华南理工大学建筑力学(精选11篇)
1.华南理工大学建筑力学 篇一
《结构力学》复试大纲
考试总分:100分
考试时间:2小时
一、考试内容
1.结构的几何构造分析:掌握平面几何不变体系的组成规律及其应用。
2.静定结构的受力分析:掌握利用隔离体分析方法计算静定多跨梁和静定平面刚架的内力;掌握静定平面桁架的内力计算的结点法、截面法和联合应用法;掌握组合结构及三铰拱的内力计算方法;掌握利用刚体体系的虚功原理的方法计算静定结构的内力。
3.影响线:掌握影响线的概念;掌握用静力法做简支梁、结点荷载作用下梁、桁架的影响线;掌握用机动法做影响线;掌握利用影响线求各种荷载作用下的影响和求荷载的最不利位置。
4.结构位移计算:掌握结构位移计算的一般步骤;掌握荷载作用下各类结构的位移计算公式,掌握图乘法;掌握在支座移动、温度变化作用时结构的位移计算公式;掌握互等定理。
5.力法:掌握超静定结构的组成特点和超静定次数的判断方法,掌握力法的基本思路;掌握用力法计算超静定刚架、排架、桁架、组合结构、和两铰拱等在荷载作用下的内力的计算方法,掌握利用结构的对称性简化计算的方法;掌握用力法计算在支座移动、温度改变时的内力计算方法;掌握超静定结构的位移的计算方法,掌握超静定结构计算的校核。
6.位移法:掌握位移法计算刚架的基本思路;掌握等截面杆件的刚度方程;掌握用位移法计算无侧移刚架和有侧移刚架在荷载作用下的内力的计算方法;掌握通过位移法的基本体系建立位移法典型方程的解法;掌握利用结构的对称性简化刚架内力计算的方法。
7.力矩分配法:掌握力矩分配法的基本概念;掌握单结点、多结点的力矩分配过程,掌握对称结构的力矩分配法;掌握超静定力的影响线的做法,掌握连续梁的最不利荷载分布及内力包络图的概念。
二、参考教材
《结构力学教程(Ⅰ)》龙驭球、包世华主编高等教育出版
《结构力学教程(Ⅱ)》龙驭球、包世华主编高等教育出版
2.华南理工大学建筑力学 篇二
世界建筑历史已经经历了上万年, 可以说建筑是伴随人类产生和发展的一项重要科学和工具。展开历史的画卷, 数以万计的建筑师们倾心于建筑造型研究以及建筑造型和建筑力学的可行性评定。在古代, 由于建筑学还很不完善, 建造者往往凭借经验, 对于传统的梁柱结构房屋进行大胆结构创新尝试, 成功的案例有很多, 当然也有极其惨痛的教训。然而, 最让现代建筑师惊叹的是, 一些成功的例子中, 其建筑造型设计同建筑力学原理有着惊人的啮合性。随着科学技术的迅猛发展, 相关技术不断完善, 建筑师完全可以不用考虑结构失稳的因素, 利用计算机模拟手段, 演示复杂结构下的弯矩图, 从而设计出安全、稳定、形式多样而富有创意的建筑形式。
2 从结构受力性能和材料指标判定建筑物外观
1) 狮子门。
在《外国建筑赏析》一书中有这样一段叙述:“迈锡尼城池上建有一道宽3.5 m的狮子门, 门上部结构的梁厚度不均匀, 呈现两端递减的趋势;上部的叠涩券, 外观为三角形, 转移了一部分过梁的荷载。过梁是用于承担三角形区域内的墙体自重的, 而且可以将重量传递到两侧的基础上。”在狮子门建造中, 为了满足上部结构的荷载, 墙体厚度高达几米。若承重梁不经过任何加固, 三角区域的重力将直接到达基础 (见图1) 。
之所以这么设计, 是因为块材墙体在搭接组合中采用错缝搭接, 以增加内摩擦力, 增强结构稳定性;错缝搭接导致每一层块材均出挑, 过梁结构的荷载经出挑传递到墙体结构, 过梁受到三角区域的压应力作用。在狮子门的过梁上将三角区域的大型完整石块换为石雕板, 厚度减少, 从而减轻过梁承受的荷载。暂且不说石雕板给狮子门外观带来的美学效果, 单单说这种建筑材料和建筑结构的完美结合就足以体现狮子门构造和美学的完整统一。再进一步观察狮子门的过梁造型, 我们不难发现, 其实就是一条变截面横梁。从受力分析可知, 其实质为一根标准的简支梁。此梁所承受的外部荷载除去自身重量带来的均布荷载以外, 还包括上部浮雕的荷载。在三角形荷载作用下, 导致梁上部受压, 下部受拉, 两端点弯矩为零, 弯矩极值出现在梁中部, 曲线呈现三次抛物线。而梁在设计中, 两边弯矩逐级递减, 梁截面相对的面积也变小;梁中部弯矩最大, 截面面积也相应达到极值 (见图2, 图3) 。
所以, 可以说狮子门在建造中将建筑外观与建筑受力情况很好的融合在一起, 使结构部分内部应力均匀。我们无法知道建造者在设计建筑时, 是否已经了解了建筑力学等基本原理, 或许他们是从无数次失败中得到了经验, 使得当时的结构设计能力同现代社会的建筑技术惊人相似。
2) 古罗马宙斯神庙。
古代罗马神庙建成于罗马大帝国阶段, 在如今的希腊雅典。通过实际调查发现, 主梁已经出现不同程度的裂隙。与狮子门对比, 在结构布局上如出一辙, 但为什么会出现主梁裂缝, 最大的劣势就在于罗马神庙没有设计变截面梁, 导致结构受力不合理;与这个建筑对立的宙斯神庙采用了等截面梁设计方式, 虽然大体上看起来简洁、大方, 迎合了古庙简朴、神秘的气息, 但是从结构设计原理来讲很不合理。由于其属于简支梁, 在重力等外部荷载影响下, 弯矩图呈二次抛物, 上部受压, 下部受拉, 弯矩极值同样出现在梁跨中部。由于中部受到最大的拉应力和压应力, 而石材抗拉性能较差, 如果中部的拉应力超过材料的抗拉强度, 最终将导致梁底部由于抗拉强度不足而开裂。当然, 如果不改变材料, 将梁设计为变截面梁时, 可以有效改善这一缺点。但考虑到用变截面梁会影响到原有建筑物明快、大方的外观, 可以提高截面高程, 以此来抵御弯矩的不利影响。
3) 蓬皮杜艺术中心。
即使是当今最出名的建筑大师, 在考虑到蓬皮杜艺术中心外观时, 也必须参考结构的弯矩图, 依据钢结构的抵抗拉压性能, 通过分析出挑部分的弯矩图, 可以看到弯矩为零的点并不在支座上, 而是在靠近支座的位置。这种设计原理实际上是利用了外伸梁的中部弯矩小于简支梁中部弯矩的原理, 以降低跨梁中部的弯矩值。将桁架结构架设于弯矩为零的位置, 桁架承担着较大的弯矩;再将剩余部分设计为变截面。考虑到钢筋的抗拉压性能一致, 根据弯矩图变化规律设计建筑外观, 不仅最大程度利用了材料的力学性能, 还可以体现建筑的张力和美感。
3 建筑外观的表现形式分析
对于建筑外观的创意设计已经逐步成为当下建筑师在进行建筑设计中需要重点考虑的对象, 建筑造型不仅可以影响人们的注意力和审美欲望, 同时也是建筑文化的积淀。对于建筑而言, 建筑形状、色彩、空间构型、材料等因素, 均是在建筑设计中需要注意到的, 将这些因素有机结合在一起, 形成了建筑造型。
4 建筑力学对于建筑造型的影响程度
伴随城市化进程的不断加速, 人们的日常生活越来越离不开建筑物, 现代社会的任何活动必须在建筑载体上完成。对于人类息息相关的必需品, 建筑的发展会随着人们的需要和时代的发展不断进步, 人们都追求自己居住的建筑或者与自己相关的建筑, 同时满足安全、美观、经济适用等优点, 既要实现人的精神追求, 还要满足人们的审美观念。但我们逐渐发现建筑物死板的结构设计已经无法迎合人们的审美体验和建筑需求, 但对于建筑结构设计的追求, 人们并没有停滞过。结构的设计关键在于很好地利用力学原理, 借助科学技术的合理运用、结构支撑, 将建筑造型与构件受力性能完美结合, 才能发挥建筑的形、神、美等优点。
5 结语
伴随建筑趋势的不断转变和升级, 具备建筑造型和建筑力学统一的新型建筑, 才是当今建筑师共同追求的东西, 我们必须立足于实际, 在充分利用好现有资源和科学技术的前提下, 最大程度发挥建筑的附加价值, 设计出更多实现建筑力学和建筑造型统一的建筑。
摘要:根据对建筑造型与建筑力学的整体认识, 探讨了狮子门、古罗马宙斯神宙等建筑的结构力学性能, 并对建筑外观的表现形式进行了分析, 以期设计出更多建筑造型和建筑力学统一的新型建筑。
关键词:力学计算,材料性能,弯矩,建筑造型
参考文献
[1]陈志华.外国建筑史[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社, 1997.
