要内容。
建筑力学在工程中的应用实例。
1.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解。
通过案例分析，让学生了解建筑力学在实际工程中的应用。
1.4 教学评估课堂问答：让学生回答建筑力学的定义和研究对象。
课后作业：让学生完成相关案例分析。
第二章：建筑材料的基本力学性能2.1 教学目标让学生了解建筑材料的基本力学性能。
让学生掌握建筑材料强度、刚度和稳定性的基本概念。
2.2 教学内容建筑材料的基本力学性能：强度、刚度和稳定性。
建筑材料的破坏形式和强度指标。
建筑材料的弹性模量和泊松比。
2.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解。
通过实验和案例分析，让学生了解建筑材料的力学性能。
2.4 教学评估课堂问答：让学生回答建筑材料强度、刚度和稳定性的基本概念。
课后作业：让学生完成相关实验报告和案例分析。
第三章：静力平衡3.1 教学目标让学生了解静力平衡的条件和原理。
让学生掌握静力平衡的计算方法。
3.2 教学内容静力平衡的条件和原理。
力的合成和分解。
静力平衡的计算方法：支座反力和作用力计算。
3.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解。
通过实例和练习，让学生掌握静力平衡的计算方法。
3.4 教学评估课堂问答：让学生回答静力平衡的条件和原理。
课后作业：让学生完成相关实例和练习。
第四章：梁和板的内力计算4.1 教学目标让学生了解梁和板的内力计算方法。
让学生掌握梁的剪力、弯矩和支座反力的计算。
4.2 教学内容梁的内力计算：剪力、弯矩和支座反力。
板的弯矩和剪力计算。
梁和板的内力计算实例。
4.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解。
通过实例和练习，让学生掌握梁和板的内力计算方法。
4.4 教学评估课堂问答：让学生回答梁和板的内力计算方法。
课后作业：让学生完成相关实例和练习。
《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。
建筑力学课程电子教案
建筑力学课程电子教案第一章：引言1.1 课程介绍理解建筑力学的定义和作用了解建筑力学在工程领域的应用掌握建筑力学的基本概念和原理1.2 力学基础学习力学的基本量和单位掌握牛顿三定律学习力学的基本原理和定理第二章：静力平衡2.1 力的合成与分解学习力的合成和分解的原理和方法掌握力的合成和分解的计算方法能够应用力的合成和分解解决实际问题2.2 受力分析学习受力分析的方法和步骤掌握常见受力分析和简化方法能够进行简单的受力分析计算第三章：材料力学性质3.1 弹性模量和泊松比学习弹性模量和泊松比的概念和计算掌握弹性模量和泊松比的应用和意义能够应用弹性模量和泊松比解决工程问题3.2 强度和刚度学习强度和刚度的定义和计算掌握强度和刚度的设计和校核方法能够应用强度和刚度解决工程问题第四章：梁的弯曲4.1 弯曲应力和应变学习弯曲应力和应变的定义和计算掌握弯曲应力和应变的分布和变化规律能够应用弯曲应力和应变解决工程问题4.2 弯曲强度和刚度学习弯曲强度和刚度的计算方法掌握弯曲强度和刚度的设计和校核方法能够应用弯曲强度和刚度解决工程问题第五章：力的传递与支撑系统5.1 支座反力和支撑系统学习支座反力的计算方法掌握支撑系统的概念和设计方法能够应用支撑系统解决工程问题5.2 连续梁和板的受力分析学习连续梁和板的受力分析方法掌握连续梁和板的受力特性能够应用连续梁和板的受力分析解决工程问题第六章：剪力和弯矩6.1 剪力计算学习剪力的概念和计算方法掌握剪力对结构的影响和剪力墙的设计能够应用剪力计算解决工程问题6.2 弯矩计算学习弯矩的概念和计算方法掌握弯矩对结构的影响和梁的设计能够应用弯矩计算解决工程问题第七章：应力与变形7.1 应力分布学习应力分布的概念和计算方法掌握应力分布对结构的影响和应力集中的处理能够应用应力分布计算解决工程问题7.2 变形计算学习变形的概念和计算方法掌握变形对结构的影响和变形的控制能够应用变形计算解决工程问题第八章：建筑结构稳定性8.1 稳定性概念学习稳定性的定义和重要性掌握稳定性的判断方法和稳定性系数能够应用稳定性概念解决工程问题8.2 压弯结构稳定性学习压弯结构稳定性的概念和计算方法掌握压弯结构稳定性的设计和校核方法能够应用压弯结构稳定性解决工程问题第九章：流体力学基础9.1 流体力学基本概念学习流体力学的定义和基本概念掌握流体力学的方程和原理能够应用流体力学解决工程问题9.2 流体动力学学习流体动力学的原理和方法掌握流体动力学的计算和分析能够应用流体动力学解决工程问题第十章：建筑结构动力学10.1 动力学基本概念学习动力学的定义和基本概念掌握动力学的方程和原理能够应用动力学解决工程问题10.2 结构动力反应分析学习结构动力反应分析的方法和步骤掌握结构动力反应分析的计算和分析能够应用结构动力反应分析解决工程问题重点和难点解析重点一：力的合成与分解力的合成与分解是建筑力学中的基础概念，对于理解复杂的受力情况至关重要。
