工程力学-第一讲

1、工程力学 事 项对象三不不迟到、早退 你 我不接听、摆弄手机不睡觉三要按时完成任务相互尊重爱护公物课堂要求课堂要求考核项目评价指标过程考核（30%） 课堂考核 （5分）以个人为考核对象，本课程共90学时（2学时/次，共45次），旷课扣1分/次；请假扣0.2分/学时（前3次病假不扣分）；迟到扣0.5分/次；早退扣1分/次；旷课次数达到总课时的1 /3时将取消考试资格。（教师日志考勤表）课堂表现（5分）以个人或小组为考核对象，积极思考，主动回答问题（教师日志评分表）理论作业（20分）以个人为考核对象，按时按量完成理论作业，酌情给分；（不得抄袭他人作业，发现后扣5分）。（教师日志评分表）终结考核（7

2、0%）理论闭卷考试（70分=100*70%）以个人为考核对象，期末闭卷考试成绩（考试成绩低于45分视为不及格）。课堂考核课堂考核积积极极思思考考积积极极讨讨论论做做好好笔笔记记积积极极发发言言课堂建议课堂建议课程说明课程说明序号序号 项目名称项目名称学时数学时数项目一工程力学基础 32项目二轴向拉（压）构件力学分析 26项目三剪切构件力学分析 2项目五弯曲构件力学分析 24项目六组合变形构件力学分析 6总学时总学时9090，理，理论论8080，实验实验10.10.课程参考资料课程参考资料1 1沈伦序主编建筑力学（上、下册）北京：高等沈伦序主编建筑力学（上、下册）北京：高等教育出版社，教育出版社

3、，19901990。2 2陈永龙著建筑力学（上、下册）北京：高等教陈永龙著建筑力学（上、下册）北京：高等教育出版社，育出版社，20002000。3 3郭英斗主编建筑力学（上、下册）成都：西南郭英斗主编建筑力学（上、下册）成都：西南交通大学出版社，交通大学出版社，20032003。4 4孔七一主编工程力学孔七一主编工程力学 北京：人民交通出版社北京：人民交通出版社 ，20052005。项目一项目一 工程力学基础工程力学基础导导 论论1.1知识点知识点：l 工程力学的研究对象和任务工程力学的研究对象和任务l 构件、强度、刚度、稳定性、变形构件、强度、刚度、稳定性、变形等基等基 本概念和知识本概念和

4、知识l 工程力学的基本假定工程力学的基本假定一、工程力学的实用意义 设计房屋设计房屋时如何确定梁、时如何确定梁、柱、板、基础柱、板、基础等构件的形式等构件的形式和尺寸才能保和尺寸才能保证安全。证安全。 桥梁在列车荷载作用下不至于破坏和桥梁在列车荷载作用下不至于破坏和产生过大的变形。产生过大的变形。 水坝在水压力的作用不能崩溃水坝在水压力的作用不能崩溃。 挡土墙挡土墙在侧面土的压在侧面土的压力下要保证不力下要保证不滑动、不倾覆滑动、不倾覆,地基土应有足地基土应有足够的承载力等够的承载力等问题问题,都需要进都需要进行力学知识计行力学知识计算。算。建筑物的设计和施工过程是离不开工程力学这门建筑物的设

5、计和施工过程是离不开工程力学这门学科的。学科的。比如比如设计房屋时如何确定梁、柱、板、设计房屋时如何确定梁、柱、板、基础等构件的形式和尺寸才能保证安全。桥梁在基础等构件的形式和尺寸才能保证安全。桥梁在列车荷载作用下列车荷载作用下, ,不至于破坏和产生过大的变形。不至于破坏和产生过大的变形。水坝在水压力的作用下能否崩溃水坝在水压力的作用下能否崩溃; ; 挡土墙在侧面挡土墙在侧面土的压力下要保证不滑动、不倾覆土的压力下要保证不滑动、不倾覆, ,地基土应有地基土应有足够的承载力等问题足够的承载力等问题, ,都需要进行力学知识计算。都需要进行力学知识计算。 因此，土木工程中的力学知识是进行各种计因此，

6、土木工程中的力学知识是进行各种计算和结构设计的基础算和结构设计的基础, ,是一门必须掌握好的学科。是一门必须掌握好的学科。二、工程力学的研究对象问题问题1.1.工程力学的研究对象？工程力学的研究对象？ 5分钟分钟P P2 2工程力学的研究对象工程力学的研究对象杆系结构杆系结构结构结构: :是指在构筑物中是指在构筑物中, ,由砖、石、混凝土等建筑材料由砖、石、混凝土等建筑材料, ,按照合理的组成方式按照合理的组成方式, ,并能承担预定的荷载任务并能承担预定的荷载任务, ,从而从而在建筑物中起到骨架作用的部分在建筑物中起到骨架作用的部分。构件构件: :是指为了对结构进是指为了对结构进行分析计算行分

