建筑力学

建筑力学（共8篇）

1.建筑力学 篇一

第一章

绪论

§1—1 建筑力学的任务和内容

一．结构

由建筑材料按合理方式组成并能承受一定载荷作用的物体或物体系。或言建筑物中承受荷载而起骨架作用的部分。Ex 梁、柱、基础，以及由这些构件单元组成的结构体系都称为结构。图示：单层厂房结构。构件：组成结构的各独立单元。二．结构的分类（按几何特征）

⑴ 杆系结构：组成杆系结构的构件是杆件。杆件的几何特征：长度运大于横截面宽度和高度。Ex 直杆、曲杆、折杆。此外 杆件又可分为等截面杆和变截面杆。⑵ 板壳结构（薄壁结构）：组成薄壁结构的构件是薄板或薄壳。薄板或薄壳的几何特征：其厚度远远小于宽度和高度。

⑶ 实体结构 ：其三个方向的尺寸相当。

三、建筑力学的基本任务

建筑力学的基本任务是研究结构的几何组成规律，以及在荷载作用下结构和构件的强度、刚度和稳定性的计算方法和计算原理。其目的是保证所设计的结构和构件能正常工作，并充分发挥材料的力学性能，使设计的结构既安全可靠又经济合理。

说明：⑴ 几何组成： 是指结构必须按一定规律由构件连接组成，以确保结构在荷载作用下能够维持其几何形状和相对位置不变。保证结构能够承受荷载并维持平衡。

⑵ 强度：指结构和构件抵抗破坏的能力。即保证结构和构件正常工作不发生断裂。

⑶ 刚度：指结构和构件抵抗变形的能力。即保证结构和构件在使用过程中不致产生实用上不允许的过大变形。

⑷ 稳定性：指承压结构和构件抵抗失稳的能力。即保证结构和构件在使用过程中始终保持其原来的直线平衡形式，不发生因弯曲变形而丧失承载能力导致破坏的现象。

四、建筑力学的内容

1． 静力学基础及静定结构的内力计算 包括：⑴ 物体的受力分析。

⑵ 力系的简化及平衡方程。⑶ 结构的几何组成规律。⑷ 静定结构的内力计算。

由于这些问题均与变形无关，故此部分内容中的结构和构件均可视为刚体。即以刚体为研究对象。2． 强度问题

研究结构和构件在各种基本变形形式下内力的计算原理和方法，以保证结构和构件满足强度要求。3． 刚度问题

研究静定结构和构件在荷载作用下变形和位移的计算原理和计算方法。以保证结构和构件满足刚度要求。同时也为超静定结构的计算奠定基础。4． 超静定结构的内力计算

介绍力法、位移法求解超静定问题以及力矩分配法求解连续梁及无侧移刚架的内力。以确保超静定结构的强度和刚度满足要求。5． 稳定性问题

仅讨论不同支撑条件下中心受压直杆的稳定性问题。

在2—5的各部分内容中，变形因素在所研究的问题中起主要作用，所以，研究这些问题时，结构和构件均视为理想变形固体，即以理想变形固体为研究对象。

§1—2 刚体、变形固体及其基本假设

建筑力学中通常将物体抽象为两种力学模型：刚体模型和理想变形固体模型。

⑴刚体：在力的作用下不变形的物体。是研究物体在特定问题状态下一种理想化的力学模型。⑵ 理想变形固体：

（a）变形：在荷载作用下物体的形状和尺寸的改变称作变形。变形包括：弹性变形和塑性变形。弹性变形：撤去荷载可消失的变形。

塑性变形：撤去荷载后残留下来而无法消失的变形。

（b）变形固体：荷载作用下产生变形的物体称变形固体。

（c）理想变形固体：为研究问题的方便，将满足下面三个假设条件的变形固体称理想变形固体。是一种理想化的力学模型。

① 连续性假设：组成物体的材料是密实的，其内部物质连续分布无任何空隙。

② 均匀性假设：组成物体的材料的力学性质是均匀的，其任何一部分材料的力学性质均相同。③ 各向同性假设：组成物体的材料各个方向的力学性质均相同。若各个方向力学性质不相同则为各向异性材料。Ex 木材、竹子等。

