一、课程基本信息

二、课程描述

中文：

这是一门为土木工程学院给排水专业学生开设的技术基础课，通过该课程的教学使学生掌握建筑力学的基本概念、基本原理和基本计算能力，培养学生分析问题、解决问题的能力，并使学生逐步了解常用结构的受力性能。主要内容包括：平面力系的合成与平衡条件、平面体系的几何组成分析、杆件强度、刚度及稳定性计算的原理与方法、平面杆件结构内力和位移的计算原理和方法等。

英文：

This is a technologically basic course for students majoring in water supply and drainage engineering, aiming at their mastery of the basic concepts, theories and calculating methods of structure analysis. The study of this course develops the students’ ability to analyze and solve practical problems, and make them come to understand the mechanical property of structures in common use. The main contents of this course include composition and equilibrium conditions of planar force system, analysis of geometrical stability of plane system, calculating methods of member strength and stiffness, calculating principles of structure stability, and the ways to obtain structure internal force and displacement.

三、课程内容

（一） 课程教学目标

通过《建筑力学》课程的教学，使学生掌握建筑力学的基本概念和基本原理，掌握杆件强度、刚度及稳定性计算的方法，掌握平面杆件结构内力和位移的计算方法，了解常用结构的受力性能，为学习建筑结构方面的专业课提供一定的力学基本知识，培养一定的分析和计算能力。