[2]吕令毅, 吕子华.建筑力学[M].北京:中国建筑工业出版社, 2006.
[3]张建荣.建筑结构选型[M].北京:中国建筑工业出版社, 1999.
[4]安格斯麦克唐纳.结构与建筑[M].第2版.北京:中国水利水电出版社, 2003.
[5]张艳.建筑与建筑结构相互关系浅谈[J].黑龙江科技信息, 2012 (7) :56-57.
3.《建筑力学》课程教学探讨 篇三
【关键词】建筑力学 教学改革 工程管理专业
工程管理专业以管理科学与工程和结构工程学科作为支撑,培养掌握土木工程技术基本知识和工程项目管理理论与实践方法,获得工程师基本训练的,能运用现代管理理论方法,在工程建设领域从事投资决策、工程项目建设管理、工程施工技术,并具有一定研发能力的高级应用型专门人才。
1. 工程管理专业《建筑力学》课程要求
《建筑力学》是工程管理专业的一门主要专业基础课,64学时,属必修课性质,后续课程为《建筑结构》和《建筑施工技术》。它包括理论力学、材料力学和结构力学三部分,要求学生对一般建筑结构的组成方式、受力性能具有明确的基本概念和必要的基础知识;培养学生具有初步对建筑工程问题的简化能力,一定的力学分析与计算能力,为学习建筑结构方面的专业课程提供一定的力学基础;培养学生的分析能力和科学严谨的作风。课程课时数相对于教学内容并不充足,在教学过程中应把握重点,注重概念讲解、引导学生建立受力分析的概念,为以后的后续课程打下基础。
工程管理专业毕业生在工作中,需要对一些方案设计如:脚手架、模板支撑等进行计算来确定;对于一些设计结果能够正确的解读并通过简单的计算进行判别也具有重要意义。培养学生解决实际施工中力学问题的能力,能够了解一些结构形式、受力特点和受力规律,能够对于一些简单结构来进行求解验算是《建筑力学》课程教学的主要目标。
课程的性质决定了《建筑力学》课程具有理论性和实践性相结合的特点,在授课过程中,除了培养学生的计算能力和解题技巧外,要结合基本理论在工程实际中的应用,这样才能调动学生的学习积极性。
2. 《建筑力学》授课过程中存在的问题
由于该课程理论性强,概念抽象,再加上其内容较多(涵盖三大力学),连贯性强,与其他课程相比有一定的难度。学生普遍感到该课程难学、难懂,并对学习这门课程的作用有所怀疑;作业不够认真,存在抄袭现象,有不少同学一开始就放弃;最后考试,卷面得分集中在60分左右,大部分学生的基本概念,选择和填空得分较高,但计算和简答题普遍得分较少,尤其是包含简单力学原理的工程实例计算题,得分更少。笔者深深体会到要使学生学好《建筑力学》这门课程, 关键在于在教学过程中,提高学习动力,掌握学习方法,紧密联系实际。
3. 《建筑力学》教学改革初探
为了达到良好的教学效果,要求教师把握《建筑力学》课程的特点及教学原则,让学生在掌握建筑学理论知识的同时,又能运用基本理论分析解决实际工程问题。在教学原则方面,首先应该把握教师主导作用与学生主体性相结合的原则;其次,应注意直观性与抽象性相统一的原则,这要求教师在教学时应采用各种直观手段,使学生能通过各种具体的形式来感知和学习;最后,应该强调理论与实际相联系的原则,这就要求教师了解教材与实际生活之间的联系,将教学内容与实际相联系,使学生正确而深刻地掌握理论知识,教师还要培养学生提出和解决问题的能力,这体现在重视实习和练习等实践环节中。[1]
一方面要加强学生的专业教育,使其了解到《建筑力学》课程是学习《建筑结构》和《建筑施工技术》的前续课程,是其走上工作岗位以后需要掌握的知识之一,以调动学生学习的主动性,提高学习效率;另一方面,加强在教学过程中与实际的联系,可采取启发式教学法、案例教学法、现场教学法、利用多媒体技术教学法等多种方法,将抽象的理论变为具体形象的实际问题,激发学习的积极性;三是进行考试改革,对学生的学习情况及时检查,以便及时对教学作出调整:如在现对完整的一部分内容结束后,进行测验,并计入最终成绩,有利于教师和学生及时总结本阶段的学习情况,避免出现到最后“积弊难返”。下面重点就在教学中加强与实际联系谈一下笔者的感受:
3.1学习之初,善于虚拟实际工程问题,一切学习都是围绕解决问题开始的,激发学生的思考能力。授课要层次分明,脉络清晰,一环扣一环,引人入胜,直至解决问题。在教学过程中,也可以引进工程案例进行讲授,如讲授压杆稳定时,引入施工中脚手架设计,引导学生结合所学的理论知识处理工程实际问题。由于学生对案例分析很有兴趣,一旦发现今后工作中的问题能够自己解决,将极大地提高学生的自信心与学习积极性。既培养了学生工程意识、分析问题、解决问题的能力,又加强了理论知识在工程实际中的应用能力。在讲课中还可以适时地列举一些有关工程缺陷和事故的实例,可使学生意识到,学好《建筑力学》知识对建筑工程人员的重要性,如可列举一系列脚手架因承载力不足而倒塌的工程实例。
3.2我们在教学过程中利用多媒体技术,将一些工程实例通过屏幕生动地展现在学生面前,增强感性认识,帮助学生解决力学模型建立的问题[2]。用形象生动,赏心悦目的动画将抽象难懂的内容(如:结构受扭变形、梁受弯变形)形象地表达出来,以达到化解教学难点、缩短学生认知过程的目的。学院引进的工程管理模拟实验室系统就提供了完整的结构受力变形的动画,通过鼓励学生带着问题上网观看,收到了很好的效果。
3.3在平时的教学过程中,要注意利用课堂模型这一教学手段。教室门和门框只能绕销钉轴线作相对转动,这一实物分别在讲解力偶矩的概念、平面的受力平衡及扭转等章节多次用到;还可以鼓励同学做一些纸质模型,如在梁受弯章节中,通过比较材料用量相同的矩形截面和方形截面受弯承载力不同来验证受弯截面形式的影响,在实际授课中收到了很好的效果。
3.4力學知识中有许多历史故事、名人轶事,还有力学发展简史,都可以从中选取出相应的部分用来导入新课。通过讲述生动的故事、有趣的事实,可提高学生的学习兴趣,增强学生的学习信心;同时还可以通过鼓励学生参加诸如结构模型大赛等,通过竞赛激发学生学习兴趣。我院已举办四届结构模型大赛,通过参赛锻炼了学生在实际设计中应用力学的基本概念和基本计算的能力,整体提高了工程管理专业学生学习《建筑力学》的兴趣。
结语
通过对工程管理专业《建筑力学》课程教学研究,指出了现阶段课程教学存在的诸如学生学习积极性不高,课程内容相对抽象等实际问题,结合笔者自身教学经历,对在教学中采取一些富有成效的措施进行了总结。
参考文献:
[1] 王龙.高职《建筑力学》课程教学改革研究[J].陕西教育,2008(6).