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。
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各横截面绕中性轴做微小的转动，使梁发生了纵向伸长或缩短，而中 性轴上的各点变形为零，距中性轴最远的上、下边缘变形最大，其余 各点的变形与该点到中性轴的距离成正比。
M
(b)
(c)
图7-2 在材料的弹性受力范围内，正应力与纵向应变成正比。可见，横
截面上正应力的分布规律与各点的变形规律一样：上、下边缘的点应 力最大，中性轴上为零，其余各点的应力大小与到中性轴的距离成正 比，如图7-2所示。
课题 7-1梁的弯曲正应力
授课班级
授课时间
年
月
日 星期 授课时数
2
教学方法
讲授法
授课课次
教具
三角板
授课类型
新授
知识目标 了解梁的正应力分布规律，掌握正应力计算公式
教
学 能力目标 能够用正应力计算公式求解未知力
目
标 情感目标 使学生养成认真、严谨、细致的工作作风及勤 奋、一丝不苟的学习习惯
教学重点
梁的正应力计算
教研室 审阅意见
年月日
教学过程
7-1 梁的弯曲正应力
【导入新课】前面讨论了梁的内力计算及内力图，根据内力图可 确定梁的内力最大值及其所在位置。为解决梁的强度计算问题，还需 要研究横截面上的应力分布规律和计算式。
梁的横截面上有剪力V和弯矩肘两种内力。剪力V是与横截面相切 的内力，由它分布在各点的应力必定也与横截面相切，那就是剪应 力。弯矩M是力偶矩，它只能由横截面上的正应力仃组成，剪与应力r 无关(图6—29)。这就是说：梁弯曲时横截面上有两种应力：剪应力r 和正应力盯。梁的正应力是影响梁强度的主要因素，下面将着重讨 论。
算。
作业P85 7-1
图7-1 一、梁的正应力分布规律
为了解正应力在横截面上的分布情况，可先观察梁的变形。取一根 弹性较好的梁(例如橡胶梁)，在梁的表面画上与梁轴平行的纵向线及 垂直于梁轴的横向线(图6—30a)。于是在梁的表面形成许多小方格， 然后，使梁发生弯曲变形(图6—30b)即可观察到以下现象：
1．各横向线仍为直线，只是倾斜了一个角度； 2．各纵向线弯成曲线，梁下部的纤维伸长，上部的纤维缩短。 可以认为梁内部的变形情况与梁表面一样。所以，可作出如下的分 析与假设： 1．梁的各横向线所代表的横截面，在变形前是平面，变形后仍为 平面(平面假设)。
教学难点 公式σ=M·y/Iz的应用
板书设计
7-1梁的弯曲正应力
一、梁1．梁的各横向线所代表的横截面，在变 形前是平面，变形后仍为平面(平面假设)。
2．纵向线的伸长与缩短，表明了梁内各点
分别受到纵向拉伸或压缩。
二、梁的正应力计算 1、梁横截面上各点的正应力计算式可表示为
σ=E·ε；σ=M·y/Iz 2、举例
2．纵向线的伸长与缩短，表明了梁内各点分别受到纵向拉伸或 压缩。由梁下部的受拉而伸长逐渐过渡到梁上部受压而缩短，于是， 梁内必定有一既不伸长也不缩短的层，这一不受拉、不受压、长度不 变的层叫做中性层，中性层与横截面的交线叫做中性轴(图6—30c)。 中性轴通过截面的形心并与竖向对称轴垂直。由此可知：梁弯曲时，
二、梁的正应力计算 梁横截面上各点的正应力计算式可表示为
σ=E·ε
上式中的纵向应变值e与所计算的点至中性轴的距离Y成正比；与 反映梁弯曲程度的曲率1/ρ成反比，即 ε=1/ρ·y
于是，正应力计算式可表示为 σ=E1/ρ·y 梁的曲率与截面的弯矩成正比；与截面的抗弯刚度EIz成反 比，即 1/ρ=M/EIz 得正应力计算公式为 σ=M·y/Iz 上式中：M——截面上的弯矩； y——所计算点到中性轴的距离； Iz——截面对中性轴的惯性矩。 式(6—6)说明：梁横截面上任一点的正应力与该截面的弯矩M及该点到 中性轴的距离y成正比，与该截面对中性轴的惯性矩Iz成反比；正应力 沿截面高度呈线性分布规律，中性轴上各点的正应力为零。 用式(6—6)计算梁的正应力时，弯矩M与某点至中性轴的距离y均 以绝对值代入，而正应力的正、负号则由梁的变形判定：以中性轴为 界，梁变形后的凸出边是拉应力取正号；凹入边是压应力取负号。 例7—1简支梁受均布荷载作用，q=3．5 kNJm，梁的截面为矩形， b=120mm，h=180 mm，跨度l=3 m。试计算跨中截面上o、b、c三点的正 应力(图7-3)。 解(1)画出梁的弯矩图如图6—32b所示，跨中弯矩 M=1/8ql2=1/8×Izc=bh3/12 3．5×3=3·94 kN。m (2)计算正应力：用式(6—6)d：计算各点的正应力。 Iz=bh3/12=0.12 ×0.183/12=58.32×10-6m4 各点至中性轴的距离分别为 ya=h/2=90 mm；yb=50 mm；yc：90 mm
σa=σ=M·ya/Iz=(3·94×103×0.09)/ 58.32×10-6=6．08 MPa(拉 应力) σb=σ=M·yb/Iz=(3·94×103×0.05)/ 58.32×10-6=3.38 MPa(拉应 力) σc=σ=M·yc/Iz=(·94×103×0.09)/ 58.32×10-6=6．08 MPa(压 应力) 【课堂小结】本节课主要学习了梁的正应力分布规律及梁的正应力计