§1—3 杆件变形的基本形式

杆件据其所受荷载方式的不同，其变形有所不同，尽管变形形式复杂多样但总括起来可归结为四种基本变形形式之一，或是基本变形形式的组合。⑴ 轴向拉伸与压缩

杆件在轴线方向的荷载作用下产生的伸长或缩短的变形即为拉压变形。这种变形形式称轴向拉伸与压缩。⑵ 剪切

杆件承受一对相距很近，作用线垂直于杆件轴线且方向相反的平行荷载的作用，杆件的变形为横截面沿荷载作用方向发生相对错动，此种变形形式称剪切变形。⑶ 扭转

杆件在一对作用于杆件横截面且方向相反的力偶作用下，产生的相邻横截面绕轴线转动的变形称扭转变形。⑷ 弯曲

杆件在一对方向相反的作用于杆件纵向平面内的力偶作用下产生的轴线由直线变为曲线的变形成为弯曲变形。

§1—4 荷载的分类

一．荷载的概念

作用在结构上的外力称荷载。Ex 结构自重、水压力、土压力、风压力、雪压力以及设备重量等。此外还有一些其它因素如：温度变化、基础沉陷、制造误差等，广义上说这些因素都可以称作荷载。

确定结构所受荷载，需根据实际结构受力状况，既不能将荷载估计过大造成浪费，也不能将荷载估计过小造成设计的结构不够安全。二．荷载的分类

⑴ 根据荷载的分布情况分

分布荷载：作用于体积、面积和线段上的体荷载、面荷载和线荷载统称为分布荷载。

重力属于体荷载，风、雪属于面荷载。由于本教材仅研究平面杆系结构，故通常将体荷载、面荷载简化成沿杆件轴线分布的线荷载。

集中荷载：作用于结构上一点的荷载。Ex 吊车轮压。⑵ 按荷载作用时间久暂分

恒荷载：长期作用于结构上不变的荷载。Ex 结构的自重、固定设备等。活荷载：暂时作用于结构的短期荷载。Ex 风、雪等荷载。⑶ 按荷载作用性质分

静力荷载：荷载的大小、方向、作用位置不随时间变化，或虽有变化，变化极缓不致引起结构产生加速度而具有惯性力的作用。

动力荷载：荷载的大小、方向、作用位置随时间变化，由此引起结构的质量产生加速度而具有惯性力的作用。Ex 结构上转动的偏心电机、地震荷载等。由此引起的结构的内力和位移都随时间变化，称之为动内力和动位移，统称为动力反应。