[2] 荣国瑞.建筑学专业建筑力学课教学改革的思路与实践[J].高等建筑教育,2000(9).
作者简介:史永涛(1982-),男,河南范县人,硕士,安阳工学院教师,研究方向:建筑结构检测、加固及耐久性。
4.建筑力学课程介绍 篇四
《建筑力学》是广播电视大学建筑施工与管理专业学生必修的技术基础课。它以高等数学、物理学为基础,通过本课程的学习,培养学生具有初步对建筑工程问题的简化能力,一定的力学分析与计算能力,是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。
通过学习本课程,培养学生具有一般结构受力分析的基本能力;熟练掌握静力学的基本知识;掌握静定结构的內力和位移计算;掌握基本杆件的强度、刚度、稳定性计算;基本掌握简单超静定结构的內力的计算;通过观察,了解力学实验的基本过程。
课程的教学基本要求
(一)知识要求
本课程在教学实施过程中应从本专业的培养目标、特点及学生的实际情况出发,对基本力学原理和理论的讲授以实际应用和后续专业课程的要求为目的,教学內容以必需够用为度,讲授结构的计算简图、结构的几何组成、静力学基础等基本知识,重点讲授常用杆件及静定结构的內力分析和计算、內力图的绘制方法、应力分析和强度计算、位移分析和刚度计算,讲授杆件的稳定性计算、简单超静定结构的內力计算、內力图的绘制方法。
(二)能力要求
1.了解结构的计算简图、几何组成等基础知识;
2.熟练掌握静力学的基本知识和运算;
3.掌握静定结构的內力和位移计算;
4.掌握基本杆件的强度、刚度计算;
5.了解杆件稳定性计算的基本概念;
6.基本掌握简单超静定结构的內力的计算;
7.了解力学实验的基本过程。
本课程的重点是:静力学基本知识、轴向拉伸和压缩、梁的弯曲、静定结构的內力分析及简单超静定结构解法等內容。要求学生能灵活运用物体的平衡条件,熟练掌握截面法等力学基本方法,发挥开放学生自学优势,充分利用多种媒体资源。本着教师精讲、学生多练的原则,力求多做课外习题,对重点和难点內容加深理解,对计算方法逐步巩固。
本课程为5学分,课內学时90,其中:实验4学时。开设一学期。
5.建筑力学专业简历 篇五
姓 名:本网
居 住 地: 广州市 国 籍: 中国
出生日期: 1987-10-29 民 族: 汉族
婚姻状况: 未婚 职 称: 无职称
工作年限: 应届毕业生 身 材: 170cm 56kg
求职意向
应聘职位: 建筑制图 施工员 预结算员
希望月薪: 1000- 求职类型: 全职
希望地点: 深圳市 广州市 清远市 到岗时间: 随时
工作经历
7月--208月:在统一公司市场调查员工作。
年5月--2010年 5月:在花都协助交警指挥交通。
7月--209月:好景劳保批发部公司搬运工作。
教育背景
毕业院校: 广州大学市政技术学院
最高学历: 大专 毕业日期: 6月
专 业 一: 建筑学 工业与民用建筑 建筑工程 建筑力学 预算 房屋建筑 专 业 二: 建筑工程 建筑工程
-20,毕业院校: 广州大学市政技术学院,
专业课程:工程制图、房屋设计、测量、CAD、预算、会计,施 工组织、建筑力学、财务管理、会计电算化等。
技能证书:CAD证书、计算机二级、会计电算化、施工证。
语言能力
外 语: 英语 外语水平: 一般
国语水平: 良好 粤语水平: 一般
兴趣爱好:
建筑合辑图样构想设计。熟练掌握CAD,自学了草图大师,3DMAX。
爱创新、敢于提出新想法、适应能力强。
唱歌(参加过校园十大歌手比赛)、打球。
本人评价:
本人喜爱创新,讨厌一成不变。勤奋刻苦,肯从基层做起,做事负责,工作心态好,在公司一切以公司利利益为重。电脑操作较熟练,责任心强,学习能力强,喜欢交友等。
自我评价
掌握语言:英语(普通),粤语(良好),普通话(流利)。
社会实践:
2010年7月--2010年8月:在统一公司市场调查员工作。
2010年5月--2010年 5月:在花都协助交警指挥交通。
2008年7月--2008年9月:好景劳保批发部公司搬运工作。
获奖情况:
2010年获得学院奖学金。
获得合唱团优秀奖、模型创作二等奖。
兴趣爱好:
建筑图样构想设计。自学了草图大师,3DMAX。
爱创新、敢于提出新想法、适应能力强。
唱歌(参加过校园十大歌手比赛)、打球。
本人评价:
6.建筑力学试题和答案 篇六
1.D 2.D 3.B 4.A 5.C 6.C 7.B 8.B 9.A 10.C
二、判断题(每小题2分,共计30分。将判断结果填入括弧,以√表示正确,以X表示错误)
1.√2.√3.×4.× 5.×
6.√7.√8.√9.×10.√
11.√12.×13.√14.√15.√
三、计算题(共40分)
1.(10分)(1)求支座反力(4分)
2.(10分)
(1)求支座反力(4分)
(2)画剪力图和弯矩图(6分)
3.(20分)
(1)计算转动刚度和分配系数(4分)
(2)计算固端弯矩(4分)
7.建筑力学课程教改的问题研究 篇七
1 建筑力学课程教学中存在的问题分析
建筑力学是建筑专业的重要学科之一, 但是, 在实际的教学活动中, 仍然存在一些问题, 影响着教学成果与学生专业技术能力的提高。
1.1 学生方面的问题
学生是教学活动的主体, 学生在学习方面存在的问题, 会直接导致教学成果的降低。就目前建造专业的学生来讲, 在建筑力学的学习过程中, 学生的学习基础较差已经成为影响教学成果的重要问题。一些学生没有学习过高等数学, 因此, 在进行建筑力学的学习过程中会存在许多困难。部分学生对于建筑力学这门课程存在抵触情绪, 在没有开始进行深入学习时, 就自认为自己不能学好这门课程, 找各种理由避免学习这一学科。除此之外, 在进行建筑力学的学习时, 许多学生找不到准确的学习目标, 没有学习的积极性。更有学生因为没有好的学习习惯而不断推迟, 习惯于教师的灌输, 不愿意进行独立思考与主动学习。
1.2 教师方面的问题
教师的教学思想对于教学成果有着直接的影响, 许多教师在新课改的形势下不能及时进行教学思想的更新, 不愿意进行教学模式与教学方法的改变, 使得建筑力学课堂没有任何新意。在传统的教学思想的引导下, 照常进行课堂教学与课后作业布置与批改, 无法调动起学生学习本学科的积极性。教师在教学过程中, 没有肯定学生的主体地位。比如在利用多媒体设备进行日常教学时, 没有考虑到学生的感受, 只是在完成自己的教学任务, 使学生没有独立思考的时间。
