本書是根據教育部高職高專教育土建類專業(yè)力學課程教學基本要求編寫而成的。全書分為三大模塊共14個學習情境。模塊1為力與力的合成,包括靜力學基礎和平面力系的合成與平衡等內容;模塊2為桿件變形及其內力,包括桿件變形的基本形式、軸向拉伸與壓縮、剪切與扭轉、平面圖形的幾何性質、彎曲、組合變形及壓桿穩(wěn)定等內容;模塊3為桿件體系的位移與內力分析,包括平面桿件體系的幾何組成分析、靜定結構的內力分析、靜定結構位移計算、力法及位移法等內容。每章后都配有思考題和習題。
本書力求體現(xiàn)高職高專教育的特點,突出針對性、實用性,敘述簡明清晰,理論聯(lián)系實際,內容簡明扼要,語言通俗易懂,圖文相得益彰。本書適用于高職高專層次院校和應用型本科層次院校的建筑工程、道路橋梁工程、工程造價、市政工程等相關專業(yè)的教材,亦可作為工程技術人員的參考書。
本書為適應一流特色專業(yè)群建設目標的需要,在內容編排上,改變了以力學理論為體系的框架,以實踐活動為主線組織編排教材,在每一課中,緊緊圍繞工程實際,引出任務,提出設計思路和提供完成任務所需的力學資源,為讓學生完成案例,提供必要技術支持和幫助。這樣的編排有利于生動活潑的、主動的和富有個性的工程力學學習活動的實現(xiàn)。
借助現(xiàn)代信息技術,減少人工計算,減少理論課時,重在對力學概念的理解和程序編制的應用,計算由計算機來完成,解放大腦,解放學習難度。教材充分體現(xiàn)信息技術的工具性,計算機是完成任務和解決問題的工具和手段,也體現(xiàn)少課時,重實踐的理念。
在學習活動的選擇上,貼近學生的學習與生活實際,在教材中反映建筑文明的成果,選擇適合高職學生知識結構和學習能力相應的,體現(xiàn)時代性和實踐性的命題作為工程力學綜合活動的內容。這些內容涵蓋了理論力學、材料力學和結構力學等。它們都是我們身邊發(fā)生或正在發(fā)生的事情或要解決的問題,從而增加了教材的親和力,能夠激發(fā)學生的興趣,有利于學生順利進入課程的學習。工程力學在專業(yè)群課程體系中是“基層共享”的課程,因此在課程內容上注重學生專業(yè)基礎能力的培養(yǎng),起到承上啟下的作用,找準在專業(yè)群課程體系中的定位。
本書是以通過高等職業(yè)教育培養(yǎng)生產、建設、管理和服務第1線的高等技術應用型人才為目標,依據教育部高職高專教育土建類專業(yè)力學課程教學基本要求編寫而成的。本書突出了高等職業(yè)教育的特點,以技能培養(yǎng)為指導思想,理論以“必需、夠用”為度,簡化了公式的推導,著重基本概念和理論的應用,結合工程實際選擇典型例題,重視對學生工程意識的培養(yǎng)和解決實際問題的能力。
本書在內容組織上進行了較大的改革,按“模塊化”結構形式對教材內容進行了科學整合。全書分為三大模塊共14個學習情境。模塊1為力與力的合成,包括靜力學基礎和平面力系的合成與平衡等內容;模塊2為桿件變形及其內力,包括桿件變形的基本形式、軸向拉伸與壓縮、剪切與扭轉、平面圖形的幾何性質、彎曲、組合變形及壓桿穩(wěn)定等內容;模塊3為桿件體系的位移與內力分析,包括平面桿件體系的幾何組成分析、靜定結構的內力分析、靜定結構位移計算、力法及位移法等內容。每章后都配有思考題和習題。
本書由婁底職業(yè)技術學院嚴朝成擔任主編,由九江職業(yè)大學徐雪楓、湖南高速鐵路職業(yè)技術學院肖毅、婁底職業(yè)技術學院童臘云、婁底職業(yè)技術學院成詩君擔任副主編,由甘肅能源化工職業(yè)學院秦凌云擔任參編,后由嚴朝成審核并統(tǒng)稿。
本書力求體現(xiàn)高職高專教育的特點,突出針對性、實用性,敘述簡明清晰,理論聯(lián)系實際,內容簡明扼要,語言通俗易懂,圖文相得益彰。本書適用于高職高專層次院校和應用型本科層次院校的建筑工程、道路橋梁工程、工程造價、市政工程等相關專業(yè)的教材,亦可作為工程技術人員的參考書。
本書在編寫過程中,雖參考了大量相關文獻資料,但因時間倉促,且編者知識水平有限,錯漏之處在所難免,望包涵并批評指正!
