本書依據(jù)高等職業(yè)教育培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的目標(biāo)要求，圍繞知識(shí)的應(yīng)用能力，用項(xiàng)目對(duì)能力進(jìn)行反復(fù)訓(xùn)練，整合理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要，通俗易懂，圖文配合緊密。 全書共分為12個(gè)項(xiàng)目，內(nèi)容涵蓋了理論力學(xué)的靜力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的主要內(nèi)容，包括緒論，靜力學(xué)基本知識(shí)，構(gòu)件的受力分析，平面體系的幾何組成分析，靜定結(jié)構(gòu)的平衡計(jì)算，桿件變形(包括軸向拉伸與壓縮、剪切與扭轉(zhuǎn)、彎曲、組合變形)的分析，壓桿穩(wěn)定的分析，靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析，靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算，超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算等。附錄中包含平面圖形的幾何性質(zhì)及型鋼表等內(nèi)容。每個(gè)項(xiàng)目都有一定數(shù)量的強(qiáng)化習(xí)題，部分項(xiàng)目附有習(xí)題參考答案。
本書可作為高等職業(yè)院校、成人高校、繼續(xù)教育學(xué)院和民辦高校的土建類各專業(yè)的教材，如建筑工程技術(shù)、工程監(jiān)理、基礎(chǔ)工程技術(shù)、工程管理、工程造價(jià)等相關(guān)專業(yè)，也可作為專升本考前復(fù)習(xí)、自學(xué)輔導(dǎo)用書，還可作為有關(guān)工程技術(shù)人員的參考用書。
本書在編寫過程中從高職建筑工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)(施工員、質(zhì)量員、安全員)和學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，突出高等職業(yè)教育特色，依據(jù)職業(yè)活動(dòng)體系的規(guī)律，采取以項(xiàng)目為載體、以工作任務(wù)為驅(qū)動(dòng)、以學(xué)生為主體的思路組織教材內(nèi)容，打破了原有教材體系的章節(jié)框架局限，將建筑力學(xué)基本理論進(jìn)行重新整合，組織開發(fā)一體化課程教材，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠有的放矢，并能消除力學(xué)中枯燥理論知識(shí)與實(shí)際工程運(yùn)用之間的溝壑，給學(xué)生提供良好的課內(nèi)和課外學(xué)習(xí)材料，無論對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)技能還是將來適應(yīng)相關(guān)崗位工作都大有裨益。
本書著力體現(xiàn)以綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以典型工作任務(wù)為載體的高職教育一體化課程特色，根據(jù)典型工作任務(wù)和工作過程設(shè)計(jì)，對(duì)傳統(tǒng)靜力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行了精選，將與建筑工程有關(guān)的力學(xué)內(nèi)容融為一體。教材內(nèi)容以必需、夠用為度，重點(diǎn)內(nèi)容是建筑力學(xué)的基本理論和基本知識(shí)。旨在使學(xué)生建立建筑力學(xué)基本思想，能夠利用建筑力學(xué)知識(shí)指導(dǎo)施工員等相關(guān)職業(yè)崗位工作，并且通過進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，積累崗位發(fā)展能力，為從施工員崗位向項(xiàng)目經(jīng)理和工程師崗位上升奠定理論和技能基礎(chǔ)。
本書由天津國土資源和房屋職業(yè)學(xué)院李泰松老師擔(dān)任主編，負(fù)責(zé)全書的統(tǒng)稿和項(xiàng)目3、項(xiàng)目10的編寫；中國人民解放軍軍事交通學(xué)院王艷紅(編寫項(xiàng)目1、項(xiàng)目2、項(xiàng)目4、項(xiàng)目5)和王美麗(編寫項(xiàng)目6、項(xiàng)目7、項(xiàng)目8、項(xiàng)目9)擔(dān)任副主編；天津國土資源和房屋職業(yè)學(xué)院高紅影老師(編寫項(xiàng)目11、項(xiàng)目12)參編。本書在編寫過程中得到了天津國土資源和房屋職業(yè)學(xué)院、中國人民解放軍軍事交通學(xué)院的大力支持，在此表示誠摯的謝意！
由于編者水平有限，本書難免有不足之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編 者
目 錄
緒論 1
一、建筑力學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介 1