1.3 教材方面的问题
建筑力学教材涉及的学习内容较多, 教师要以教材为基础进行教学, 就一定要对教材进行一定的取舍与结构性调整。面对难度不断提高的教材, 许多教师无法在规定的教学时间内完成学校要求的教学任务。这就使得学生在课堂上听到的内容大多没有章法, 学习的厌烦情绪因此产生。教材设计的不合理也成为目前建筑力学课程教学的一大问题。
2 建筑力学课程教学加强对策分析
面对建筑力学课程教学中存在的诸多问题, 要加强课堂教学效率与提高教学成果, 就要从学校与学生的实际出发, 采取有效的对策。
2.1 提高学生的学习兴趣与积极性
要想提高学生的学习兴趣与积极性, 教师不仅要在教学方法上进行改变, 还要改变自己的教学态度, 帮助学生建立起学科学习的信心。教师可以充分利用第一节课的时间为学生进行建筑力学学习内容的整体介绍, 更要对学生进行情感教育, 使学生正视建筑力学这一学科, 帮助学生树立正确的学习态度。在进行教学时, 教师要将建筑力学的理论与生产生活实际进行联系, 从实际中引导学生获得专业理论知识, 引导学生将理论知识运用于生产实践。教师要将抽象的理论概念进行生活化, 与建筑施工实践进行结合。只有这样, 学生才能在课堂上体会到建筑力学知识的应用情境, 从中找到学习的成就感, 体会学习的乐趣。另外, 教师可以在课堂上引入一些建筑工程的例子, 使学生就实际问题进行独立思考, 培养学生的思维。在理论与实践结合后, 学生对于建筑力学知识的好奇心会增强, 找到学习动力。
2.2 提高教学质量
在进行教学之前, 教师要认真备课, 了解学生的学习需求与学习水平, 从而制定出最适合本班级学习的教学方案。备课工作要为教学过程的流畅与条理清晰做好充足的准备。教师要充分利用课堂教学时间, 对课堂教学环节进行合理的安排。比如在课前几分钟, 教师可以引导学生对前几节课的教学内容进行回顾, 从中发现已有知识与未学到知识之间的联系。教师还要根据教学内容的难易程度与重要程度, 提出不同的教学方案, 给予不同的教学时间, 使学生在学习过程中认识到知识的重要程度。在课后, 教师要积极配合学生的复习工作, 为学生提供及时辅导。教师还要反思自己的教学行为, 坚持写教学日志, 使自己的教学问题得到及时解决, 提高教学质量。
2.3 设计校本教材
教师进行有效联合, 对本学校学生的学习水平与学习需求进行全面分析, 从学生的角度出发, 思考教育教学问题。教师可以对统一教材的教学内容结构进行调整, 使教学内容的安排符合学生的学习能力。校本教材的开发与设计对于学生学习能力的提高与教师教学难度的降低具有重要的促进作用。
3 结语
综上所述, 建筑力学是建筑专业的必学课程, 对于学生专业能力的提高有着重要的作用。本研究从建筑力学教学中存在的问题出发, 提出切实可行的教学加强对策, 希望当代建筑专业的教师认识到教学行为的重要性, 从思想与方法的转变做起, 促进当代学生专业水平的提高。
参考文献
[1]刘春霞.高职建筑力学课程教学探讨[J].黑龙江科技信息, 2009, (08) :57-59.
8.巧夺天工的建筑力学 篇八
随着建筑材料、结构的进一步发展,国外渐渐出现了以石材为主的梁柱结构,中国则多以木构为主,最为著名的要数我国发明的斗拱体系,甚为精妙;除此以外,古希腊、古罗马还衍生出了多种特有的结构,包括桁架体系、拱券体系等,创造了圆屋顶、拱廊、飞扶壁等多种力学传导模式。
到了近现代,随着钢筋混凝土材料的兴起,新的建筑力学结构如“钢筋-混凝土结构”、膜结构等应运而生,诞生了以摩天大楼为代表性建筑的新型建筑形式;此外,一些建筑师还尝试以模块化的结构单元,通过拼接、组装等方式聚合重复,从而形成新型的一体化建筑结构体系。亲爱的读者朋友,本文就将为您揭示一二,带您领略建筑力学的精妙之美。
自然之力,
原始的小屋雏形
“原始小屋”,是对原始社会人类居所的统称,代表最早的人类居住形式。早在旧石器时代,人类没有掌握先进的建造技术,因此山洞是他们最合适的选择,为了防范野兽或者飘雨,人类用树枝等物品在洞口堆积进行遮挡,这便是最早的“穴居”形式了。而在南方湿热地区,为了躲避蚊虫、湿气,诞生了与“穴居”对应的结构方式——巢居,它泛指一切栖息在树上的居住模式,我国很多古书中均有对穴居、巢居传说的记载,如《易·系辞》中所述“上古穴居而野处”;《韩非子·五蠹》所载“上古之世,人民少而禽兽众,人民不胜禽兽虫蛇,有圣人作,构木为巢,以避群害”等。
不论是穴居还是巢居,其结构形式都较为简单,是人类凭借自己的经验和已有的技术,象形地复制自然界中存在的住所形式,其结构和功能并没有明确的界限。随着生产力的进一步提高,人类逐渐拥有了自我建造的能力,也慢慢学会了自己创造“半穴”式的处所。这些早期人类居住方式的雏形,也为之后的梁柱等建筑结构发展指明了方向。
梁柱体系:
巧用力的传导与支撑
在原始社会的房屋中,早就埋下了梁柱体系的影子,简而言之,就是力作用于水平横向梁,梁将力传递给竖向传递构件“柱”,再由“柱”传导给大地。在整个力的传导过程中,梁柱的交接点还会承受多方向的“牵引力”,这些促使我国古代建筑师创造性地发明了“斗拱”体系。
最早的“梁柱体系”结构可以追溯到新石器时代的英国埃夫伯里巨石遗址,即闻名世界的“巨石阵”,它建于公元前2300年左右。该巨石阵的基本结构即由两块巨大的方体岩石垂直于地面,再在其上支撑起相同体量的横向岩石,犹如一道“石门”。到了古希腊、古罗马时期,梁柱体系更有了长足的发展,古希腊形成了严谨的三套基本柱式,即多立克柱式、爱奥尼柱式和科林斯柱式,这三套柱式系统从多方面对柱子进行了限定,已经远远超出了某种特定类型的柱子的范畴,而是包含了整个柱式的结构系统。罗马人进一步增加了塔司干和混合式柱式,形成了五大经典柱式体系。这些柱式本身分为三部分,即顶部、柱体、基座,其中顶部和基座是主要受力构件,柱体是传导力的构件。需要补充的是,古希腊、古罗马的柱式系统已经不仅仅作为结构存在,更是一种范式,具有浓厚的象征意义。多立克柱式象征男性威武的身躯,爱奥尼柱式象征女性婀娜的体态。亲爱的读者,您从柱式外观上是否隐约感觉到了呢?
