土木工程實用力學

前言

　　土木工程實用力學是大土木類建筑設計技術和建筑工程技術、水利水電建筑工程、水利工程等專業(yè)的專業(yè)基礎課，所培養(yǎng)的是生產第一線技術應用型人才。根據高職教育人才培養(yǎng)要求，總體培養(yǎng)目標是：“培養(yǎng)適應社會主義現代化建設發(fā)展需要，德、智、體全面發(fā)展，熱愛大土木工程事業(yè)，具備一線崗位工作所需的基礎理論知識和專業(yè)知識，經過專業(yè)技術崗位的基本訓練，掌握一定實用技能，具有良好職業(yè)道德和敬業(yè)精神，有較強實踐能力和實際工作能力，有建筑設計及土木工程施工管理能力的高技能應用型人才”。職業(yè)目標為建筑行業(yè)或水利行業(yè)從事建筑物、構筑物設計、行業(yè)行政及技術管理、現場施工和施工組織管理等工作?！　”緯鳛榻ㄖO計技術、建筑工程技術、水利水電建筑工程、水利工程等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課，其主要作用是為進行土木工程結構承載能力極限狀態(tài)計算、正常使用極限狀態(tài)驗算以及現代施工管理和技術應用打下堅實的基礎，對后續(xù)的專業(yè)課程，如建筑結構、建筑施工、地基與基礎、水工建筑物、水利水電工程施工起到先導作用。對于土木工程結構的計算，20世紀50年代我國采用前蘇聯的設計標準即許用應力法，70年代我國采用半經驗半概率的設計方法，從80年代開始我國逐步完善規(guī)范，以概率理論為基礎，以可靠度指標度量結構的可靠度，采用分項系數的設計表達式進行結構設計。國內力學課程的教材和教學內容在軸向拉伸和壓縮、剪切、扭轉、受彎構件、組合變形構件等強度計算以及壓桿穩(wěn)定計算中還在沿用許用應力法，這與我國現行規(guī)范中以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法截然不同，已起不到專業(yè)基礎課為專業(yè)課服務的目的?！　”揪幷咄ㄟ^深入調查研究和課程教學改革實踐，依據高職培養(yǎng)生產第一線技術應用型人才和“實用性、針對性、先進性”的教育特點，優(yōu)化教材結構，整合教材內容，其內容體系突出外力（荷載、約束反力）的平衡、內力的分布規(guī)律（軸力圖、剪力圖、彎矩圖）、應力的計算方法及分布、應變的概念及變形的計算，形成了以外力、內力、應力及變形“三力一變”為核心的內容。教材改革將使職業(yè)教育特色更加鮮明，能更好地實現以應用為目的，以夠用為度的高職人才培養(yǎng)模式?！　”緯哪繕耍菏箤W生掌握土木工程實用力學的基礎理論、基本知識、基本技能，為專業(yè)課建立學習平臺打下堅實基礎。　　本書由浙江同濟科技職業(yè)學院馬景善、吳葉瑩、曹廣田；開封大學土木建筑工程學院金恩平、尉桂芬；陽泉職業(yè)技術學院孟勝國、張永生；聊城職業(yè)技術學院譚現東；焦作大學土木工程學院和燕等教師編寫?！　∪珪神R景善任主編，金恩平任第二主編，孟勝國、譚現東、吳葉瑩任副主編。全書編寫人員安排如下：緒論及第2章由馬景善編寫，第1章由尉桂芬編寫，第3、6章由金恩平編寫，第4章由和燕編寫，第5、12章由吳葉瑩編寫，第7章由譚現東、馬景善編寫，第8章由譚現東編寫，第9章由孟勝國編寫，第10章由張永生編寫，第11章由曹廣田編寫。

內容概要

本書是根據高等職業(yè)教育大土木類專業(yè)的教學要求編寫而成，以培養(yǎng)生產第一線技術應用型人才為目標，按土木工程施工及管理工作崗位所需的基礎理論知識和專業(yè)知識，整合了傳統(tǒng)的《理論力學》、《材料力學》、《結構力學》三大力學教材內容。全書共分12章，其內容體系突出外力(荷載、約束反力)的平衡、內力的分布規(guī)律(軸力圖、剪力圖、彎矩圖)、應力的計算方法及分布、應變的概念及變形的計算，形成了以外力、內力、應力及變形“三力一變”為核心的內容，努力實現傳統(tǒng)與現代、基礎與前沿、傳統(tǒng)教學與現代技術的優(yōu)化結合?！　”緯鴥热葚S富、知識面寬、綜合性強，既有理論又有實踐，重點突出力學的基礎理論、基本知識、基本技能等實用性?？勺鳛楦叩嚷殬I(yè)教育大土木工程類專業(yè)的教學用書，也可作為土木工程從業(yè)人員的參考用書。

