工程力学教案3.docx

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工程力学教案3

课时授课计划

授课日期

05.10.11.

课时

2/2

序号

1

授课班级

桥隧0501、桥隧0502

教学方式

讲座式+启发式

课题

绪论、静力学基本概念

教学目的

通过本单元学习，使学生能够：

1、明确课程的内容、任务及其要求

2、能叙述力、刚体的概念及静力学基本公理

3、了解工程力学在工程中的应用

教学重点

和难点

1、桥梁、隧道、公路工程中的力学知识案例分析

2、静力学基本公理及刚体、平衡、力、力系、荷载的概念

教学方法

与手段

问题中心法，观察讨论法

采用多媒体课件

教学

过程

设计

1、专业的培养目标、知识、能力、素质要求；

2、桥梁、隧道、公路工程中的力学问题：

通过案例分析（潭邵、临长高速、浏永隧道），使学生了解工程力学在工程中的应用；

3、工程力学课程的性质、任务与研究对象、方法；

4、描述力和刚体的概念及静力学基本公理和刚体、变形固体、杆件变形的基本形式等；

5、运用静力学基本公理分析力的可传性、力的平移定理。

作业

阅读：

§1—1§1—2习题：

1-11-21-3；预习：

1-3、4、5

课后小结

用案例引出课题，重点突出，应用性强。

90分钟的时间内容丰富，极具吸引力，效果好。

绪论、静力学基本概念

一、培养目标

专业

职业

岗位

能力

专门技术能力

公路、桥梁测量设计能力

施工能力

工程施工管理能力

关键能力

学习能力

工作能力

创新思维能力

个人能力

责任意识、职业道德

就业能力、创业精神

本专业培养德智体美全面发展，掌握本专业必须的文化科学基础知识和专业知识，具有良好的职业道德和综合素质，适应社会主义现代化建设需要的、能应用现代科学技术、具有较强实际动手能力及创新精神，能在桥梁隧道施工第一线从事组织管理和技术管理工作的高等技术应用型专门人才。

二、工程力学的教学目标

课程的性质——《工程力学》是桥隧专业必修的一门专业基础课。

《工程力学》是运用力学的基本原理，研究构件在荷载作用下的平衡规律及承载能力的一门课程。

课程的作用——是通过学习和实验，使学生掌握路桥、隧道施工一线技术人员所必需的力学基础知识和基本技能；学习运用力学方法分析和解决路桥、隧道工程中简单的力学问题；培养学生的力学素质；为学习专业课程和继续深造提供必要的理论基础；同时，注意培养学生科学的思想方法和工作方法。

三、公路、桥梁、隧道与工程力学

1、大型桥梁与高速公路

2、临长路上的路和桥

3、潭邵高速公路施工简介

4、浏永路蕉溪岭隧道塌方

互动问题:

1、你关注过公路、桥梁、隧道工程建设吗？

你知道G107这个道路标号里面里的1代表着什么意思吗？

你知道桥梁可以分为哪些种类吗？

2、你通常是从何种渠道获取与所学专业有关的工程建设信息的？

（报刊、杂志、电视、教材、专业书籍等）

三、工程力学课程

1、工程力学的任务

研究工程构件及构件之间的作用力及承载能力，为工程设计提供理论依据和计算方法。

承载能力：

指强度、刚度、稳定性。

2、学习要求：

1．听课：

主要是听，注重基本概念和基本方法，掌握解题思路。

2．作业：

要求按时、独立完成。

3．课时安排：

静力学30学时材料力学50学时。

要求读得懂、记得住、说得清、做得对、算得快、写得好。

要在学习中培养自己良好的学习习惯，独立分析问题和解决问题的能力。

平时成绩:

20%（包括作业,课堂提问,实验报告）

期中测验:

20%（静力学部分）

期末考试:

60%

3、几个基本概念：

1）刚体——指在外力作用下，其形状和大小保持不变的物体。

这种假设将物体抽象成一个理想模型，使问题的研究大大简化，且在主要方面是符合实际的。

忽略了与平衡问题无关或关系较少的因素，使所讨论的问题简化。

2）变形固体；弹性变形；塑性变形

3）变形固体的基本假设：

均匀连续性假设；各向同性假设；小变形假设

工程力学的基本任务：

静力分析和计算承载能力。

4）平衡——物体处于静止或匀速直线运动的状态。

5）强度——构件抵抗破坏的能力；

6）刚度——构件抵抗变形的能力；

7）稳定性——细长杆件保持其原有直线平衡状态的能力。

8）杆件——长度方向尺寸远大于其他两向尺寸的构件。

9）杆件变形的基本形式：

轴向拉伸与压缩；剪切与挤压，扭转；弯曲

第1节静力学的基本知识

一、基本概念

1、力的概念

1）力是物体间的相互机械作用。

力的效应包括：

外效应——物体的运动状态发化。

　　　　　　　内效应——物体产生变形。

2）力的三要素——指力的大小、方向、作用点。

力的大小：

用线段的长度表示，单位

、

力的方向：

方位及箭头指向表示；

力的作用点：

线段的起点或终点。

一般用大写的英文字母表示力：

、

、

、

2、荷载的概念

荷载——主动作用于结构上的外力的统称。

集中荷载；分布荷载；线荷载（梁的自重）；面荷载（鱼、雪、风）；体荷载等。

3、力系的概念

力系——同时作用于物体上的一群力。

4、杆件变形的基本形式

轴向拉伸与压缩

剪切与挤压

扭转

弯曲

第2节静力学基本公理

一、二力平衡条件：

作用在一个刚体上的两个力，若使刚体处于平衡，其充分必要条件是：

两力等值、反向、共线。

要点：

1、两力作用在同一刚体上；2、两力能使刚体平衡。

举例：

物体在地面上受重力及地板支承力。

二、加减平衡力系公理：

在已知力系上再加上或从其中减去任意一个平衡力系，并不改变原来力系对物体作用效果。

提问：

坐车时用手推车，对车的前进有无作用？

（点题）

推论：

力的可传性原理：

可以将作用在刚体上某点的力沿其作用线移到刚体内任一点，并不改变此力对物体的作用。

证明：

[注意]只适用于刚体，绳索不适用。

三、力的平行四边形法则：

作用在物体上同一点的两个力的合力，也作用在该点上，其大小和方向由这两个力为边所构成的平行四边形的对角线来表示。

四、作用和反作用定律：

一物体对另一物体有一作用力时，另一物体对此物体必有一反作用力。

这两个力等值、反向、共线。

要点：

1、一切力都成对出现；

2、两者分别作用在两个物体上。

3、要明确哪个是施力物。

举例：

物体在地面上受重力作用，

物体对地球有一反作用力。

注意：

与二力平衡的区别。

小结

1、工程力学的研究内容；

2、力、质点、刚体和平衡的概念；

3、力的四个基本规律和二个推论。