罗马斗兽场,作为柱式系统集大成的杰作,气势恢宏。它外立面的围墙共分四层,每层均高10米以上,前三层均有柱式装饰,依次为多立克柱式、爱奥尼柱式、科林斯柱式,就像是一排排“士兵”“贵妇”“官爵”,不禁使人脑海中重现当时斗兽场的恢宏与壮观,耳畔重新响起震人心魄的呐喊!
斗拱体系
中国建筑师的智慧结晶
与西方建筑多用石材不同,中国古代建筑以木材为主,形成了适应各种气候条件的木结构系统,包括抬梁、穿斗和井干三种不同结构。其中,抬梁式结构适用范围最广,这种木构架沿着房屋的进深方向在石础上立柱,柱上架梁,再在梁上重叠数层相对较细的梁和其他木构件,最终形成完整的木结构体系。这些木结构就如同鱼骨一样,作为房屋的主体受力体系,屋顶、墙壁等其他构件以此为基础,与之产生关系,最终一起形成房屋的基本形制。
在构架的节点上,中国古代建筑界最著名的发明—斗拱应运而生。所谓斗拱,即在方形座斗上用若干方形小斗与若干弓形的栱层叠装配而成,用于支撑上层梁和外檐的重量,出檐的深度越大,斗拱的层数越多。需要补充的是,后来斗拱渐渐成为不同阶层的代表,作为范式而使用,不同朝代由于礼制等级的不同,也延伸出万千的斗拱样式。
拱券和飞扶壁:
砖石建筑的最爱
拱券,作为建筑力学大家庭的重要一员,因为其纯压缩的受力特性,经常用于砖石类建筑。建筑大师路易斯·康就曾戏言:“砖对我说,我要成为拱券!”
在拱形结构中,由于砖石呈弧形且相互紧靠,因此只需传导相邻砖石带来的挤压力,直至传递到竖向柱构件,最终传导给大地即可。由于拱券受力相对简单,深得砖、石等建筑材料的喜爱。拱券的衍生结构体系有很多,例如拱顶、拱廊、圆屋顶、飞扶壁等等。拱顶最简单的形式是通过拉伸或者旋转平面上半圆形的拱而形成,前者形成具有一定高度的筒形拱顶,后者则形成气势磅礴的圆屋顶。
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圆屋顶又称穹顶,提起它,笔者脑海中首先浮现的便是万神庙。这座建筑是古罗马时期的宗教建筑,后改建成一座教堂,代表了古罗马穹顶艺术的精粹。万神庙平面为圆形,大厅内部无柱,顶部中央开了一个直径8.9米的圆洞,任天光自由倾泻而下。试想,在万神殿内抬头仰望,壁龛内众神背后的故事,静谧而又空旷的天光,谁人不会感叹人类的渺小,谁人不会被此景震撼?
随着时间的推移,建筑师们逐渐发现可沿着拱顶的受力方向来排布肋条,于是,交叉拱顶也诞生了。它由两个直径一样的半圆形拱顶交叉而成,随之衍生出一系列极富表现力的拱顶,如尖拱、帆拱等等,在哥特式建筑中尤为常见。
此外,有掰弯过吸管的同学一定会有这样的体验,当吸管被掰弯时会产生一股为了复原而产生的向两侧的推力,拱券也不例外。为了抵抗此推力,哥特式建筑采用了在外部增加飞扶壁的方式,同时也大大增加了建筑的表现力,甚为壮观。
现代结构:
钢筋与混凝土的搭配
18世纪下半叶,随着价格低廉、结构稳固的铸铁工艺逐渐发展,现代新型钢结构呼之欲出。1851年,伦敦世界博览会的水晶宫以纯铁结构震惊了世界,拉开了现代结构的序幕。之后,硅酸盐水泥的出现,使得古罗马发明的混凝土获得新的生命力。
人类通过实验发现,混凝土和钢筋的膨胀系数相似,内部不会产生挤压和破坏,且黏结力很好。同时,钢筋能够补充混凝土抗拉、抗弯性能较弱的问题;混凝土又能在钢筋表面形成一层钝化保护膜,仿佛是钢筋的“保护外衣”。由此,“钢筋-混凝土结构”一举成为迄今为止人类发明的最佳建筑结构材料。
最初的钢筋混凝土结构,往往是相互垂直连接的正交结构体系。但是随着建筑师对材料性质认识的加深,异形钢筋混凝土结构的建筑如雨后春笋般蓬勃发展起来。它们每一个都是上天赐予的礼物,与众不同。其中最具代表性的包括法国柯布西耶设计的朗香教堂的自由墙面和屋顶、上海龙美术馆西岸馆的伞形混凝土结构、罗马小体育宫的Y形混凝土支撑以及印度昌迪加尔法院的翻卷混凝土屋顶,等等。
依托科技发展的
新型建筑体系
随着科学技术的进一步发展,解决建筑中力的传导问题也成为建筑师们大胆创新的领域。由此,诞生了很多突破性的新型建筑体系。如香港汇丰银行总部的悬架结构,从外部看,汇丰银行立面犹如一些串联起来的衣架,这些正是支撑大楼的结构骨架,换言之,楼板连接着骨架,墙体、栏杆连接着楼板,它们一层一层以不同方式“依附”在骨架之上,使得内部空间十分自由。
此外,由于不同的结构拥有不同的力的传导方式,使得适应该结构的建筑造型各不相同。其中最为特殊且最富表现力的结构,我认为是悬索结构。卡拉特拉瓦的密尔沃基美术馆的主体结构是两个桅杆,由桅杆伸出无数条悬索拉住主体的建筑部分,犹如一只展开双翅的雄鹰,随时准备一飞冲天。这种设计为建筑赋予诗意般的结构美和运动感。
膜结构没有悬索结构的动感,但是却多了一份柔软,以上海世博会日本馆为例。由于支撑结构骨架均被外皮膜结构遮挡,因此给人柔和、安静的感受。此外,由于膜结构本身就是外表皮,通过植入光电板等科技设备,使得表皮能发电、呼吸。而有的膜结构建筑表面甚至能移动,就像一只安静的蚕蛹,能不断根据外部环境的变化改变自身的状态。
随着科技的飞速发展,一系列新型建筑结构势必应运而生。我相信在不久的将来,建筑一定会围绕“力学”产生更多的突破和惊喜,涌现出更多别具一格的建筑形态,成为每个人生活中不可或缺的一抹亮色。
9.建筑力学说课讲稿 篇九
一、课程介绍
(1)专业人才培养目标
本门课程主要针对建筑工程管理专业群,通过广泛调研,本专业教学团队和企业技术人员一起对其岗位能力进行了分析,明确了本专业的人才培养目标:面向工程生产、建设、管理第一线,培养具备良好职业道德的高素质高级技能型专门人才。为了达到专业人才培养目标,明确课程标准,构建了基于工作过程系统化的课程体系。而《建筑力学》就是此课程体系下的一门课程,主要开设在大一下学期,教授学生一定的结构受力分析、结构验算的技能,从而胜任施工员、质量员、监理员等相关的岗位。我们培养的不是搬砖工,而是能够结合力学知识胜任工作岗位的工程师。
(2)课程的性质与任务
《建筑力学》是建筑工程相关专业的一门重要的专业基础课,是培养建筑工程技术人员必不可少的核心课程之一。该课程的主要任务是将实际结构简化为理想模型,受力分析,研究结构的强度、刚度和稳定性问题。
(3)本课程与相关课程关系
为了更好的学习《建筑力学》这门课,要求学生对《高等数学》、《建筑材料》的知识有一定的掌握,为其以后的学习打下基础,本课程又为后续的《建筑施工技术》、《建筑结构》等课程学习服务。
(4)课程教学目标
为了达到专业人才培养目标的要求,我们确定了本课程的知识目标、能力目标、素质目标。(1)知识目标