2.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.成人专科《建筑力学》 篇四

试题类型及分数

一、单项选择题（每小题3分，共计30分）

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×表示错误）

三、计算题（共40分）静定桁架指定杆的内力计算（10分）；单跨梁内力图（10分）；三跨连续梁的力矩分配法（20分）

各章题型考核要点静力学基本知识

考核要点

1、对于作用在物体上的力，力的三要素是大小、方向和作用点吗？

2、力对矩心的矩，是力使物体绕矩心转动效应的度量吗？

3、如果有n个物体组成的系统，每个物体都受平面一般力系的作用，则共可以建立2n个独立的平衡方程吗？

4、计算简图是经过简化后可以用于对实际结构进行受力分析的图形吗？

5、力系简化所得的合力的投影是否和简化中心位置有关，而合力偶矩和简化中心位置无关。

6、约束是阻碍物体运动的限制物吗？

7、力偶的作用面是指组成力偶的两个力所在的平面吗？

8、物体系统是否是指由若干个物体通过约束按一定方式连接而成的系统。

9、若刚体在二个力作用下处于平衡，则此二个力必大小相等，方向相反，作用在同一直线。

10、力偶可以在它的作用平面内任意移动和转动，而不改变它对物体的作用。

11、平面一般力系可以分解为一个平面汇交力系和一个平面力偶系。

12、由两个物体组成的物体系统，共具有6独立的平衡方程。

13、力偶对物体的转动效应，是否是用力偶矩度量而与矩心的位置无关。静定结构基本知识

考核要点

1．几何不变体系、几何可变体系、几何瞬变体系、多余约束的判定

2．结构的几何组成规则的应用

3． 静定结构内力计算

4、未知量均可用平衡方程解出的平衡问题，称为超静定问题吗？

5、三个刚片用不在同一直线的三个单铰两两相连，组成几何不变体系。

6、一个点在平面内的自由度有几个。

7、链杆（二力杆）对其所约束的物体的约束反力为沿链杆的两铰链中心的连线作用在物体上。

8、多余约束是否是指维持体系几何不变性所多余的约束。

9、无多余约束的几何不变体系组成的结构是超静定结构吗？

10、如何判断几何可变体系与几何瞬变体系

11、静定结构的几何组成特征是体系几何不变且无多余约束。

3静定结构內力计算

考核要点

1．杆件变形的基本形式：轴向拉伸或压缩、剪切、扭转、弯曲

2．平面弯曲

3．截面法求杆件截面内力的三个主要步骤。

4．计算桁架的支座反力及杆的轴力。

5．画简支梁、外伸梁的内力图（剪力图和弯矩图）。

6、平面弯曲是否是指作用于梁上的所有荷载都在梁的纵向对称平面内，则弯曲变形时梁的轴线仍在此平面内？

7、轴向拉伸（压缩）的正应力大小和轴力的大小成反比，是否规定拉为正，压为负？

8、平面图形的对称轴一定通过图形的形心吗？

9、在材料相同的前提下，压杆的柔度越小，压杆就越容易失稳吗？

10、从提高梁弯曲刚度的角度出发，较为合理的梁横截面应该是否是：以较小的横截面面积获得较大的惯性矩。

11、轴力是指沿着杆件轴线方向的内力吗？

12、截面上的剪力是否是使研究对象有逆时针转向趋势时取正值，当梁横截面上的弯矩使研究对象产生向下凸的变形时（即下部受拉，上部受压）取正值。

13、桁架中内力为零的杆件称为零杆吗？

14、有面积相等的正方形和圆形，比较两图形的形心轴惯性矩，孰大孰小？

15、矩形截面对底边为轴的惯性矩为。

16、圆形截面，直径为D，则其抗弯截面模量为多少。

17、截面法求杆件截面内力的三个主要步骤顺序为取分离体、画受力图、列平衡方程。