緒論(1)
模塊1力與力的合成(5)
學習情境1靜力學基礎(6)
任務1靜力學的基本概念(7)
任務2靜力學公理(8)
任務3約束與約束反力(11)
任務4物體及物體系統(tǒng)的受力分析(15)
小結(19)
思考題(20)
習題(21)
學習情境2平面力系的合成與平衡(23)
任務1平面匯交力系(24)
任務2力矩與平面力偶系(34)
任務3平面一般力系和平面平行力系(39)
任務4物體系統(tǒng)的平衡(51)
小結(54)
思考題(55)
習題(57)
模塊2桿件變形及其內力(65)
學習情境3桿件變形的基本概念(66)
任務1變形固體及其基本假設(66)
任務2桿件變形的基本形式(67)
思考題(69)
學習情境4軸向拉伸與壓縮(70)
任務3軸向拉伸和壓縮時的內力(71)
任務4軸向拉(壓)桿橫截面上的應力(74)
任務5軸向拉(壓)桿的變形及胡克定律(76)
任務6材料在拉伸和壓縮時的力學性能(78)
任務7軸向拉(壓)桿的強度條件和強度計算(82)
任務8應力集中的概念(84)
小結(85)
思考題(86)
學習情境5剪切與扭轉(90)
任務1剪切與擠壓的實用計算(91)
任務2切應力互等定理與剪切胡克定律(95)
任務3圓軸扭轉時的內力(96)
任務4圓軸扭轉時橫截面上的應力(98)
任務5圓軸扭轉時的強度計算(100)
任務6圓軸扭轉時的變形及剛度計算(101)
小結(103)
思考題(104)
習題(105)
學習情境6平面圖形的幾何性質(108)
任務1靜矩(109)
任務2慣性矩(111)
任務3慣性半徑和慣性積(115)
任務4形心主慣性軸和形心主慣性矩的概念(116)
小結(116)
思考題(117)
習題(118)
學習情境7彎曲(120)
任務1彎曲內力(121)
任務2梁的內力圖(126)
任務3彎曲應力(135)
任務4彎曲變形(146)
任務5提高梁抗彎強度與剛度的措施(154)
小結(157)
思考題(158)
習題(160)
學習情境8組合變形(165)
任務1組合變形的概念(165)
任務2斜彎曲(166)
任務3拉伸(壓縮)與彎曲的組合變形(170)
任務4偏心壓縮與拉伸截面核心(173)
小結(177)
思考題(178)
習題(179)
學習情境9壓桿穩(wěn)定(181)
任務1細長壓桿的臨界力(182)
任務2壓桿的臨界應力(185)
任務3壓桿的穩(wěn)定計算——折減系數(shù)法(188)
小結(193)
思考題(193)
習題(195)
模塊3桿件體系的位移與內力分析(197)
學習情境10幾何組成分析(198)
任務1幾何組成分析的目的(198)
任務2平面體系自由度和約束的概念(199)
任務3幾何不變體系的簡單組成規(guī)則(201)
任務4幾何組成分析舉例(203)
任務5靜定結構和超靜定結構(206)
小結(207)
思考題(207)
習題(208)
學習情境11靜定結構的內力分析(212)
任務1靜定梁(213)
任務2靜定平面剛架(216)
任務3靜定平面桁架(221)
任務4三鉸拱(227)
任務5靜定組合結構(230)
思考題(232)
習題(233)
學習情境12靜定結構的位移計算(237)
任務1概述(238)
任務2靜定結構在荷載作用下的位移計算公式(239)
任務3積分法(240)
任務4圖乘法(242)
任務5靜定結構在支座移動時的位移計算(247)
小結(248)
思考題(248)
習題(249)
學習情境13力法(252)
任務1超靜定結構概述(253)
任務2力法的基本原理(254)
任務3力法的典型方程(256)
任務4力法計算舉例(257)
小結(262)
思考題(263)
習題(263)
學習情境14位移法(266)
任務1位移法的基本原理(266)
任務2位移法的基本未知量(268)
任務3單跨超靜定梁的桿端內力(270)
任務4位移法計算舉例(273)
小結(278)
思考題(278)
習題(279)
參考文獻(280)