1)有较明确的建筑力学的基本理论和基本知识 2)掌握常用杆件及结构的受力分析方法 3)掌握应用平衡方程求解杆件及结构的平衡问题 4)掌握常见简单结构的内力计算和内力图的绘制方法 5)掌握常见构件的强度、刚度、稳定性计算方法 6)掌握常见结构的内力计算方法(2)能力目标
1)初步具备解决简单的工程实际力学问题能力 2)具有材料力学实验能力;(3)素质目标 1)严谨负责的工作态度。
2)具备吃苦耐劳、爱岗敬业的精神,良好的职业道德与法律意识。
3)具备良好的人际沟通、团队协作能力。
二、学情分析
存在的问题:(1)学生基础薄弱,数理知识欠缺,课程难度相对较大。
(2)学生学习主动性、自觉性较差。
(3)对课程不感兴趣,并且认为对自己将来的工作用处不大。
解决方法:(1)合理选取教学内容,难度适中,便于学生理解和吸收。(2)将课本上的内容与工程实践相结合,激起学生的学习兴趣。(3)多种教法结合,提高学生的主观能动性。
(4)给学生树立信心,并且使学生认识到课程的重要性。
三、课程设计
1、课程设计的理念与思路
课程设计的理念:为了提高学生职业竞争力,课程组和建筑施工企业围绕施工员、监理员等职业岗位的工作任务,基于工作过程进行课程设计,共同开发课程,注重对学生进行知识、能力、素质的全面培养。
课程设计的思路:(1)课程教学实行讲练一体,教学内容和工作内容相融合。(2)实训教学以任务驱动,进行力学实验、现场参观。(3)开展课程设计,提高学生实践技能。
2、课程课时安排
根据专业人才培养方案,本门课程共64个学时,其中讲授学时48,实训学时16,实现了理实一体化的教学设计思路。
3、课程重难点及对策
本课程概念和理论比较抽象,抽象理论公式的推导计算,复杂结构的分析对于高职学生难度大。针对这一特点,采用多媒体课件演示教学和传统教学相结合的方法;难于理解的内容,采用教、学、做合一,讲练结合教学,让学生自己分析推导。这样双管齐下让学生能掌握重点克服难点。
四、教学实施
1、教学组织
课程教学以实际工程现象引入,通过老师展示实际工程现象资料,组织学生分组讨论,分析其中涉及到的力学知识,为何会有此现象产生,此类现象会对构件及结构带来什么影响。接着老师对学生的讨论结果进行总结,并具体讲解其中涉及的理论知识。根据不同章节的需要,后续实施实践教学,比如现场认知及动手实验,巩固课堂教学成果。最后通过学生自评和教师评价,对本次教学活动进行总结。这样就能从中获得相应的专业知识和专项技能,循序渐进地实现本课程的培养目标。
2、教学方法和手段(1)教学方法
根据课程内容和学生特点,灵活应用讲授、演示、案例教学、分组讨论、讲练结合等教学方法,鼓励学生积极思考、善于发现问题并想办法解决问题。
讲授法——学习建筑力学基本理论知识 演示法——公式推导采用
案例教学法——分析工程案例体现的力学知识时采用
分组讨论法 ——学生讨论工程问题、实验现象产生的原因采用 讲练结合教学——结构构件受力分析、强度计算采用(2)教学手段
A、充分利用多媒体教学条件 B、充分利用现场设备和场地条件 C、充分利用实验室教学条件 D、充分利用校外顶岗实习条件
E、结合力学课程特点,改革课程考核方式
3、教学设计实例
下面以“应力集中”教学内容为例,具体介绍本单元的教学组织:
导入新课——以广州海印斜拉桥一根钢索突然断裂为例,引发学生思考钢索断裂的原因及其产生的不利后果,从而引起学生的重视并激起他们的学习兴趣。
分组讨论——结合现有知识,以及对工程结构的认识,组织学生分组讨论寻找答案。通过讨论,学生参与交流、分享观点,达到让学生积极参与课堂学习的目的。
课堂讲授——对学生分析的结论进行总结及点评,系统讲解理论知识,让学生理解应力集中的概念、应力集中产生的部位及如何避免产生应力集中。
成果评价——学生学习任务完成后学生先进行自评,评价通过本次课程的学习,对于知识的理解和掌握情况,教师进行评价,通过学生掌握的情况对本次教学活动进行评价及总结,做好教后记。
根据学时的安排,会集中组织学生到现场观摩学习,实施现场教学。
现场教学——将课堂移动到现场,引导学生现场观察,结合课堂上学习的知识,让学生辨别应力集中可能出现的部位,加深认识和理解。
4、考核方式
课程最终成绩由平时成绩、实训成绩、期末成绩三部分组成。
五、教学资源
1、教学资源
教材,PPT,教学视频,网络资源。
2、教学团队
课程组共有教师5人,拥有双师素质教师3名,高级工程师职称1名,研究生2名,学历结构合理。
3、实训条件
现场教学——根据所学内容,集中安排现场教学,加强直观感受和认识,并且通过学生和现场工作人员交流,更直观的认识行业特点和岗位的工作性质。
实验室教学——正在逐步建设的实验室为学生提供力学实验条件,通过力学实验,加深对杆件受力的认识。
六、教学效果
通过学习本课程,学生在顶岗实习及工学结合岗位上,体现了良好的力学素养,能用力学知识去分析工程结构中杆件的受力情况,判断出危险部位,识读出图纸中结构布置不恰当的地方,获得用人单位的好评。学生在做毕业设计时,能够结合力学知识正确识读图纸,为毕业设计的顺利进行提供保障,得到毕业设计指导老师的认可。
七、课程特色
1.突出高职教育的特点,重组教学内容,将传统的学科型内容转变为工程应用和基础理论型,加强了实训和实验教学内容。
2.合理设计实验、项目作业,“教学做”相结合,强化学生能力培养。
3.体现力学为工程服务思想,让学生明确作为施工人员必须具备力学知识,也能解决施工中的力学问题。
八、改革思路
1、进一步激发学生学习兴趣和创新思维(灵活运用多种教学教法,任课教师潜心钻研教学设计,吸引学生积极参与课堂,激发他们的创新思维)
2、加强力学实验室的建设(力学实验对于学生学习力学起到了很好的激励作用,并且学习效果较好,后续要加强力学实验室的额建设)
3、与企业结合共建实训基地,充分体现职业性(加强学生的实训教学,学生通过实训过程弥补课堂教学的不足,真正提高实践能力。)
10.华南理工大学建筑力学 篇十
学 时 数:40 学 分 数:2.5 编写日期:2012年11月
适用专业:建筑工程技术(本科)执 笔 人:王春燕
一、课程的性质和目的
本课程属于建筑工程技术专业的专业基础课程,并在许多工程领域中广泛应用。通过本课程的学习,使学生掌握有关结构力学的基础理论和应用技巧,一般工程结构的受力特点、分析方法;掌握杆件结构体系的组成分析,杆件结构内力的分析与计算;提高学生分析实际问题、解决实际工程结构计算的能力。
二、课程教学环节的基本要求