書籍目錄

緒論 第1章 靜力學基礎知識 　1.1 荷載 　1.2 靜力學公理 　1.3 受力分析 　本章小結 　習題 第2章 平面力系平衡方程及應用 　2.1 力的投影、力矩和力偶矩的計算 　2.2 平面匯交力系的平衡方程及應用 　2.3 平面一般力系的平衡方程及應用 　本章小結 　習題 第3章 結構簡化與幾何組成分析 　3.1 結構構件的簡化 　3.2 結構體系的簡化 　3.3 平面體系的幾何組成分析 　本章小結 　習題 第4章 靜定結構的內力分析 　4.1 軸心拉(壓)構件 　4.2 受彎構件 　4.3 靜定多跨梁、斜梁的內力與內力圖 　4.4 平面剛架 　4.5 三鉸拱 　4.6 平面桁架 　4.7 組合結構 　本章小結 　習題 第5章 結構構件的應力計算 　5.1 截面的幾何性質 　5.2 應力與應變的概念 　5.3 軸心拉(壓)構件 　5.4 受彎構件的應力 　5.5 偏心受壓、受拉構件的應力 　本章小結 　習題 第6章 剪切與扭轉 　6.1 剪切 　6.2 扭轉 　本章小結 　習題 第7章 靜定結構的位移計算 　7.1 受彎構件的形變 　7.2 靜定結構位移計算的方法 　與實例 　本章小結 　習題 第8章 力法 　8.1 超靜定次數的確定 　8.2 力法基本原理 　8.3 力法計算內力實例 　本章小結 　習題 第9章 位移法 　9.1 位移法的基本概念 　9.2 位移法基本未知量與基本結構 　9.3 位移法典型方程與計算步驟 　9.4 位移法計算舉例 　9.5 對稱結構的計算 　9.6 位移法與力法的比較 　本章小結 　習題 第10章 力矩分配法 　10.1 力矩分配法的基本概念 　10.2 多結點力矩分配法 　10.3 無剪力分配法 　本章小結 　習題 第11章 影響線 　11.1 影響線的概念 　11.2 繪制影響線的方法 　11.3 影響線的應用 　本章小結 　習題 第12章 機算超靜定結構內力實訓 　12.1 PKPM系列軟件簡介 　12.2 PK分紹 　12.3 連續(xù)梁結構內力圖實訓 　12.4 框架結構內力圖實訓 　本章小結 　習題 附錄 型鋼規(guī)格表 習題參考答案 參考文獻

章節(jié)摘錄

　　一、課程體系與任務　　土木工程實用力學課程體系分為理論課體系和實踐（實訓）課體系?！　?.理論課體系　　以“三力一變”（外力的平衡、內力的分布規(guī)律、應力的計算方法及分布、應變的概念及變形的計算）為核心內容組織的學習模塊如下：　?。?）靜力學基礎知識：荷載的概念；荷載的分類與計算；4個基本公理；約束及約束反力；受力分析繪制受力圖。　?。?）平面力系平衡方程及應用：力、力矩和力偶矩的計算；平面力系的分類；平面匯交力系的平衡方程及應用；平面任意力系的平衡方程及應用?！　。?）結構簡化與幾何組成分析：結構構件的簡化；結構的簡化；平面體系的幾何組成分析?！　。?）靜定結構的內力分析：軸心受拉（壓）構件內力計算與內力圖；受彎構件內力計算與內力圖；平面剛架內力計算與內力圖；平面桁架內力計算?！　。?）結構構件的應力計算：截面的幾何性質量計算；應力與應變的概念；軸心受拉（壓）構件應力與應變計算；受彎構件的應力計算；偏心受壓、受拉構件的應力計算；剪切與扭轉內力與應力計算?！　。?）靜定結構的位移計算：撓度和轉角的概念；受彎構件的形變；圖乘法；靜定結構的位移計算?！　。?）超靜定結構的內力計算：超靜定結構概念；力法、位移法、力矩分配法計算超靜定結構的內力?！　。?）影響線：影響線概念；靜定結構的影響線；荷載最不利位置的確定；簡支梁的內力包絡和絕對最大彎矩。　　2.實踐（實訓）課體系　?。?）實驗環(huán)節(jié)：實驗不僅包含規(guī)定實驗項目，還包括開放式實驗學習環(huán)節(jié)，即學生自行設計實驗方案，在教師指導下進行實驗。　?、僖?guī)定實驗：鋼筋的拉伸實驗、鋼筋的壓縮實驗。通過鋼筋的拉伸實驗主要解決鋼筋進場后對材料的屈服強度、抗拉強度和鋼筋冷加工能力斷后伸長率等指標的檢測問題。通過鋼筋的壓縮實驗解決拉壓屈服強度值相同的問題。為學習鋼結構、混凝土結構承載力計算，鋼材、鋼筋的抗拉強度設計值為什么等于抗壓強度設計值打基礎?！　、陂_放式實驗：梁正應力電測實驗；彈性模量測定實驗；梁的變形實驗；扭彎組合實驗；壓桿穩(wěn)定實驗；疊合梁彎曲正應力實驗；預應力實驗?！　。?）虛擬實驗：利用網絡平臺和計算機輔助實驗學習系統(tǒng)，進行網上虛擬實驗。　　（3）機算超靜定結構內力實訓：采用結構設計軟件對結構內力進行計算，做到手算與機算相結合?！　≌n程的主要任務是為進行土木工程結構承載能力極限狀態(tài)計算、正常使用極限狀態(tài)驗算以及現代施工管理和技術應用打下堅實的基礎，對后續(xù)課程，如《建筑結構》、《建筑施工》、《地基與基礎》、《水工建筑物》、《水利水電工程施工》等建立學習平臺。

編輯推薦

　　系列完整：把握土木建筑專業(yè)相關學科、課程之間的關系，整個教材系列體系嚴密完整?！　♂槍π詮姡呵泻下殬I(yè)教育的培養(yǎng)目標，側重技能傳授，弱化理論，強化實踐內容?！　◇w例新穎：從人類常規(guī)的認知習慣出發(fā)，對教材的內容編排進行全新的嘗試，打破傳統(tǒng)教材的編寫框架；整個系列由工程實例導入，然后展開理論描述，更符合課堂的教學模式，也方便學生透徹地理解理論知識在工程中的運用?！　“咐龑嵱茫翰捎米钚碌墓こ贪咐?，切合實際；工程案例的引用不局限于地域，全國適用?！　》奖憬虒W：全套教材以立體化精品教材為構建目標，部分課程配套實訓教材；網上提供完備的電子教案、習題參考答案等教學資源，適合教學需要。

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