（二） 基本教学内容

1约束与约束反力、计算简图、物体受力分析；

2平面汇交力系的合成与平衡、力矩、力偶、力偶矩的概念、平面力偶系的合成与平衡、力的等效平移定理；

3平面一般力系的合成与平衡条件、平面平行力系的平衡方程、杆系结构的平衡问题；

4自由度计算、刚片及约束概念、几何不变体系的基本组成规则及运用；

5梁、拱、桁架、刚架的计算方法、区段叠加法、多跨静定梁的内力图、刚架内力图、桁架内力计算、三铰平拱的反力及指定截面内力计算；

6轴向拉伸与压缩的概念、直杆横截面上的正应力计算、容许应力及强度条件、轴向拉压的变形计算、建筑材料的力学性质；

7连接接头的强度计算、扭矩的计算、扭矩图、圆轴扭转时的应力和变形计算方法、圆轴扭转时强度条件和刚度条件；

8平面弯曲的概念、梁的正应力计算方法、常用截面的惯性矩及平行移轴公式、梁的剪应力计算方法、梁的强度条件；

9虚功的概念、计算结构位移的单位荷载法、桁架位移计算的公式、图乘法计算梁和刚架的位移；

10超静定次数的确定方法、力法基本结构的选取、荷载作用下超静定梁和刚架的内力计算方法、一次超静定桁架的计算、对称性的利用；

11位移法的基本原理、准确判定位移法的基本未知量、灵活应用等截面单跨超静定梁的转角位移方程、应用位移法计算超静定梁和刚架的方法和步骤。

第一章、绪论

教学目的与要求：了解基本假设、杆件变形形式、工程力学的研究对象与任务、荷载分类

教学重点：杆件变形形式、荷载分类

教学难点：四大变形

教学内容：基本假设、杆件变形形式、工程力学的研究对象与任务、荷载分类

学时分配：2学时

第二章、结构计算简图、受力分析

教学目的与要求：掌握约束与约束反力、结构计算简图、受力分析

教学重点：约束与约束反力、受力分析

教学难点：受力分析

教学内容：约束与约束反力、结构计算简图、受力分析

学时分配：4学时

第三章、力系简化基础知识

教学目的与要求：静力学公理；掌握平面汇交力系的合成与平衡条件；了解力对点的矩、力偶、力偶矩的概念；掌握平面力偶系的合成与平衡条件；掌握力的等效平移定理

教学重点：平面汇交力系的合成与平衡、力偶系的合成与平衡、力的等效平移定理

教学难点：平面汇交力系的合成与平衡、力的等效平移定理

教学内容：平面汇交力系的合成与平衡条件；力对点的矩、力偶、力偶矩的概念；平面力偶系的合成与平衡条件；力的等效平移定理

学时分配：4学时

第四章、平面力系的简化与平衡方程

教学目的与要求：了解平面一般力系向一点简化的概念、掌握平面一般力系的合成与平衡条件、掌握平面平行力系的平衡方程、掌握杆系结构的平衡问题

教学重点：平面一般力系的合成与平衡条件、杆系结构的平衡问题

教学难点：平面一般力系的合成与平衡条件

教学内容：平面一般力系向一点简化的概念、平面一般力系的合成与平衡条件、平面平行力系的平衡方程、杆系结构的平衡问题

学时分配：4学时

第五章、平面体系的几何组成分析

教学目的与要求：掌握几何不变体系与几何可变体系的定义、掌握自由度、刚片及约束概念、掌握几何不变体系的基本组成规则及运用、了解静定与超静定结构的几何组成及受力特点

教学重点：刚片及约束概念、几何不变体系的基本组成规则及运用

教学难点：几何不变体系的基本组成规则及运用

教学内容：几何不变体系与几何可变体系的定义、自由度、刚片及约束概念、几何不变体系的基本组成规则及运用、静定与超静定结构的几何组成及受力特点

学时分配：6学时

第六章、静定结构内力计算

教学目的与要求：掌握梁、拱、刚架、桁架的受力特征与计算方法；掌握直杆内力图形状特征、区段叠加法作弯矩图；掌握多跨静定梁的传力层次图和内力图；掌握刚架内力图；掌握桁架零杆判断及内力计算；了解三铰平拱的反力及指定截面内力计算

教学重点：直杆区段叠加法作弯矩图；多跨静定梁、刚架内力图；桁架零杆判断及内力计算

教学难点：直杆区段叠加法作弯矩图；多跨静定梁、刚架内力图

教学内容：直杆区段叠加法作弯矩图；梁、拱、桁架、刚架的受力特征与内力图

学时分配：16学时

第七章、轴向拉伸与压缩

教学目的与要求：掌握轴向拉伸与压缩的概念；掌握直杆横截面上的正应力计算方法；了解容许应力、强度条件等概念；掌握胡克定律、轴向拉伸与压缩时的变形计算方法；了解建筑材料的力学性质

教学重点：直杆横截面上的正应力计算；容许应力、强度条件；拉伸与压缩时的变形计算

教学难点：容许应力、强度条件；建筑材料的力学性质

教学内容：轴向拉伸与压缩的概念；直杆横截面上的正应力计算；容许应力、强度条件；胡克定律、轴向拉伸与压缩时的变形计算；建筑材料的力学性质

学时分配：6学时+2实验

第八章、剪切和扭转

教学目的与要求：了解剪切的概念；掌握连接接头的强度计算方法；了解扭转的概念；掌握扭矩的计算方法，并能画出扭矩图；掌握圆轴扭转时的应力和变形计算方法；了解圆轴扭转时强度条件和刚度条件