7、析计算, ,从结构中分从结构中分离出来的部分离出来的部分, ,如板、梁、如板、梁、柱等柱等, ,它们是组成结构的它们是组成结构的基本单位。基本单位。构构件的形式件的形式板或板或壳壳杆件杆件块块体体凡是一个方向的尺寸（长度）远大于其他两凡是一个方向的尺寸（长度）远大于其他两个方向（宽度和高度）的构件称为个方向（宽度和高度）的构件称为杆件，简杆件，简称为杆称为杆。杆件杆件（a.）等截面杆（b.）弯杆（c.）变截面杆杆件结构杆件结构构件类型构件类型有一个方向的尺寸（厚度）远小于其他两个方向有一个方向的尺寸（厚度）远小于其他两个方向（长度和宽度）尺寸的构件称为（长度和宽度）尺寸的构件称为板板（平面形状

8、）或（平面形状）或壳壳（曲面形状）。（曲面形状）。板和壳板和壳（d.）板（e.）壳国家大剧院国家大剧院(壳体壳体)构件类型构件类型三个方向（长、宽、高）的尺寸相差不多的构件三个方向（长、宽、高）的尺寸相差不多的构件称为称为块体块体。块体块体（f.）块体水坝水坝-实体结构实体结构构件类型构件类型结构按其几何特征可分为三种类型结构按其几何特征可分为三种类型（1 1）杆系结构）杆系结构 由杆件组成的结构。由杆件组成的结构。 （2 2）薄壁结构）薄壁结构 由薄板或薄壳构成。由薄板或薄壳构成。（3 3）实体结构）实体结构 由块体构成。由块体构成。工程力学的研究对象主要是工程力学的研究对象主要是杆系结构杆

9、系结构。图图1 1图图2 2图图3 3三、工程力学的任务v工程力学的主要任务是工程力学的主要任务是根据结构或构件根据结构或构件的特点，对构件和结构进行简化和受力分的特点，对构件和结构进行简化和受力分析，研究它们的平衡规律，根据它来计算析，研究它们的平衡规律，根据它来计算在外荷载和其他因素影响下结构和构件的在外荷载和其他因素影响下结构和构件的内力，以及结构的位移，进而对结构或构内力，以及结构的位移，进而对结构或构件进行强度、刚度和稳定性方面的计算和件进行强度、刚度和稳定性方面的计算和校核，以能够研究构件的承载能力校核，以能够研究构件的承载能力，进而，进而设计安全合理的建筑结构形式。设计安全合理的

10、建筑结构形式。1.1.杆件对荷载的响应（杆件对荷载的响应（安全指标安全指标）强强 度度: :指结构或构件抵抗破坏的能力。指结构或构件抵抗破坏的能力。刚刚 度度 : :指结构或构件抵抗变形的能力。指结构或构件抵抗变形的能力。稳定性稳定性: :指结构或构件保持原有平衡形态的指结构或构件保持原有平衡形态的 能力。能力。2.2.杆件变形的基本形式杆件变形的基本形式轴向拉伸、压缩、剪切、扭曲、弯曲轴向拉伸、压缩、剪切、扭曲、弯曲四、工程力学的基本假定1 1变形固体的连续、均匀、各向同性假设变形固体的连续、均匀、各向同性假设 假定材料的物质在材料所占有的体积内是连续分假定材料的物质在材料所占有的体积内是连

11、续分布的，即材料间无空隙。组成材料的各种物质，在材布的，即材料间无空隙。组成材料的各种物质，在材料所占有的体积内是均匀分布的。假定材料在各个方料所占有的体积内是均匀分布的。假定材料在各个方向上所表现出来的力学性能都相同。向上所表现出来的力学性能都相同。2 2结构及构件的弹性及微小变形假设结构及构件的弹性及微小变形假设 结构或构件受到任何微小的力作用时都会产生变结构或构件受到任何微小的力作用时都会产生变形，但这种变形与结构的尺寸相比很小，可以忽略不形，但这种变形与结构的尺寸相比很小，可以忽略不计。假定材料产生的变形都是弹性变形，而不容许塑计。假定材料产生的变形都是弹性变形，而不容许塑性变形的产生。性变形的产生。工程力学的基本假定工程力学的基本假定课堂小结1.1.工程力学的研究对象工程力学的研究对象2.2.工程力学的任务工程力学的任务3.3.工程力学的基本假定工程力学的基本假定结构结构杆系结构杆系结构构件构件杆件杆件板或壳板或