二、建筑力學(xué)的作用 1
三、學(xué)習(xí)建筑力學(xué)的目的 3
項(xiàng)目1 靜力學(xué)基本知識(shí) 5
項(xiàng)目概述 5
預(yù)備知識(shí) 5
1.1 基本概念 5
1.1.1 力的概念 5
1.1.2 力的表示方法 6
1.1.3 力系 6
1.2 剛體和變形體 7
1.3 靜力學(xué)公理 8
項(xiàng)目總結(jié) 10
項(xiàng)目強(qiáng)化 11
思考題 11
習(xí)題 11
項(xiàng)目2 構(gòu)件的受力分析 13
項(xiàng)目概述 13
預(yù)備知識(shí) 13
2.1 約束與約束反力 13
2.1.1 約束和約束反力的概念 13
2.1.2 幾種常見約束及其約束反力 14
2.2 工程結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖及分類 18
2.2.1 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 18
2.2.2 荷載的分類 21
2.2.3 桿系結(jié)構(gòu)的分類 22
2.3 物體的受力分析與受力圖 24
2.3.1 脫離體和受力圖 24
2.3.2 畫受力圖的步驟及注意事項(xiàng) 24
典型任務(wù) 25
任務(wù) 構(gòu)件的受力分析及受力圖 25
項(xiàng)目總結(jié) 29
項(xiàng)目強(qiáng)化 30
思考題 30
習(xí)題 31
項(xiàng)目3 平面體系的幾何組成分析 33
項(xiàng)目概述 33
預(yù)備知識(shí) 34
3.1 自由度和約束 34
3.1.1 剛片 34
3.1.2 自由度 34
3.1.3 約束 35
3.2 幾何不變體系的基本組成規(guī)則 37
3.2.1 二元體概念及規(guī)則 37
3.2.2 兩剛片規(guī)則 38
3.2.3 三剛片規(guī)則 38
3.3 靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu) 40
典型任務(wù) 40
項(xiàng)目總結(jié) 43
項(xiàng)目強(qiáng)化 44
習(xí)題 44
項(xiàng)目4 靜定結(jié)構(gòu)的平衡計(jì)算 45
項(xiàng)目概述 45
預(yù)備知識(shí) 45
4.1 平面匯交力系 45
4.1.1 平面匯交力系的合成 46
4.1.2 平面匯交力系的平衡條件 48
4.2 平面力對(duì)點(diǎn)之矩與平面力偶 50
4.2.1 力對(duì)點(diǎn)之矩與合力矩定理 50
4.2.2 平面力偶 51
4.3 平面一般力系 54
4.3.1 平面一般力系的簡(jiǎn)化 55
4.3.2 平面一般力系的平衡條件 59
4.4 物體系統(tǒng)的平衡 61
4.4.1 靜定與靜不定問題 61
4.4.2 物體系統(tǒng)的平衡 62
4.4.3 求解物系平衡問題的步驟 62
典型任務(wù) 63
任務(wù)一 力在坐標(biāo)軸上的投影 63
任務(wù)二 平面力系向一點(diǎn)的簡(jiǎn)化 63
任務(wù)三 平面力系的平衡問題 67
任務(wù)四 平面桿系結(jié)構(gòu)的平衡計(jì)算 78
項(xiàng)目總結(jié) 81
項(xiàng)目強(qiáng)化 83
思考題 83
習(xí)題 85
項(xiàng)目5 桿件變形(軸向拉伸與壓縮)的分析與計(jì)算 91
項(xiàng)目概述 91
預(yù)備知識(shí) 91
5.1 材料力學(xué)基本概念 91
5.1.1 材料力學(xué)的任務(wù) 91
5.1.2 材料力學(xué)的變形及基本假設(shè) 93
5.1.3 桿件的內(nèi)力、應(yīng)力、變形與應(yīng)變 93
5.2 軸向拉伸和壓縮時(shí)的內(nèi)力與應(yīng)力 96
5.2.1 軸向拉伸和壓縮的概念及實(shí)例 96
5.2.2 軸向拉伸和壓縮時(shí)的內(nèi)力 97
5.2.3 軸向拉伸和壓縮時(shí)的應(yīng)力 98
5.3 軸向拉伸和壓縮時(shí)的變形 101
5.3.1 絕對(duì)變形胡克定律 101
5.3.2 相對(duì)變形、泊松比 102
5.4 材料在軸向拉伸與壓縮時(shí)的力學(xué)性能 103
5.4.1 材料的拉伸和壓縮試驗(yàn) 103
5.4.2 低碳鋼拉伸時(shí)的力學(xué)性能 104
5.4.3 其他金屬材料在拉伸時(shí)的力學(xué)性能 107
5.4.4 金屬材料在壓縮時(shí)的力學(xué)性能 107
5.4.5 幾種非金屬材料的力學(xué)性能 109
5.4.6 塑性材料和脆性材料的主要區(qū)別 110
5.5 軸向拉壓變形的強(qiáng)度條件 110
5.5.1 材料的極限應(yīng)力 110
5.5.2 容許應(yīng)力和安全系數(shù) 111
5.5.3 軸向拉(壓)桿的強(qiáng)度條件和強(qiáng)度計(jì)算 112
典型任務(wù) 113
任務(wù)一 計(jì)算桿件軸力及畫軸力圖 113
任務(wù)二 軸向拉壓桿件截面的應(yīng)力計(jì)算 114
任務(wù)三 軸向拉壓桿件的變形計(jì)算 115
任務(wù)四 軸向拉壓桿件的強(qiáng)度計(jì)算 117