18、截面法计算静定平面桁架，其所取脱离体上的未知轴力数一般不超过几个。杆件的强度、刚度和稳定性计算

考核要点

1．低碳钢的拉伸过程中，胡克定律的成立范围内。

2． T形截面的形心轴位置

3、杆件的特征是其长度等于横截面上其他两个尺寸吗？

4、任何一种构件材料都存在着一个承受应力的固有极限，称为极限应力，如构件内应力超过此值时，构件即告破坏。对吗？

5、压杆上的压力等于临界荷载，是压杆稳定平衡的前提吗？

6、细长压杆其他条件不变，只将长度增加一倍，则压杆的临界应力为原来的4倍吗？

7、在梁的强度计算中，必须满足什么强度条件。

8、低碳钢的拉伸过程中，什么阶段的特点是应力几乎不变。

9、工程设计中，规定了容许应力作为设计依据。其中安全系数 与1 的关系如何。静定结构位移计算

考核要点

1．图乘法应用的条件

2.单位虚设力的施加方法

3、结点角位移的数目就等于结构的超静定次数吗？

4、在使用图乘法时，两个相乘的图形中，要求至少有一个为直线图形吗？

5、图乘法的正负号规定是否为为：面积ω与纵坐标y0在杆的同一边时，乘积ωy0应取正号；面积ω与纵坐标y0在杆的不同边时，乘积ωy0应取负号。

6、在图乘法中，欲求某点的水平位移，则应在该点虚设什么。

7、在图乘法中，欲求某点的竖向位移，则应在该点虚设什么。超静定结构内力计算

考核要点

1．单跨梁的转动刚度、传递系数

2．力法典型方程的系数和自由项的正负

3．力法解一次超静定结构：确定基本体系和基本未知量，列力法方程，并画出弯矩图。

4．用力矩分配法计算三跨连续梁，画弯矩图：

（1）计算分配系数）

（2）计算固端弯矩

（3）分配与传递

（4）画弯矩图

5、位移法的基本未知量为结点位移吗？

6、力矩分配法的三个基本要素是否为转动刚度、分配系数和传递系数。

7、在力法典型方程的系数和自由项中，数值范围恒大于零的有哪些。

8、在力法典型方程的系数和自由项中，数值不可能为零的有哪些。

9、力法中，主系数δ11是由什么图图乘得出的。

10、一端固定、一端铰支的单跨梁的转动刚度 是多少。

11、常用传递系数是多少。

计算题

1、计算简支桁架的支座反力及指定杆的轴力。

2、试作外伸梁、简支梁的内力图。

5.《建筑力学》教学改革研究 篇五

（内蒙古自治区巴彦淖尔市建筑工程技工学校，015000）

【摘要】文章首先对中职学校的《建筑力学》教学现状进行了分析；以此为基础，笔者结合教学经验，从改革教材、改革教法、改革实验以及改革考核等几个方面，对中职学校的《建筑力学》教学改革提出了建设性意见。笔者希望，通过本文的研究，能为部分兄弟学校《建筑力学》的教学改革提供参考；同时，也希望能为广大学子的专业学习有所启发。

【关键词】建筑力学；中职学校；教学改革；实践；能动性

《建筑力学》是为土建类学生开设的一门专业基础课。该课程实践性比较强，通过学习旨在引导、启发学生掌握相关专业技能，如分析与计算的能力以及对工程力学问题的简化能力等[1]，在此前提下，为下一步《建筑结构》、《工程造价》等专业课的学习奠定基础。《建筑力学》课程里面渗透了好多关于《高等数学》、《物理学》的内容，也就是说需要用他们理解、解决分析《建筑力学》中的问题，而这一点对于中职学生而言，可以说是他们的“软肋”。由于中职学生本身所学习掌握的相关基础理论就很薄弱，所以他们学习起这门课程来，感觉特别吃力，成效不是很理想。如何让“先天不足”的中职学生能够吃透、理解、掌握以及学会应用这门课程的精髓，让他们毕业后步入社会，走向生产一线，在工作中能够运用自如、顺应万变，一直是大多数中职教师所关注的问题。鉴于此，笔者拟结合自我教学经验谈一下自己的看法，希望能与广大同行共勉。改革教材，优化内容

