1、 郑州大学现代远程教育建筑力学课程学习指导书宁永胜 编第 2 页 共 26 页 课程内容与基本要求建筑力学主要包括静力学基础，平面任意力系的简化与平衡，平面体系的几何组成分析，各类基本构件的强度、刚度及稳定性问题，静定结构的内力计算和位移计算，超静定结构的内力计算等内容。通过本课程的学习，要求学生熟悉各类常用杆类构件的受力特性，能够利用建筑力学的基本原理和方法，解决实际建筑工程中一些杆件结构构件的强度、刚度和稳定性设计问题等，并为后续的结构类专业课程打下坚实的力学知识基础。 课程学习进度与指导章节 课程内容 建议学时 学习指导模块一导学、静力学基础及平面任意力系的平衡6 学时以课件学习为主，重
2、点掌握静力学基本公理及平面任意力系的平衡计算模块二平面体系的几何组成分析2 学时以课件学习为主，重点掌握无多余约束几何不变体系的组成规则并能够利用这些规则进行体系的几何组成分析。模块三各类基本构件的强度、刚度和稳定性问题6 学时以课件学习为主，重点掌握拉压杆的应力、变形及强度计算和平面弯曲杆件的应力及强度计算。模块四静定结构的内力、位移计算*9 学时以课件学习为主，重点掌握静定梁、静定刚架的内力图绘制、静定桁架的内力计算和静定结构的位移计算。模块五超静定结构的内力计算*8 学时以课件学习为主，重点掌握超静定梁和刚架内力计算的力法、位移法和力矩分配法。模块一 静力学基础及平面任意力系的平衡一、学
3、习目标：了解建筑力学的研究对象与任务；掌握刚体、力、平衡、力矩、力偶、约束等基本概念；熟练掌握静力学的四个基本公理及其两个推论；了解工程中常见的约束类型，并掌握各类约束的约束特点及其约束力；熟练掌握平面任意力系的简化及平衡计算。 二、学习内容：建筑力学的研究对象与任务；刚体、弹性体及其基本假定；力、力矩、力第 3 页 共 26 页偶及其性质；约束与约束反力；受力分析与受力图；平面任意力系的简化；平面任意力系的平衡条件及平衡计算。 三、本章重点、难点：静力学的四个基本公理及其推论；平面任意力系的简化与平衡计算。四、建议学习策略：听视频课件、做在线测试、讨论交流等。模块二 平面体系的几何组成分析一
4、、学习目标：领会几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系和刚片、约束、自由度等基本概念；熟练掌握无多余约束几何不变体系的组成规则及体系几何组成分析的方法；了解结构的几何特性与静力特性的关系。二、学习内容：几何组成分析的基本概念；无多余约束几何不变体系的组成规则；体系几何组成分析的方法及示例；结构的几何特性与静力特性的关系。 三、本章重点、难点：利用无多余约束几何不变体系的组成规则进行体系几何组成分析的方法。四、建议学习策略：听视频课件、做在线测试、讨论交流等。模块三 各类基本构件的强度、刚度及稳定性设计一、学习目标：了解杆件变形的基本形式；掌握拉压杆和平面弯曲杆件横截面上的内力、应力计算；掌握拉压
5、杆件的应变和变形；熟练掌握拉压杆与平面弯曲杆件的强度设计；了解轴压杆的稳定性设计。 二、学习内容：杆件变形的基本形式，杆件的内力与应力的概念；拉压杆的内力、应力及其强度计算；拉压杆的应变与变形，轴压杆的稳定性；截面的几何性质；平面弯曲杆件的内力、应力及其强度条件。 三、本章重点、难点：拉压杆的应力和变形计算及其强度计算；平面弯曲杆件的应力及其强度计算。四、建议学习策略：听视频课件、做在线测试、讨论交流等。模块四 静定结构的内力、位移计算一、学习目标：掌握静定梁、静定平面刚架、静定平面桁架等的内力计算，熟练掌握静定梁和静定刚架内力图绘制的各种方法和技巧；掌握静定结构的特性；领会变形体系虚功原理；
6、掌握结构位移计算的一般公式及荷载作用引起的位移计算；熟练掌握图乘法计算位移。第 4 页 共 26 页二、学习内容：单跨静定梁、多跨静定梁、静定平面刚架、静定平面桁架的内力计算及内力图的绘制，静定结构的特性；变形体系虚功原理，结构位移计算的一般公式，荷载作用引起的位移计算，图乘法计算位移。 三、本章重点、难点：静定梁与静定刚架的内力计算及内力图的绘制；静定平面桁架的内力计算，图乘法计算静定结构由荷载引起的位移。四、建议学习策略：听视频课件、做在线测试、讨论交流等。模块五 超静定结构的内力计算一、学习目标：掌握超静定结构的概念及超静定次数的确定；掌握等截面直杆的形常数和载常数；掌握力法、位移法、力
