【正文】 (b) 運(yùn)用 M、 FQ、 q 之間的關(guān)系畫剪力圖和彎矩圖。不能因有許多簡捷方法而忽視這種基本方法。 (b) 計(jì)算截面內(nèi)力的方法 截面法計(jì)算截面內(nèi)力：假想將梁在指定截面處截開后，畫出脫離體的受力圖，列出靜力平衡方程求解內(nèi)力。 6）平面彎曲變形 (a) 平面彎曲時(shí)，梁橫截面上有兩個(gè)內(nèi)力分量 ——剪力 FQ 和彎矩 M，它們的正負(fù)號規(guī)定是： 剪力：截面上的剪力使所考慮的梁段有順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢時(shí)為正；反之，為負(fù)。桁架的計(jì)算方法。內(nèi)力是外荷載作用下桿件中相連兩部分的相互作用 力。 2) 桿件的基本變形形式有四種：軸向拉伸 (或壓縮 )、剪切、扭轉(zhuǎn)和彎曲。 （ 3）分析幾何組成的目的及應(yīng)用 1）保證結(jié)構(gòu)的幾何不變性，確保其承載能力； 2）確定結(jié)構(gòu)是靜定的還是超靜定的，從而選擇確定反力和內(nèi)力的相應(yīng)計(jì)算方法； 3）通過幾何組成分析，明確結(jié)構(gòu)的構(gòu)成特點(diǎn)，從而選擇受力分析的順序。 三個(gè)剛片用不在一條直線上的三個(gè)鉸兩兩相連。 兩個(gè)剛片用不全平行也不全交于一點(diǎn)的三根鏈桿連接。 2）組成規(guī)則 凡符合以下各規(guī)則所組成的體系，都是幾何不變體系，且無多余約束。 4)連接兩剛片的兩根鏈桿的交點(diǎn)相當(dāng)于一個(gè)鉸。 2)一個(gè) 簡單鉸或鉸支座相當(dāng)于兩個(gè)約束。只有幾何不變體系可用作結(jié)構(gòu)。最大靜摩擦力方向總是與物體相對滑動(dòng)的趨向相反，不能任意假設(shè)，物體的滑動(dòng)趨向可根據(jù)主動(dòng)力來觀察。 (c)考慮摩擦?xí)r物體的平衡問題的解題特 點(diǎn) 由于靜摩擦力的大小有一定的范圍，所以物體的平衡也有一定的范圍。 (b)摩擦角 當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)，全反力與接觸面的法線間的夾角 ‰，稱為摩擦角。 11) 滑動(dòng)摩擦 (a)滑動(dòng)摩擦力 當(dāng)兩個(gè)物體相互接觸面之間存在相對滑動(dòng)趨勢或發(fā)生相對滑動(dòng)時(shí)，彼此之間產(chǎn)生阻礙滑動(dòng)的力，稱為滑動(dòng)摩擦力。求解時(shí)要通過受力分析，恰當(dāng)?shù)剡x取研究對象，畫出其受力圖。 8) 平面一般力系向平面內(nèi)任一點(diǎn)簡化 (a)簡化方法與結(jié)果 (b)簡化的最后結(jié)果：或者是一個(gè)力，或者是一個(gè)力偶，或者平衡。 7) 力的平移定理 當(dāng)一個(gè)力平行移動(dòng)時(shí)，必須附加一個(gè)力偶才能與原力等效，附加力偶的力偶矩等于原力對新作用點(diǎn)的矩。即 平面力偶系的平衡條件是各力偶矩的代數(shù)和等于零。 力偶中的兩個(gè)力對其作用面內(nèi)任一點(diǎn)的矩都等于力偶矩，而與矩心的位置無關(guān)。或者說，只要保持力偶矩的代數(shù)值不變，力偶可在其作用面內(nèi)任意移轉(zhuǎn)，也可以改變組成力偶的力的大小和力偶臂的長短。 力偶對物體的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)取決于力偶的作用面、力偶矩的大小和力偶的轉(zhuǎn)向。 5) 力偶的基本理論 由等值、反向、作用線平行而不重合的兩個(gè)力組成的力系，稱為力偶。 (b)合力矩定理平面匯交力系的合力對平面內(nèi)任一點(diǎn)的力矩，等于力系中各分力對同一點(diǎn)的力矩的代數(shù)和。 4) 力矩及其計(jì)算 (a)力矩的概念力矩是力使物體繞矩心轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)的度量。 3) 物體受力分析的基本方法 ——畫受力圖 在脫離體上畫出所受的全部作用力的圖形稱為受力圖。 (c)加減平衡力系原理是力系等效代換的基礎(chǔ)。 (a)作用與反作用原理說明了物體間相互作用的關(guān)系。約束反力的方向根據(jù)約束的類型來決定，它總是 與約束所能阻礙物體的運(yùn)動(dòng)方向相反。 (d)約束是阻礙物體運(yùn)動(dòng)的限制物。 (c)力是物體間相互的機(jī)械作用，這種作用使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變 (外效應(yīng) )，或使物體變形 (內(nèi)效應(yīng) )。 第一章 靜力學(xué)基本知識 小結(jié) 1) 靜力學(xué)的基本概念 (a)平衡物體相對于地球保持靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。 (b)剛體是在任何外力作用下，大小和形狀保持不變的物體。力對物體的外效應(yīng)取決于力的三要素：大小、方向和作用點(diǎn) (或作用線 )。約束阻礙物體運(yùn)動(dòng)趨向的力，稱為約束反力。 2) 靜力學(xué)基本原理 靜力學(xué)基本原理揭示了力的基本性質(zhì)，是靜力學(xué)的理論基礎(chǔ)。 (b)二力平衡原理說明了作用在一個(gè)剛體上的兩個(gè)力的平衡條件。 (d)力的平行四邊形法則反映了兩個(gè)力合成的規(guī)律。畫受力圖先要取出脫離體，畫約束反力時(shí)，要與被解除的約束一一對應(yīng) 。它等于力的大小與力臂的乘積，在平面問題中它是代數(shù)量，一般規(guī)定力使物體繞矩心逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)為正，反之為負(fù)。應(yīng)用合力矩定理常?？梢院喕氐挠?jì)算。 力偶不能簡化為一個(gè)力，也不能和一個(gè)力成平衡，力偶只能與力偶平衡。 在同一平面內(nèi)的兩個(gè)力偶，如果它們力偶矩的代數(shù)值相等，則這兩個(gè)力偶是等效的。 力偶在任一軸上的投影等于零。 平面力偶系可合成為一個(gè)合力偶，合力偶矩等于各分力偶矩的代數(shù)和。 6) 平面匯交力 系的合成與平衡。力的平移定理是平面一般力系簡化的依據(jù)。 9) 平面力系的平衡方程 10) 平衡方程的應(yīng)用 應(yīng)用平面力系的平衡方程，可以求解單個(gè)物體及物體系統(tǒng)的平衡問題。選取合 適的平衡方程形式；選擇好矩心和投影軸，力求做到一個(gè)方程只含有一個(gè)未知量，以便簡化計(jì)算。前者為靜摩擦力，后者為動(dòng)摩擦力。當(dāng)作用于物體上的主動(dòng)力的合力作用線在摩擦角范圍內(nèi)時(shí)，不論主動(dòng)力合力的大小如何，物體總能保持平衡。通?？砂次矬w平衡的臨界狀態(tài)考慮，討論平衡范圍。 第二章 靜定結(jié)構(gòu)基本知識 小結(jié) （ 1）結(jié)構(gòu)的分類 1）結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖 2）結(jié)構(gòu)的分類 （ 2）自由度和約束 體系幾何組成分析的概念，幾何不變體系和幾何可變體系。 工程中常見的約束及其性質(zhì)如下： 1)一個(gè)鏈桿相當(dāng)于一個(gè)約束。 3)一個(gè)剛性連接或固定端相當(dāng)于三個(gè)約束。 （ 3）幾何不變體系的簡單組成規(guī)則 1）基本原理 平面桿件體系中的鉸接三角形是幾何不變體系。 不在一條直線上的兩根鏈桿固定一個(gè)點(diǎn)。 兩個(gè)剛片用一個(gè)鉸和不通過該鉸的鏈桿連接。 應(yīng)用上述組成規(guī)則時(shí)，應(yīng)特別注意必須滿足各規(guī)則的限制條件。 第三章 靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 小結(jié) 1) 變形體的基本假設(shè)。 3) 本章討論了內(nèi)力的概念。 4) 軸向拉伸 (壓縮 )的軸力計(jì)算，軸力圖畫法。 5）剪切和扭轉(zhuǎn)的概念。 彎矩：截面上的彎矩使所考慮的梁段產(chǎn)生向下凸的變形時(shí)為正；反之，為負(fù)。這是求內(nèi)力的 基本方法，是計(jì)算內(nèi)力的各種方法的基礎(chǔ)，必需足夠重視。 7) 畫梁的剪力圖和彎矩圖有三種方法： (a) 建立剪力和彎矩方程，根據(jù)所列的方程畫剪力圖和彎矩圖。 (c) 用疊加法畫彎矩圖 (含區(qū)段疊加法 )。運(yùn)用 M、 FQ、 q 之間的關(guān)系來繪制內(nèi)力圖，是簡捷實(shí)用的方法。區(qū)段疊加法在今 后繪超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖時(shí)十分有用。 (2) 注意分段。 (3) 計(jì)算截面內(nèi)力或建立內(nèi)力方程時(shí)都要正確判斷正、負(fù)號。 第四章 強(qiáng)、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算 小結(jié) (1) 平面圖形的幾何性質(zhì)：是與圖形的大小形狀有關(guān)的幾何量，在強(qiáng)度和剛度計(jì)算中有著重要的意義，其基本內(nèi)容有： 1)形心坐標(biāo) 2)靜矩 3)慣性矩 4)平行移軸公式 5)慣性半徑 (2)本章在分析桿件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算問題時(shí)，還介紹了力學(xué)中一些重要的基本概念、基本方法和基本定律。 2)基本方法：截面法和強(qiáng)度、穩(wěn)定性計(jì)算的方法。 (3)材料的 力學(xué)性能是建立強(qiáng)度條件的重要依據(jù)，材料的力學(xué)性能是通過實(shí)驗(yàn)測定的。 (4)軸向拉伸 (壓縮 )主要公式： 1)計(jì)算拉、壓桿的應(yīng)力 2)計(jì)算拉、壓桿 的變形 3)應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系 (5)軸向拉伸 (壓縮 )強(qiáng)度條件可解決三方面的問題 1)強(qiáng)度校核 2)截面設(shè)計(jì) 3)確定允許荷載 (6)梁彎曲時(shí)正應(yīng)力、剪應(yīng)力計(jì)算及其強(qiáng)度條件 1)梁彎曲時(shí)，橫截面上有正應(yīng)力 σ 和剪應(yīng)力 τ 存在。 任一點(diǎn)正應(yīng)力計(jì)算公式： 正應(yīng)力強(qiáng)度條件： 3)剪應(yīng)力強(qiáng)度條件 (7)梁彎曲時(shí)正應(yīng)力時(shí)的正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算包括三類問題 1)強(qiáng)度校核 2)選擇截面尺寸 3)計(jì)算許可荷載： (8)梁彎曲的正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)注意下列問題 1)觀察最大彎矩和最大剪力是否在同一截面，如不在，應(yīng)對兩個(gè)截面分別進(jìn)行校核。如梁截面對中性軸不對稱時(shí)，則對危險(xiǎn)截面上的最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力也應(yīng)分別進(jìn)行校核。 (10)壓桿的穩(wěn)定計(jì)算 1)壓桿的穩(wěn)定性對整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全正常工作具 有重要的意義。 2)運(yùn)用歐拉公式計(jì)算壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力： 臨界力 臨界應(yīng)力 3)運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算壓桿的臨界應(yīng)力： Q235 鋼 (MPa) 16Mn 鋼 (MPa) 4)壓桿的計(jì)算長度 μl 與截面最小慣性半徑 i之比，稱為壓桿的長細(xì)比。 壓桿截面如有局部削弱，對壓桿的穩(wěn)定性影響很小，但應(yīng)對局部削弱處的凈截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 4）圖乘法 圖乘法的計(jì)算中幾個(gè)值得注意的問題：正負(fù)號的取法； ω 和 yC 的取法；圖乘法的分段和疊加。 6）提高梁 彎曲剛度的措施。它的主要優(yōu)點(diǎn)是通過基本結(jié)構(gòu)，使超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算問題，自始至終都在靜定的基本結(jié)構(gòu)上進(jìn)行。利用力法，可以計(jì)算各種類型的超靜定結(jié)構(gòu)，適用性較強(qiáng)。 （ 2）位移法 位移法是以剛結(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角和獨(dú)立結(jié)點(diǎn)線位移作為基本未知量。