课堂讲授:本课程以课堂讲授为主,引入现代化教学手段,精讲多练,通过适量的作业练习加以理解和应用。在课堂教学中适当补充难易适中的题目作为例题。并适当增加结合工程实际型题的数量,以提高学生的学习兴趣,锻炼学生解决实际问题的能力。作业方面:为达到课程教学基本要求,本课程要求学生在课外完成一定量的习题。通过练习题,首先要求学生提高课程基本内容的掌握,并学会应用这些原理和方法解决具体问题,其次要求提高学生的计算能力、分析能力和书面表达能力。采取的形式主要是课后布置作业,每次课后习题量为1-3题,并安排适当数量的分析讨论课。考试环节:
1、考试资格:按照学校12级学生手册的有关规定执行;
2、考试内容:全学期教学内容,注重考察能力;
3、考核方式:教学过程考核和期末闭卷笔试。
三、课程的教学内容和学时分配
第一章平面体系的几何组成分析(4学时)
教学内容:基本概念;几何不变体系的组成规律;几何组成分析;几何组成与静定性的关系。教学要求:
1、理解约束、自由度、几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系的概念;
2、掌握几何不变体系的基本组成规则。
重点:平面体系的几何组成规则及具体分析。难点:平面体系的几何组成分析。
第二章 静定结构的受力分析(10学时)
教学内容:多跨静定梁、静定平面刚架、桁架、组合结构的内力计算;几种主要桁架受力性能的比较,静定结构的基本特征。教学要求:
1、了解刚结点的力学特性,理想静定平面桁架,零杆的分析;
2、熟练掌握多跨静定梁内力图的绘制,各种静定刚架支座反力和内力的计算、内力图的绘制,节点法、截面法、联合法计算桁架内力,简单静定组合结构的内力的计算方法。
重点:绘制多跨静定梁、静定平面刚架、静定桁架的内力图。难点:静定组合结构的内力计算。
第三章 静定结构的位移计算(8学时)
教学内容:虚功原理的基本概念,变形体虚功原理,静定结构在荷载、支座移动作用下引起的位移计算,互等定理。教学要求:
1、了解结构线位移、角位移、实功与虚功,广义力与广义位移,产生位移的原因,计算位移的目的;变形体虚功原理的两种形式(虚力原理、虚位移原理);功的互等定理,位移互等定理,反力互等定理,反力与位移互等定理;
2、理解静定结构在荷载作用下的位移计算的积分法;静定结构因支座移动时的位移计算原理和方法;静定结构的一般特征;
3、掌握用图乘法计算静定结构的位移,应用互等定理简化结构计算; 重点:用图乘法计算静定结构的位移。难点:变形体虚功原理,图乘法。
第四章 用力法计算超静定结构(6学时)
教学内容:超静定结构的一般概念和超静定次数的确定,力法基本原理与力法典型方程及其应用,超静定结构的位移计算,内力图的校核,对称结构的计算。教学要求:
1、了解力法计算超静结构的位移及其最后内力图的校核,静定结构、超静定结构的受力特性;
2、掌握力法的基本原理,判定超静定次数,选择力法基本体系,建立力法基本方程;力法计算荷载作用下1、2个未知量的超静定梁、刚架;用半结构计算对称结构;力法计算支座移动引起的单跨超静定梁的内力。重点:力法计算超静定梁、刚架在荷载作用下的内力。难点:力法的基本原理;计算系数及自由项。第五章 位移法和力矩分配法(10学时)
教学内容:等截面直杆的转角位移方程,位移法的基本概念,位移法的典型方程的建立。力矩分配法的基本概念,用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移的刚架;对称性的利用。教学要求:
1、了解力矩分配法的正负号规定、转动刚度、分配系数、传递系数的物理意义;
2、理解单跨超静定梁的形常数、载常数的计算及常用形常数、载常数表的应用,通过单结点的力矩分配法,理解力矩分配法的物理意义;
3、掌握位移法的基本概念、基本体系、基本未知量、基本原理;用位移法的典型方程计算连续梁、刚架在荷载作用及支座移动下的内力;利用转角位移方程计算超静定结构;根据远端的不同支承条件熟练地写出各种情形的杆端转动刚度、传递系数,并计算分配系数;力矩分配法的主要环节;利用力矩分配法计算多结点连续梁和无侧移刚架。
重点:利用位移法的典型方程计算连续梁、刚架;力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
难点:计算系数及自由项,多层、多跨刚架的计算。第六章 影响线及其应用(2学时)
教学内容:影响线的概念,静定梁的影响线,利用影响线计算影响量。教学要求:
1、了解影响线的概念,影响线与内力图的区别,连续梁内力包络图的绘制方法;
2、掌握静力法作静定梁的反力和内力影响线,可动均布活载最不利位置的确定方法,移动荷载最不利位置的确定方法,简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩的求法。
重点:静力法作梁的影响线,移动荷载最不利位置的确定方法,简支梁的绝对最大弯矩的求法。
难点:内力包络图。
四、本课程和其它课程的联系与分工
本课程是《砌体结构》、《钢筋混凝土》、《钢结构》等后续专业课的先行课,与土建、机械等专业的许多课程有密切联系,同时他又以先修课《高等数学》、《普通物理》、《工程力学1》等为基础。特别是和《建筑力学1》中的静力学、材料力学部分知识关系紧密。它们的任务基本相同,只是研究对象有所不同。材料力学以研究单个杆件为主,而结构力学主要研究的是由杆件组成的结构,即杆系结构。该课程的学习也为今后进行结构设计、科学研究打下了力学基础。
五、建议教材和教学参考书 建议教材:
[1] 周国瑾.《建筑力学》(第二版).2000.同济大学出版社; [2] 李前程.《建筑力学》(第一版).2004.高等教育出版社; [3] 刘鸣.《工程力学》(第一版).2004.中国建筑工业出版社。建议教学参考书:
11.高职院校建筑力学课程教学的思考 篇十一
关键词:高职院校;建筑力学;课程教学
高职高专的《建筑力学》课程由《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》三大部分内容组成,通过对建筑力学的实用性知识与技能讲授,培养学生对简单建筑结构的建模能力以及对建筑中构件和结构强度、刚度、稳定性的分析和计算能力,为后续的《建筑结构》、《土木工程施工》等课程打下基础。旨在帮助学生成为适应能力强的技术型、应用型、管理型的工程技术人才,毕业后能更好更快地适应工程一线工作。
为了增强学生的力学实用性知识,提高其自学能力、归纳理解和计算能力,帮助学生能更好地适应建筑行业越来越激烈的竞争,高职高专原有的《建筑力学》课程教学需要与时俱进。近年来,在本课程的建设中笔者对本院建筑类专业的在校生、毕业生进行了问卷调查,定期分析学生对建筑力学的掌握、运用情况和后续课程的学习成绩,总结研究《建筑力学》教学中存在的一些问题,并在如何优化、改进教学方面做了一些思考和探索,达到了预期的效果。