7、矩分配法的基本概念；熟练掌握超静定梁和刚架的力法计算、无侧移结构的位移法及力矩分配法计算，熟练掌握利用对称性简化计算。二、学习内容：超静定结构的概念及超静定次数的确定；力法的基本概念，力法典型方程的建立，力法计算超静定梁和刚架；利用对称性简化计算；等截面直杆的形常数和载常数；位移法的基本概念、位移法典型方程的建立，位移法计算连续梁和无侧移刚架；力矩分配法的基本概念和基本运算，力矩分配法计算连续梁。 三、本章重点、难点：力法计算超静定梁和刚架；位移法计算连续梁和无侧移刚架；力矩分配法计算连续梁；利用结构的对称性简化计算。四、建议学习策略：听视频课件、做在线测试、讨论交流等。 课程习题一、单项选择
8、题1、对于作用在刚体上的力，哪一个不是其三要素？ （ ）A大小 B方向 C作用点 D作用线2、将一个合力分解为两个分力，其结果有几个？ （ ）A一个 B两个 C三个 D无数个3、约束力沿接触面的公法线方向且指向被约束物体的约束是 （ ）A柔索约束 B光滑面约束 C圆柱铰链约束 D辊轴支座约束4、在图示三铰刚架中，若不计各杆自重，则 AC 杆 和 BC 杆 （ 第 5 页 共 26 页）A都不是二力杆 B都是二力杆C只有 AC 杆是二力杆 D只有 BC 杆是二力杆5、某平面任意力系向 O 点简化，得到如图所示的一个力 和一个力偶矩为 MO 的力偶，RF则该力系简化的最后结果为 （ ）A合力偶 B
9、作用在 O 点的一个合力C作用在 O 点上边某点的一个合力 D作用在 O 点下边某点的一个合力6、平面任意力系的三个平衡方程的形式不可能是 （ ）A三个投影方程 B两个投影方程和一个力矩方程C一个投影方程和两个力矩方程 D三个力矩方程7、平面内的一个点有几个自由度？ （ ）A1 个 B2 个 C3 个 D4 个8、能作为建筑结构使用的是什么体系？ （ ）A瞬变体系 B常变体系 C几何可变体系 D几何不变体系9、连接三个刚片的复铰为几个约束？ （ ）A2 个 B3 个 C4 个 D6 个10、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 （ ）A无多余约束的几何不变体系 B有一个多余约束的几何不变体
10、系ORFMO题一、6 图F题一、5 图A BC第 6 页 共 26 页C常变体系 D瞬变体系11、在几何不变体系上拆除二元体，得到的新体系为 （ ）A几何不变体系 B无多余约束的几何不变体系C瞬变体系 D常变体系12、杆件在图示荷载作用下将发生哪种变形形式？ （ ）A轴向拉伸 B剪切 C扭转 D弯曲13、若拉压杆横截面上的正应力为 ，则其上发生最大切应力的斜截面与横截面的夹角及最大切应力值分别为 （ ）A30，/2 B 45，/2 C0， D45，14、两根长度和横截面面积均相等的不同材料杆件，若其材料弹性模量分别为 E1 和 E2，且 E1E 2，它们在相同的轴向拉力作用下，产生的应力和轴向
11、变形分别为 1、l 1 和2、 l2。下列关系正确的是 （ ）A 1= 2，l 1 = l2 B 1 2， l1 l2C 1 = 2， l1l 2 D 1=2， l1 l215、截面对形心轴的哪个几何量一定等于零？ （ ）A静矩 B惯性矩 C极惯性矩 D惯性积16、x 1 轴和 x2 轴相互平行，其中 x1 轴为图示矩形截面的形心轴，则截面对这两轴惯性矩的关系是 （ ）AI x1 = Ix2 BI x1I x2 CI x1I x2 D不确定题一、12 图FFx1题一、16 图x2M MFS FS题一、17 图第 7 页 共 26 页17、根据图示剪力和弯矩引起的微段变形，可知其正负号是 （ ）