对于教学而言，教材在整个教学环节占据一个很重要的位置。我国传统的《建筑力学》内容的制定，是依据专业的授课计划确定的授课时数，同时是根据既定的教材（内容已经确定）拟定的授课计划。但相对于中职教育的现实而言，以往的教材及授课计划等远远滞后于现实需求。对于教师而言，如若虔诚的按照原来设定的框框进行教学，仍走不出“知识本位”的话，教学效果可想而知。对于中职学生本人而言，他们毕业后或者直接走上就业岗位或者继续深造，这一点也向我们提出了与时俱进的要求。因此，《建筑力学》教材内容也要随着社会的发展做相应的变化，如内容的增删等。根据从业经验以及相关调研，笔者认为，应结合中职学生知识架构及解决问题的能力这一现实，对于教材内容的增删要着重考虑以下几个方面的问题：一是以应用为原则，难度适当降低，可以拓展定性分析。二是应凸显实践环节的重要地位，尤其在工程应用等方面，同时，教学中要加强对学生的职业能力素养的培养力度。三是对于有特殊需求的学生（如继续学习或深造），要对他们的教学适当加大难度，但对于教材中是重点，学生不需要掌握的知识点（如组合变形、圆轴扭转等），教学中可以弱本文源自http://如需职称论文代写发表请上星论文网!化，或者直接删除。对于不常用，又容易在相关手册中查询的复杂公式（如梁的挠度与转角公式），可以不强求学生硬性记忆。在教学中，要尽量与实践结合起来，要尝试、实践以学生为主体的教学方式，引导、激励学生发挥主观能动性，利用已有的知识架构和能力去分析、解决问题。例如，教材中，针对“提高梁的承载能力”这一知识点[2]，让学生结合实例和已具备的知识，尝试从哪些方面提高这一措施；再如，可以对“力学建模”的内容进行适当拓展，让学生根据具体实例学会力学模型的建立以及相关分析。改革教法，实现主体性教学

许多教师认为《建筑力学》是一门比较重要的课程，也都通过各种办法探索有效途径，但结果下来，尽管费力不少，效果 ；却；不遂人愿。笔者认为，传统的满堂灌等教学方式已经不能够满足当前学生的需求，教师要通过案例教学、启发式教学、分层教学等各种教学方法，尽可能激发学生的学习主动性和积极性，发挥学生在学习过程中的主体地位。据文献分析，同时结合教学经验，笔者认为有效实施主体性教学，应掌握如下原则：第一，建立情感基础。教师在教学中要学会灵活运用“以心为本”的管理理念，主动与学生建立情感纽带，增加情感基础，对学生的理解与尊重能够创造和谐融洽的学习氛围。第二，把握学生内在心理，拔高需求层次。教学实践中，我们不仅要满足学生一些基本的需求，在给 ；予； 肯定的基础上，进一步创设条件满足其更高的需求层次。第三，逐步提高学生的自我效能感。根据“环境→个体→目标”的目标实现途径，帮助学生树立自信心，逐步提高自我效能感。第四，创设条件，增加自主性。教师要根据时机主动留出时间和空间，让学生主动创造活动，增加其独立性、主体性以及自我性的锻炼机会。第五，传授学习方法和提高解决问题的能力。具体教学环节，要通过创设情境、针对性教育等，进行精心设计教学环节，激发学习需求；要通过帮助学生获得学习成功的经历或经验，尊重学生的问题回答，树立榜样，参照学习等方式增强学生的自信心；要创设条件，把部分课堂空间和时间交给学生，让他们自主教学活动；此外，教师还要通过示范引导、优化教学过程等方法传授给学生如何有效学习。改革实验，强调应用

目前，中职建筑力学普遍地把材料拉伸与压缩实验和直梁弯曲应力实验作为基本实验。为了增强对学生实际操作技能的培养，一些学校在考虑增加实验内容。

当前，好多中职学校为了增强学生的动手操作能力，特别强调一些基本实验（如直梁弯曲应力实验、材料拉伸与压缩实验等）[3]的操作；更有甚者，有些学校还在酝酿，打算要在基本实验部分进一步加大教学内容及授课时数。但笔者认为，中职不是高职和大学，中职教学中，《建筑力学》的教学实验没有必要注重面面俱到。实验环节还是要和实践结合起来，还是要基于实践这一现实。基本实验的操作，尽管在一定程度上可以增强学生的动手协调能力，但对相关教学内容及教学目标的理解可还是不知所以然；另外，这些点也并不是今后实践中要着力应用的方向。笔者认为，中职学校的《建筑力学》教学，不仅基本实验是实践，诸如对实际结构的力学建模、受力分析也是实践。因此，教学实验中，要突出主要（实践）内容，如建筑结构的力学建模和分析实训[2]，以此为核心内容精心设计实验，让同学们在生动、有趣的实验环节，将力学模型与实际工程问题结合起来。这样不但加深了学生对相关知识点的理解，同时职业实践能力也得到了进一步强化，起到事半功倍的效果。改革考核，引导实践