項(xiàng)目總結(jié) 121
項(xiàng)目強(qiáng)化 122
習(xí)題 122
項(xiàng)目6 桿件變形(剪切與扭轉(zhuǎn))的分析與計(jì)算 125
項(xiàng)目概述 125
預(yù)備知識(shí) 125
6.1 剪切與擠壓的概念 125
6.1.1 剪切的概念 125
6.1.2 擠壓的概念 126
6.2 剪切與擠壓的實(shí)用計(jì)算 126
6.2.1 剪切的實(shí)用計(jì)算 126
6.2.2 擠壓的實(shí)用計(jì)算 127
6.3 剪切的胡克定律及剪應(yīng)力互等定理 128
6.3.1 剪切胡克定律 128
6.3.2 剪應(yīng)力互等定理 128
6.4 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力和應(yīng)力 129
6.4.1 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力 129
6.4.2 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力 132
6.5 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的強(qiáng)度條件 133
典型任務(wù) 133
任務(wù)一 桿件剪切與擠壓的內(nèi)力及強(qiáng)度計(jì)算 133
任務(wù)二 圓軸扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力及強(qiáng)度計(jì)算 136
項(xiàng)目總結(jié) 137
項(xiàng)目強(qiáng)化 139
習(xí)題 139
項(xiàng)目7 桿件變形(彎曲)的分析與計(jì)算 143
項(xiàng)目概述 143
預(yù)備知識(shí) 143
7.1 彎曲的基本概念 143
7.1.1 基本概念 143
7.1.2 單跨靜定梁的幾種形式 144
7.2 彎曲的內(nèi)力 145
7.2.1 截面法求內(nèi)力 145
7.2.2 簡(jiǎn)易法求內(nèi)力 146
7.2.3 用內(nèi)力方程法繪制剪力圖和彎矩圖 147
7.2.4 微分關(guān)系法繪制剪力圖和彎矩圖 151
7.2.5 用疊加法畫彎矩圖 153
7.3 彎曲時(shí)的應(yīng)力及強(qiáng)度計(jì)算 155
7.3.1 梁橫截面上的正應(yīng)力 155
7.3.2 梁橫截面上的剪應(yīng)力 156
7.3.3 梁的強(qiáng)度條件 158
7.4 彎曲的變形及剛度條件 161
7.4.1 撓度和轉(zhuǎn)角 161
7.4.2 用疊加法求梁的變形 162
7.4.3 梁的剛度條件 163
7.4.4 提高梁的剛度措施 163
典型任務(wù) 164
任務(wù)一 梁的正應(yīng)力強(qiáng)度計(jì)算 164
任務(wù)二 梁的變形及剛度計(jì)算 173
項(xiàng)目總結(jié) 177
項(xiàng)目強(qiáng)化 178
習(xí)題 178
項(xiàng)目8 桿件變形(組合變形)的分析與計(jì)算 183
項(xiàng)目概述 183
預(yù)備知識(shí) 183
8.1 組合變形的概念與分析方法及計(jì)算原理 183
8.2 斜彎曲問題的應(yīng)力和強(qiáng)度條件 184
8.2.1 斜彎曲的概念 184
8.2.2 斜彎曲時(shí)桿件的內(nèi)力、應(yīng)力的計(jì)算 185
8.2.3 斜彎曲時(shí)的強(qiáng)度條件 186
8.3 拉壓和彎曲組合變形的應(yīng)力和強(qiáng)度條件 188
8.4 偏心拉壓的應(yīng)力和強(qiáng)度條件 190
8.4.1 偏心拉壓的應(yīng)力計(jì)算 190
8.4.2 截面核心 191
典型任務(wù) 192
任務(wù)一 斜彎曲的強(qiáng)度計(jì)算 192
任務(wù)二 拉伸(壓縮)和彎曲組合變形的強(qiáng)度計(jì)算 193
任務(wù)三 偏心拉伸(壓縮)的強(qiáng)度計(jì)算 194
項(xiàng)目總結(jié) 196
項(xiàng)目強(qiáng)化 197
習(xí)題 197
項(xiàng)目9 壓桿穩(wěn)定的分析 201
項(xiàng)目概述 201
預(yù)備知識(shí) 201
9.1 壓桿穩(wěn)定的概念 201
9.2 壓桿穩(wěn)定的臨界力和臨界應(yīng)力 202
9.2.1 細(xì)長(zhǎng)壓桿臨界力計(jì)算公式——?dú)W拉公式 202
9.2.2 歐拉公式的適用范圍 204
9.2.3 中長(zhǎng)桿的臨界力計(jì)算——經(jīng)驗(yàn)公式、臨界應(yīng)力總圖 205
9.3 壓桿的穩(wěn)定計(jì)算 207
9.3.1 壓桿穩(wěn)定條件 207
9.3.2 折減系數(shù)法 207
典型任務(wù) 209
任務(wù)一 壓桿臨界荷載與臨界應(yīng)力的計(jì)算 209
任務(wù)二 壓桿穩(wěn)定的實(shí)用計(jì)算 209
項(xiàng)目總結(jié) 211
項(xiàng)目強(qiáng)化 213
習(xí)題 213
