工程力学（1）

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1、工程力学（1）直播课堂教师：姚志刚Date1工程力学（1）（2）课程 一体化设计方案介绍一、课程的性质和任务工程力学电视 大学开放教育“水利 水电工程专业 ”学生必修的技术基础课 。Date2它包含理论力学（静力学部分）、材 料力学和结构力学三部分内容。通过本课程的学习，培养学生具有 初步对工程问题 的简化能力，一定的分 析与计算能力，是学习有关后继课 程和 从事专业 技术工作的基础。Date3本课程按两学期开设。工程力学 （1）学习内容为该 教材的前十章， 并辅以“应用力学仿真试验 ”课件 完成试验 。工程力学（2）学习内容 为教材的后五章。 Date4通过本课程的学习，使学生掌 握物体的受

2、力分析、平衡条件及熟 练掌握平衡方程的应用；掌握基本 构件的强度、刚度和稳定性问题 的 分析和计算；掌握平面杆件结构内 力和位移的计算方法。 Date5二、先修课要求 它以高等数学、线性代数为基础 三、课程的教学基本要求Date6工程力学（1） 1、掌握刚体平衡方程的应用。 2、掌握基本构件的强度、刚度和稳定 性问题 的分析。 3、了解杆件结构的基本组成规则 。 4、掌握静定结构的内力和位移的计算 方法 Date7工程力学（2） 1、掌握静定结构的位移的计算方法。 2、掌握简单超静定结构内力的计算方法 。 3、掌握基本构件稳定性问题 的分析。 Date81、该课程实践性较强，需要学员多作练习

3、。 2、辅导教师需要有比较熟练的教学经验， 多讲例题、习题。 3、充分利用多种媒体（参见教学网页）， 重点复习。四、教学方法和教学形式建议Date9按中央电大要求，课程教学总学时数 为144学时，8学分，其中工程力学（1） 72学时工程力学（2）72学时。工程力学 （1）含实验4学时；具体安排时，课程教 学总学时数为 72学时，4学分，其中课内 学时68(面授辅导36学时，期中考试3学时 ，小组讨论12学时，习题课11学时网上答 疑6学时)，实验学时4。五、学时分配Date10工程力学（2）具体安排时， 课程教学总学时数为 72学时，4学 分，其中课内学时72(面授辅导36学 时，期中考试3学

4、时，小组讨论12学 时，习题课12学时，网上答疑9学时 )。Date11面授、网上答疑、期末复习（共 87学时）由省校统一实施，小组讨论 、习题课、实验由分校或教学班实施 。工程力学（1）、（2）录像各6 学时可在小组讨论、习题课中播放。 期中考试（各3学时）由省校命题（网 上发布），分校阅卷（试题答案与省 校联系）。Date122002-2003年第一学期首先 从工程力学（1）开始实施 。全程直播。Date131、作业及实验：作业、期中考试及实 验成绩作为形成性考核成绩，占课程 总成绩的20%,形成性考核成绩不及格 者不得参加考试。七、考核Date142、考试形式：卷面100分，占课 程总成

5、绩的80%。 （1）试题类 型及结构：试题类 型 主要为计 算题，选择题 ，填空题。 （2）试题 内容不超出中央电大复 习提要的范围。 （3）期末笔试：学生自带钢 笔、 铅笔、三角板、计算器等工具。Date15八、责任教师 1.中央电大课程主讲教师：涂令康 2.中央电大课程主持教师：联系人：王 圻、郭 鸿 电话：010-66412233- 0906Email： 3.安徽电大课程责任教师：姚志刚 电话 ：0551-3638362 Email：Date16九、学习资源（文字教材、CAI课件、音频视频、网上 资源） 文字教材：本课程的文字教材选用李前 程、安学敏编著的建筑力学，由中 国建筑工业出版社

6、出版。 音像媒体：工程力学（1）、（2）各6讲 录像课。Date17Date18十、主要教学环节 课堂教学分面授、习题课（作业辅导 ）及录像课三种形式。 作业要求（每章结束布置作业或参见 作业要求）。 实验4学时。Date19Date20十一、学习方法 工程力学是水工类各专业必修的 技术基础课。直播课堂只能讲解重点 内容，并布置一些重点习题。同学们 应在系统学习教材的基础上尽可能作 较多习题，才能熟练掌握本课程的知 识。 Date21 希望同学们应 以学习教材为主 ，作简单 笔记，在学习理论、概念 的同时，一定要作相当数量的习题 ，通过手算的方法和技巧来掌握力 学的概念以及分析和计算的方法。D

7、ate22第一章 绪论绪论本章讨论 了建筑力学的主要任务、内 容和一些基本概念。 一、本章知识识点： 1杆系结结构杆系结构建筑物中的骨架主要由杆件 组成，工程（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；Date232计计算模型：刚刚体、变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；Date243.变变形基本形式 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

8、和力偶与 相应的变形的对应 关系。Date254建筑力学的内容和任务务 （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）Date26（3）结构稳定性要求 （4）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） （5）静定结构在荷载作用下的变形 与位移Date27（6）超定结构的内力（位移）三个 经典方法 （7）直杆受压的稳定问题5集中荷载载、均布荷载载主要讨论 集中荷载、均布荷载 问题 ，其它荷载在其他课程讨论 。D

9、ate281结结构与构件 （P1） （1）理解结构的概念； （2）了解结构按其几何特征的三种分 类。二、基本内容及要求Date292刚刚体、变变形体及其基本假设设(P1- 2) （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。Date303杆件变变形的基本形式(P2-3)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 。Date314建筑力学的任务务和内容(P3-4) （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

10、定性的概 念； （3）了解建筑力学的内容。Date325荷载载的分类类(P4-5) （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；Date33（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。Date34第二章 计计算简图简图 、受力分析本章知识点： 1约束与约束反力 2结构计算简图 3平面杆系结构分类 4物体受力分析Date35本章的几个重点问题：1约束与约束反力 2结构计算简图 3物体受力分析Date36 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

11、，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。一约约束与约约束反力Date37 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Date38Date39 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；P6 光滑面约束：由两个物

12、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；1一个位移的约束及约束反 力Date40 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。Date41 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。Date42 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。Date432两个位移的约束及约束反力（

13、 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。Date443三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；Date454一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 。Date46二、结结构计计算简图简图 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 。

14、 本课程只讨论 （典型）计算简图 。Date471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。Date48Date49 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，Date50二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。 Date51（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。Date52

15、（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。Date53（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。Date542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。Date55（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

16、部的夹角发生改变，即可以有相 对转动 。Date56（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。Date57（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。Date58三、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。P121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；Date592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