教学重点：连接接头的强度计算；扭矩的计算方法、扭矩图；圆轴扭转的应力和变形计算

教学难点：连接接头的强度计算、圆轴扭转的应力和变形计算、扭转时强度条件和刚度条件

教学内容：剪切的概念；连接接头的强度计算方法；扭转的概念；扭矩的计算方法、扭矩图；圆轴扭转时的应力和变形计算方法；圆轴扭转时强度条件和刚度条件

学时分配：6学时+2实验

第九章、梁的应力

教学目的与要求：了解平面弯曲的概念；掌握梁的正应力计算方法；熟记常用截面的惯性矩、平行移轴公式；掌握梁的剪应力计算方法；了解梁的强度条件

教学重点：梁的正应力计算方法；常用截面的惯性矩、平行移轴公式；梁的剪应力计算方法

教学难点：梁的正应力计算方法；梁的剪应力计算方法；梁的强度条件

教学内容：平面弯曲的概念；梁的正应力计算方法；常用截面的惯性矩、平行移轴公式；梁的剪应力计算方法；梁的强度条件

学时分配：6学时

第十一章、梁和结构的位移

教学目的与要求：了解广义力、广义位移、虚功与弹性体系的虚功原理的概念；掌握计算结构位移的单位荷载法；能根据实际状态中拟求位移的位置、方向和性质，正确地建立虚拟状态；了解桁架位移计算的公式；熟练掌握用图乘法计算梁和刚架的位移；熟记三角形、标准二次抛物线的图形面积和形心位置

教学重点：用图乘法计算梁和刚架的位移

教学难点：虚功与弹性体系的虚功原理的概念；图乘法计算梁和刚架的位移

教学内容：广义力、广义位移、虚功与弹性体系的虚功原理的概念；单位荷载法；根据所求位移建立虚拟力状态；桁架位移计算；用图乘法计算梁和刚架的位移

学时分配：8学时

第十二章、力法

教学目的与要求：了解超静定结构的概念；掌握超静定次数的确定方法和力法基本结构的选取方法； 熟练掌握荷载作用下超静定梁和刚架的内力计算方法，并能绘出最后弯矩图；掌握一次超静定桁架的计算；掌握力法计算中的对称性利用

教学重点：超静定次数的确定和力法基本结构的选取；荷载作用下超静定梁和刚架的内力计算，并能绘出最后弯矩图

教学难点：超静定次数的确定和力法基本结构的选取；荷载作用下超静定梁和刚架的内力计算，并能绘出最后弯矩图；对称性的利用

教学内容：了解超静定结构的概念；掌握超静定次数的确定方法和力法基本结构的选取方法； 熟练掌握荷载作用下一次超静定梁和刚架的内力计算方法，并能绘出最后弯矩图；掌握一次超静定桁架的计算；掌握力法计算中的对称性利用

学时分配：10学时

第十三章、位移法

教学目的与要求：掌握位移法的基本原理，准确判定位移法的基本未知量；灵活应用等截面单跨超静定梁的转角位移方程，确定各种外因影响下的杆端力；熟练掌握位移法计算超静定梁和刚架的方法和步骤，对照力法典型方程，加深对位移法典型方程的理解；初步了解超静定结构的受力特点和变形性能，根据不同结构选择合理的计算方法。

教学重点：位移法的基本原理，准确判定位移法的基本未知量；应用位移法计算超静定梁和刚架的方法和步骤

教学难点：位移法的基本原理；应用位移法计算超静定梁和刚架的方法和步骤

教学内容：了解位移法基本概念；掌握位移法计算中结点角位移和独立结点线位移未知数数目的确定方法；掌握位移法基本结构的选取方法；了解位移法的典型方程式及其物理意义；熟记几种常见等截面单跨超静定梁的形常数和载常数；掌握荷载作用下超静定刚架的计算

学时分配：8学时

四、考核方式

总评成绩

=平时成绩（出勤、课堂参与、作业）´20%+实验´10%+平时测验´20%+期末考试´50%

五、教材及参考书

教 材：

建筑力学，李前程、安学敏编，中国建筑工业出版社，2009.12

参考书：

[1]理论力学（第四版）—建筑力学第一分册，邹昭文、程光均编，高等教育出版社，2006

[2]材料力学（第四版）—建筑力学第二分册，干光瑜、秦惠民编，高等教育出版社，2006

[3]结构力学（第四版）—建筑力学第三分册，李家宝、洪范文编，高等教育出版社，2006

[4]建筑力学，钟光珞、张为民编，中国建材工业出版社，2002

[5]结构力学（上、下册）（第四版），杨茀康、李家宝编，高等教育出版社，1998

六、授课手段

多媒体授课