12、A剪力和弯矩均为正 B剪力和弯矩均为负C剪力为正，弯矩为负 D剪力为负，弯矩为正18、关于矩形截面梁横截面中性轴上的应力，正确的论述是 （ ）A弯曲正应力最大，弯曲切应力等于零B弯曲正应力等于零，弯曲切应力最大C弯曲正应力和弯曲切应力都最大D弯曲正应力和弯曲切应力都等于零19、在集中力偶作用处，梁的剪力图和弯矩图如何变化？ （ ）A剪力图发生突变，弯矩图发生转折 B剪力图发生突变，弯矩图不变C剪力图不变，弯矩图发生转折 D剪力图不变，弯矩图发生突变20、图示梁中 C 截面弯矩 MC 为 （ ）A3 kNm (上拉) B2 kNm (下拉) C8 kNm (下拉) D14 kNm (下拉)21、
13、图示多跨静定梁中 A 截面弯矩 MA 为 （ ）AF Pa (上拉) BF Pa (下拉) C2F Pa (上拉) D2F Pa (下拉)22、结构中 AB 杆的弯矩图如图所示，其剪力图为 （ ）题一、22 图A B10kNm20kNm2m5kNA5kNB5kNC5kN 5kND 5kN题一、20 图C4kN 3kN/m6kNm4m 4m 2mAa a a a2aFP题一、21图第 8 页 共 26 页23、结构中 AB 杆段的弯矩图形状如图所示，则其上荷载可能是 （ ）A中点有一向下的集中力 B中点有一向上的集中力C杆段上满布向下的均布荷载 D杆段上满布向上的均布荷载24、图示多跨静定梁，荷
14、载作用在基本部分 AB 上，附属部分 BC 上会产生 （ ）A反力 B内力 C位移 D变形25、截面法计算桁架内力时所取隔离体包含几个节点？ （ ）A单个 B最少两个 C最多两个 D任意个26、下列哪个节点上的 1 杆不是零杆？ （ ）27、什么因素可以在静定结构中产生内力？ （ ）A荷载 B温度改变 C支座移动 DABC 都正确28、结构位移计算的理论基础是 （ ）A平衡条件 B虚位移原理 C虚力原理 D胡克定律29、如果要求图示刚架中 C 截面转角，虚拟力状态为 （ ）题一、23 图A BA 12B 12 12C 313D 42 FPA B C题一、24 图A FP=1C FP=1 D m
15、=1FP=1BAB C题一、29图第 9 页 共 26 页30、什么结构一定不能用图乘法计算位移 （ ）A简支曲梁 B多跨静定梁 C静定刚架 D超静定刚架31、力法的基本未知量是 （ ）A支座反力 B多余未知力 C节点位移 D杆端弯矩32、力法方程的实质是 （ ）A平衡条件 B位移条件 C物理条件 D虚功原理33、图示结构的超静定次数为 （ ）A2 次 B3 次 C4 次 D6 次34、图示对称结构 C 截面上等于零的量值是 （ ）A水平位移 B竖向位移 C弯矩 D轴力35、单跨超静定梁（等截面直杆）在什么因素作用下的杆端力称为形常数？ （ ）A杆端位移 B单位杆端位移 C杆端内力 D杆上荷载
16、36、位移法的基本结构是 （ ）A去掉多余约束后得到的静定结构B去掉多余约束后得到的单跨超静定梁的组合体C加入附加约束后得到的静定结构D加入附加约束后得到的单跨超静定梁的组合体37、图示结构位移法方程中的系数 r11= （ ）题一、33 图EI EIEI C题一、34图q第 10 页 共 26 页A3i B6i C8i D10i38、用力矩分配法计算图示结构时，已知力矩分配系数 AB=0.35， AC=0.45，则 AD=（ ）A0.1 B 0.2 C0.55 D0.839、弯矩传递系数和下列什么因素有关？ （ ）A近端支承情况 B远端支承情况 C材料性质 D杆件的线刚度40、图示杆件 A 端的转动刚度 SAB= （ ）A4i B3iCi D0二、分析题：对图示体系进行几何组成分析。三、作图题：试绘制图示刚架的弯矩图。i iiB AC D题一、37图题一、38 图B ACDA Bi题一、40 图A BCDE F（a）A BCD EFG H（b）A BCD EF（d）A BCDEFGHJ K（c）4kN/m4m4m4kN ABC（b）4m10kN/m10kNAB C（a）4m