对于中职学校的《建筑力学》考核，笔者认为应改变 “考试成绩+平时成绩” 传统模式，应该加大实践环节的考核，以满足社会和学生的现实需求。具体可以这样操作：一是考核内容。在考核内容方面，相关题目应凸显考核学生的理解、运用能力。题目应该体现知识面宽、灵活性大以及综合运用能力强等特点。通过这种方式，更有利于引导、激发学生的学习热情，进而在下一步的学习中，能发挥主观能动性和创新意识。二是考核方法及过程。整个考核应涵盖多个环节，如课堂提问、作业、开卷考试、闭卷考试、实验操作以及案例分析等等，这样的考核不但会对学生《建筑力学》的学习有个全面的了解和评价，同时，从另一个层面可以促发同学们在以后的学习中，把握学习方式和方法，加强学习的主动性和积极性。结语

中职学生的基础相对还比较差，这一现状直接决定了中职学校的《建筑力学》教学改革是一项较为艰巨的工程。尽管如此，只要我们与时俱进，以实践应用为目标，踏踏实实，用心去处理、应对或改变教学中所面临的问题，我们必定能在教学中凸显出能力和素质教育这一特色。

参考文献

6.中职建筑力学课程教学反思论文 篇六

摘要：建筑力学是中职建筑工程专业一门重要的专业基础课，其理论性、系统性较强，涵盖了理论力学、材料力学、结构力学三方面的内容，下面从学生的学、教师的教两方面阐述自己对《建筑力学》教学的一些反思，以达到指导教学实践的目的。

关键词：学情反思教法反思情感教育教学手段

人们在生产和生活中，需要建造各种各样的建筑物，这些建筑物首先要满足安全上的需要。因此，在对建筑物进行结构设计或施工时，必须把力学的分析与计算放在十分重要的地位，学生学好建筑力学可为将来的岗位工作打下坚实基础。但学生总感觉学习起来枯燥无味，难度大，甚至有些学生放弃了学习这门课程，而教师总感觉教学效果不明显。仔细想一想，这可能与班级的学风有关，也可能与这门课本身的内容有关。反思10多年的力学教学体验，得出以下几点体会，是为求教。

一、反思目前的建筑力学教学状况

（一）学情反思。近几年普高热方兴未衰，普高大规模的扩招,致使职业学校为了自身的发展而不得不降低招生要求,这样就加剧了生源素质的下降，学生基础知识较差,对所学知识缺乏基本的了解和足够的兴趣，对于基本的像“正弦”、“矢量”、“位移”等数学、物理概念都一知半解。特别是建筑工程专业学生对本课程有畏难情绪，学起来吃力，甚至学生还没有开始学就打退堂鼓，加之本课程对数学、物理等学科要求较高,教学更是举步维艰。

（二）教法反思。教师教学理念和授课方式不适应学生的实际情况，缺乏反思精神，认为老师只需要完成备课，讲课，批改作业这些教学环节就行。许多教师未能真正确立“以学生为本”的教育教学理念，授课方式仍采用传统模式,不去摸索一套适应当前学生个性化较为灵活的教学方法，只是被动传授应付,这势必造成课堂上教师缺乏必要的激情,课堂气氛呆板无趣、学生学习缺乏主动性,教与学严重脱节。

二、反思力学课程的教学方法

（一）激发学生的学习自信心，提高其学习的主观能动性。

一是要帮助学生树立正确的学习观。一般认为中职学生文化课基础差,但对专业技能应该倍感兴趣,其实不然，我认为职中学生最重要的是端正学习态度,明确学习目的,树立学习自信心,只有通过专业知识介绍,分析就业形式,典型事例引导,优秀毕业生回访作报告等方式让学生找回自信,让学生真正感到“我能学”、“我想学”,有了学习的动力,才有较好的`教学效果。