項(xiàng)目10 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析 215
項(xiàng)目概述 215
預(yù)備知識(shí) 216
10.1 多跨靜定梁 216
10.1.1 多跨靜定梁的幾何組成特點(diǎn) 216
10.1.2 多跨靜定梁的內(nèi)力分析 217
10.2 靜定平面剛架 218
10.2.1 靜定平面剛架的分類 219
10.2.2 剛架的主要結(jié)構(gòu)特征 220
10.2.3 靜定平面剛架的內(nèi)力分析 221
10.3 靜定平面桁架 222
10.3.1 桁架的定義及組成 222
10.3.2 靜定平面桁架的分類 223
10.3.3 靜定平面桁架的內(nèi)力計(jì)算 224
10.4 三鉸拱 230
10.4.1 拱的分類與特點(diǎn) 230
10.4.2 三鉸拱的內(nèi)力分析 232
10.4.3 三鉸拱的合理軸線 235
10.5 靜定組合結(jié)構(gòu) 235
典型任務(wù) 236
任務(wù)一 靜定梁的內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力圖的繪制 236
任務(wù)二 靜定平面剛架的內(nèi)力計(jì)算和內(nèi)力圖的繪制 240
任務(wù)三 桁架的內(nèi)力計(jì)算 245
任務(wù)四 三鉸拱的內(nèi)力計(jì)算 249
任務(wù)五 靜定組合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析 252
項(xiàng)目總結(jié) 253
項(xiàng)目強(qiáng)化 255
習(xí)題 255
項(xiàng)目11 靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算 265
項(xiàng)目概述 265
預(yù)備知識(shí) 266
11.1 虛功原理及應(yīng)用 266
11.1.1 虛功 266
11.1.2 變形體虛功原理 267
11.1.3 利用虛功原理求結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移 268
11.2 靜定結(jié)構(gòu)在支座移動(dòng)時(shí)的位移計(jì)算 271
11.3 圖乘法 272
11.3.1 圖乘法原理 272
11.3.2 公式應(yīng)用條件及注意問題 272
典型任務(wù) 275
任務(wù)一 利用圖乘法計(jì)算靜定梁的位移 275
任務(wù)二 利用圖乘法計(jì)算靜定平面剛架的位移 276
任務(wù)三 靜定平面桁架的位移計(jì)算 278
任務(wù)四 靜定結(jié)構(gòu)支座移動(dòng)時(shí)的位移計(jì)算 279
項(xiàng)目總結(jié) 280
項(xiàng)目強(qiáng)化 281
習(xí)題 281
項(xiàng)目12 超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 283
項(xiàng)目概述 283
預(yù)備知識(shí) 283
12.1 超靜定結(jié)構(gòu)概述 283
12.1.1 靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 284
12.1.2 超靜定次數(shù)的確定及基本結(jié)構(gòu)的取法 284
12.2 力法基本原理及典型方程 286
12.2.1 力法基本原理 286
12.2.2 力法典型方程 288
12.3 對(duì)稱結(jié)構(gòu)力法方程的簡(jiǎn)化 289
12.3.1 對(duì)稱基本結(jié)構(gòu)的選取 290
12.3.2 半剛架法 292
12.4 位移法的基本概念及典型方程 293
12.4.1 位移法的基本概念 293
12.4.2 位移法的基本未知量 297
12.4.3 位移法典型方程 299
12.5 力矩分配法的基本概念及基本原理 301
12.5.1 基本概念 301
12.5.2 力矩分配法的基本原理 303
12.5.3 力矩分配法的計(jì)算步驟 303
典型任務(wù) 304
任務(wù)一 使用力法計(jì)算超靜定梁和平面剛架內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖 304
任務(wù)二 力法計(jì)算對(duì)稱結(jié)構(gòu)的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖 307
任務(wù)三 位移法計(jì)算梁和平面剛架的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖 309
任務(wù)四 力矩分配法計(jì)算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖 315
項(xiàng)目總結(jié) 317
項(xiàng)目強(qiáng)化 319
習(xí)題 319
附錄A 平面圖形的幾何性質(zhì) 324
附錄B 型鋼表 341
附錄C 部分項(xiàng)目習(xí)題答案 353
參考文獻(xiàn) 363
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