一、该课程教学中学生普遍存在的几个问题
《建筑力学》是建筑工程管理、建筑工程技术专业学生的必修课,如果学生对力学、结构知识掌握情况不佳,不仅会影响后续课程的学习,还可能会在一定程度上制约毕业学生在工程单位的发展,一直以来,学院比较重视该课程的建设。但基于力学课程本身需要数学和物理知识,具有公式多、计算量大等特点,学生不容易掌握,在学习中普遍存在以下几个问题。
1.学生的数学基础较差
不少学生中学数学基础不好,高等数学知识也掌握不牢,影响力学课程的教学进度和授课效果。在《建筑力学》课程中有较多公式推导和数据计算,经常会用到三角函数、微积分等知识。虽然建筑力学在高等数学课程之后开设,但在讲到惯性矩和极惯性矩,荷载、剪力、弯矩的微分关系,静定结构的位移计算等需要运用微积分知识的章节时,学生的学习效果仍然较差,普遍学起来困难,究其原因是对高等数学的掌握情况不好。另外,在给建筑工程管理专业的文科生和五年高职的学生授课时,不仅涉及到高等数学的知识点学生学起来困难,而且在讲授力的投影、力偶计算时,三角函数也成为一个难点。
2.学生物理基础知识不足
相对于其它如合同管理、招投标管理等偏文字性的课程,建筑力学显得枯燥、抽象,学习难度大。除了数学知识以外,建筑力学还涉及中学物理基础。比如课程的第一部分静力学与中学的物理知识联系略为紧密,在学习时不少学生已经将中学的基本物理知识遗忘了,对力、力矩的概念比较生疏,学习时有些吃力,随着学习的深入,到材料力学部分时就觉得更加困难了。
3.学生认识不足,学习热情不高
高职高专土建大类专业的学生认为自己参加工作以后普遍从事的是施工一线的管理工作,他们自己通常觉得力学知识只有设计人员、高层次施工管理人员才会用到,一开始学习静力学部分时就认为建筑力学对自己的用处不大[1],学习的热情不高、动力不足。在学到材料力学、结构力学部分的内容时,才觉得力学与施工还是有一定关系,这时候想学好也力不从心了,因为知识难度越来越大,学起来更加困难。
二、改进本课程教学的几点思考
针对本课程教学中学生普遍存在的问题,可以从以下几个方面进行改进,从而帮助学生加深对力学知识理解与掌握,进一步提高力学分析与计算能力,教学相长,提高教学质量。
1.合理取舍、重组传统教学内容
建筑力学的教材比较传统,内容上以理论知识、公式推导、受力分析和计算为主。学生数学基础较差,对公式推导等理论性强的内容学起来困难。教学中,可以尽量用通俗易懂的道理去讲解复杂的公式推导,适当地弱化理论公式的推导,帮助学生把简单的常用计算公式通过理解而记忆,并教会学生运用这些简单的公式进行计算。特别是涉及积分计算时,可以采用类似的方法。例如静矩、形心计算中就可以把授课的重点放在教会学生使用常见图形的计算公式上来,这样既降低了学习的难度,又让学生掌握了如何计算,从而增强学生学习的信心。
2.结合教学内容适当补充物理知识
在课程的讲授中,可以适当地补充必要的中学物理知识,甚至介绍力学发展史、相关科学家的逸闻趣事等。比如讲轴向拉压杆件的变形和胡克定理时,可以与中学教材里的胡克定理作比较。在讲述应力的概念时,联系中学里学过的压强,让学生区分这两个相似的概念,弄清楚应力是与内力有关,而压强是与外力相关。这样不仅讲清了概念,还可以激发学生学好力学的积极性、主动性。
3.强调力学知识的重要性,引起学生的重视
在力学课程开课时,就应该帮助学生对课程进行正确地定位,强调力学课是非常重要的专业基础课。要让学生明确:学好力学知识在工程中有非常重要的意义,建筑工程的设计、施工、现场管理都离不开力学知识,例如梁板柱钢筋的布置、温度应力问题的处理、脚手架的搭设、模板的设计、构件的起吊都需要用到的力学知识。如果在施工中疏忽大意不注意力学知识的使用,就有可能引起质量或安全事故。通过这些讲解和相关的举例,引起学生足够的重视。
4.在教学中理论联系实际,激发学生学习兴趣
在日常的课堂教学中,尽量把课程内容与日常生活、工程结构和构件的知识相结合。例如在杆件受力分析时举例空调外置支架受力计算、路灯支架的受力分析、剪刀剪纸片属于剪切、拧干毛巾是使毛巾受扭,通过邮票上的密集小孔分界线轻松地撕开一整版邮票是利用了应力集中的现象等等,这样可以让学生觉得身边处处存在力学,激发学生的学习兴趣,更启发学生的思考。随着学习的深入,还可以把建筑结构、施工等课程中较简单的知识点,以及建筑工程施工现场工作中有关内容作为案例[2]、习题,融入《建筑力学》教学中,以利于学生对力学知识的理解和掌握,将知识活学活用,为逐步提高专业实践能力打下基础。例如,在讲到梁的弯矩图、剪力图时,可以拓展讲梁的纵向受力筋、箍筋和构造筋的受力和作用,还可以将模板、脚手架的计算作为案例讲授。当然这些都需要教师在课外增加知识储备,丰富自己施工、结构、设备等方面知识,积累工程经验,为教学提供素材。
5.鼓励学生动手计算,适当参与工程实践
在教学中,学生如果只是听课不练习,那么很快就会忘记所学的知识,更谈不上熟练掌握。随着学习的深入,知识难度越来越大,很可能出现越学越吃力的情况。所以不能单一地注重老师讲课,还必须让学生多动脑分析、动手计算,学生与老师交流分析可以提高学生学习和解决相应问题的能力。可以从生活、工程实践活动中提出受力计算的问题,让学生自己动手分析约束、结点、荷载,并将实际结构转化成简单的力学模型。每讲完一个小节,都可以让学生完成相应的受力计算,提高学生的计算能力。
此外,可以尽可能地安排少部分的学时让学生到工地和实训室进行观摩、了解,引导学生把结构中的支座、结点、荷载、梁、刚架与力学内容联系起来,以此促进学生的学习。积极鼓励并组织学生参加校内、校外的力学竞赛、纸材建筑模型等技能竞赛,激发学生的潜能,提高学生的动手操作能力和计算能力。
三、结束语
本课程的建设通过在教学上的一些优化,在一定程度上激发了学生的学习兴趣,提高了学生的分析计算能力,取得了较好的效果。本课程在后续的建设过程中,将进一步努力改进,完善课程建设,从本质上提高教学质量,让学生掌握实用性知识,培养学生分析、计算、归纳总结和自主学习的能力。
参考文献:
[1] 何静.《建筑力学》课程教学改革初探[J].陕西国防工
业职业技术学院学报,2013,(12):4.
[2] 黄伟,郑亚强.“建筑力学”课程模块与任务驱动教学方
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