二是激发学生学习的兴趣。专业知识的教授有两个途径,其一是理论知识的传授；其二是专业技能的训练。有的同学认为理论知识枯燥乏味,无兴趣,不如实践训练,我们不妨适当增加实践课,既提高学生兴趣又增强学生记忆,多让学生见习已建或在建建筑物，以实践课带动理论知识的学习,以理论知识指导实践活动的开展，这样相辅相承,相得益彰。

三是适当进行心理辅导。现代教育理念强调“以人为本”全面提高学生的素质。教育教学是一个系统工程不可能一蹴而就,需要我们常抓不懈，这就需要我们包括专业知识的指导、心理心智的培养,让学生一步步的成长，这样的教育才是成功的教育。

（二）教师要不断反思教学方法，改革课堂教学理念，适应职教形势发展。

一是将情感教育寓于教学过程中。要提高教学效率，首先必须具备一个和谐、平等的师生关系。中职学生有较强的自我意识和独立意识，渴望老师尊重他们。在对学生进行教育的过程中，教师应充分尊重学生的人格，尊重学生的感情，不伤学生的自尊心，满怀真诚与爱心，与学生坦诚相见，耐心细致地激励学生，给学生恰当的期待；循循善诱地对学生进行引导，增强学生的自我调控能力，从而帮助学生调节情绪，平衡心态，增强自制，有效地消除失落、厌学等心理。

二是由浅入深,分层推进。建筑力学学习需要丰富的想象力,学习时要理解基本原理,掌握基本方法,多做基础练习切忌死记硬背。这样才能做到理论与实践相结合,收到良好的学习效果。具体施教过程中应注意:低起点、高要求、打好基础、先慢后快；教学有步骤；练习有目标；考核训练有层次。

三是要加强实践的应用，提高学生的兴趣。将力学知识同实际生活相联系，尽量让原本枯燥的知识变得让学生看得见，摸得着。在介绍材料的合理利用与建筑结构的安全性之间的关系时，用厚纸板让学生亲自体验改变形状可以提高纸板的承载能力，让学生从中感受到创造的快乐，激发起他们学习的兴趣；在讲解梁的内力图时，如果不懂梁的内力分布，就会错误的配筋，就会引起楼梯的折断等等。

四是突出工程应用，加强与工作岗位的联系。建筑力学课程的核心内容是直杆轴向拉伸和压缩、直梁弯曲、受压构件的稳定性，教学过程中应以构件分析为主线，通过工程实例分析，突出工程应用，培养学生从事建筑工程施工的岗位工作能力。

五是以学生为主体、以能力为本位，重视对方法能力的培养。教学过程中应遵循学生的认知规律，教学内容要贴近学生实际、贴近生活体验，图文并茂，使学生“能学”。例如：在约束的简化、常见梁的力学计算简图的建立过程中，结合桥梁等工程实例进行具体分析，培养学生的建模能力；在直梁弯曲课题中，通过对特定梁的内力图的讨论，分析梁的内力图的规律，总结应用该规律简捷绘制一般梁的内力图的方法，促进从特殊到一般的分析问题、解决问题的科学方法的养成。

教无定法，在实施素质教育的过程中，我们要建立一种良好的教学模式，以学生为主体，充分发挥教师的主导作用，培养学生的创造性思维。为学生提供更多的创新机会，让学生得到充分的发展，从而激发起他们浓厚的学习兴趣、创造的灵感、创新的能力，成为勇于创新的优秀人才，更好地服务于当地经济的发展，真正体现出职业教育以能力为本位，以创新为目标，以服务为宗旨的办学思路。

参考文献：

[1]范继昭《建筑力学》北京：高等教育出版社，2008.

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。