因此，對于超靜定次數(shù)多而結(jié)點(diǎn)位移數(shù)目少的結(jié)構(gòu)，用位移法更簡便。從而可以畫出結(jié)構(gòu)的彎矩圖及其它內(nèi)力圖。 其概念單一而清晰，且計(jì)算時(shí)總是重復(fù)某一基本的運(yùn)算程序，很容易掌握。 要抓住下面三個(gè)主要環(huán)節(jié)： 1） 根據(jù)荷載求固端彎矩，由固端彎矩求出約束力矩。 3） 將傳遞系數(shù)乘以分配彎矩得到桿件另一端的傳遞彎矩。 考核方式 本課 程采用形成性考核與期末考試相結(jié)合的方式。形成性考核占總成績的 20%；期末考試占總成績的 80%。形成性考核冊由 4 次形成性考核組成。學(xué)員形成性考核完成情況由中央電大和省電大分階段檢查。 命題依據(jù) 本考核說明是依據(jù)是 2020年 5月審定的《中央廣播電視大學(xué)建筑施工與管理專業(yè)建筑力學(xué)課程教學(xué)大綱》編寫。本考核說明及本課程所采用的文字教材是課程命題的依據(jù)。本考核說明對各章都規(guī)定了考核要求，按了解，理解和掌握三個(gè)層次說明學(xué)員應(yīng)達(dá)到的考核標(biāo)準(zhǔn)。 理解是較高層次的要求，凡是屬于理解的內(nèi)容，要求對它們的內(nèi)涵、原理及應(yīng)用條件有一定的認(rèn)識， 能運(yùn)用這一部分內(nèi)容進(jìn)行正確的判斷和說明。凡是需要掌握的內(nèi)容，要求對它們重點(diǎn)學(xué)習(xí)，熟練應(yīng)用，能夠用所學(xué)的知識進(jìn)行分析和計(jì)算。 （ 2）試題的組成與覆蓋面：命題應(yīng)注意知識的覆蓋面，同時(shí)要突出重點(diǎn)。試題的難度分容易，中等和較難三個(gè)層次，比例為 25%︰ 60%︰ 15%。 （ 4）形成性考核與終結(jié)性考核：結(jié)合課程特點(diǎn)與成人的認(rèn)知規(guī)律，選擇形成性考核與終結(jié)性考核的內(nèi)容、題型；使形成性考核與終結(jié)性考核成相輔相成的關(guān)系。 （ 2）終結(jié)性考核：試題類型分為兩類：第一類判斷題與選擇題，占 30%；第二類計(jì)算題，占 70%。 （ 2）答題時(shí)間：期末考試時(shí)間為 120 分鐘。 二 課程考核的內(nèi)容和要求 1 靜力學(xué)基本知識 考核目的：通過本章的考核，旨在檢驗(yàn)學(xué)生對靜力學(xué)基本概念的掌握程度，以及對簡單結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析的熟練程度；檢驗(yàn)學(xué)生對平面匯交力系掌握程度，了解其平衡問題；檢驗(yàn)學(xué)生對平面一般力系的簡化與平衡的掌握程度，了解有關(guān)摩擦的平衡問題。 （ 2）力矩，合力矩定理；力偶，力偶的性質(zhì)；平面力偶系的合成與平衡。 （ 4）力的平移定理；平面一般力系的簡化，主矢和主矩；（固定端約束與相應(yīng)的約束反力）。 （ 6） ▲滑動(dòng)摩擦的概念； ▲摩擦角； ▲摩擦的平衡問題。 （ 2）理解力矩和力偶的基本概念及其性質(zhì)；掌握平面問題中力對點(diǎn)之矩的計(jì)算；了解平面力偶系的合成與平衡； （ 3）掌握力在直角坐標(biāo)軸上的投影 ；了解平面匯交力系的合成與平衡。 （ 6）了解滑動(dòng)摩擦的概念；了解摩擦角的概念；了解有摩擦的平衡問題。 考核知識點(diǎn)： （ 1）幾何不變體系和幾何可變體系； （ 2）自由度和約束的概念、瞬變體系的概 念； （ 3）幾何不變體系的基本組成規(guī)則； （ 4）靜定和超靜定結(jié)構(gòu)的幾何特征。 3 靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算 考核目的：通過本章的考核，旨在檢驗(yàn)學(xué)生掌握軸向拉伸 (壓縮 )的軸力計(jì)算及軸力圖畫法；檢驗(yàn)學(xué)生計(jì)算平面桁架的能力。 考核知識點(diǎn)： （ 1）變形體及其 基本假設(shè)；桿件變形的基本形式；內(nèi)力和截面法。 （ 3）剪切、扭轉(zhuǎn)的概念； ▲扭矩和扭矩圖。 （ 5）利用函數(shù)關(guān)系、微分關(guān)系、疊加原理作梁的內(nèi)力圖。 考核要求： （ 1）掌握運(yùn)用截面法分析桿件軸力，正確繪制軸力圖；掌握平面桁架內(nèi)力計(jì)算。 （ 3）掌握靜定平面剛架