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工 程 力 学（ 2 ）. 直播课堂 7 安徽电大：姚志刚. 一、资源介绍. 《 工程力学 》 （ 1 ）、（ 2 ）是广播电视大学开放教育“水利水电工程专业”学生必修的技术基础课。它包含理论力学（静力学部分）、材料力学和结构力学三部分内容。通过本课程的学习，培养学生具有初步对工程问题的简化能力，一定的分析与计算能力，是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。. 通过本课程的学习，使学生掌握物体的受力分析、平衡条件及熟练掌握平衡方程的应用；掌握基本构件的强度、刚度和稳定性问题的分析和计算；掌握平面杆件结构内力的计算方法。
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工 程 力 学（2） 直播课堂7 安徽电大：姚志刚
一、资源介绍 《工程力学》（1）、（2）是广播电视大学开放教育“水利水电工程专业”学生必修的技术基础课。它包含理论力学（静力学部分）、材料力学和结构力学三部分内容。通过本课程的学习，培养学生具有初步对工程问题的简化能力，一定的分析与计算能力，是学习有关后继课程和从事专业技术工作的基础。
通过本课程的学习，使学生掌握物体的受力分析、平衡条件及熟练掌握平衡方程的应用；掌握基本构件的强度、刚度和稳定性问题的分析和计算；掌握平面杆件结构内力的计算方法。 本课程按两学期开设。工程力学（1）学习内容为该教材的前十章，并辅以“应用力学仿真试验”课件完成试验。工程力学（2）学习内容为教材的后五章。
本课程的资源（媒体）主要有 1．文字教材：本课程的文字教材选用李前程、安学敏编著的《建筑力学》，由中国建筑工业出版社出版。 2．音像媒体：工程力学（1）6讲录像课。工程力学（2）6讲录像课，有中央电大发行。
直播课堂： http://218.22.21.229/netshow/index.html 安徽电大影音在线网址： http://video.ahtvu.ah.cn/vod/default.asp?cataid=12
目前我省电大已对工程力学（1）（2）课程进行了全程直播，并将直播课的内容放在了音影在线上，共有19讲（含2讲期末复习）；可供分校、教学班使用。制作全程直播是为了解决我省电大教学班多数是在县以下地方工程力学教师较少，课程难度较大，学生的考试成绩较低，同时也节约经费开支。目前我省电大已对工程力学（1）（2）课程进行了全程直播，并将直播课的内容放在了音影在线上，共有19讲（含2讲期末复习）；可供分校、教学班使用。制作全程直播是为了解决我省电大教学班多数是在县以下地方工程力学教师较少，课程难度较大，学生的考试成绩较低，同时也节约经费开支。
为了方便同学们的学习我们制作了工程力学网络课件，如有需要可和我们联系 。（http://www.ahtvu.ah.cn/jxc1/home/cai/36gchlx/cai.htm），
3.网上资源： • 中央电大在线网址： • http://www.openedu.com.cn/ • 安徽电大在线网址：http://61.132.182.83/ • 安徽电大工程力学网址 ：http://www.ahtvu.ah.cn/jxc1/zhykch/5114/kfkchhome.htm
网上资源是比较丰富的，主要有教学大纲、实施细则、课程（媒体）一体化设计、期中试题、历届试题、模拟试题、教学辅导等内容。同学们如有疑难问题可以参加在线的答疑和讨论，也可以通过答疑电话直接和责任教师联系或通过电子邮件传递信息。网上资源是比较丰富的，主要有教学大纲、实施细则、课程（媒体）一体化设计、期中试题、历届试题、模拟试题、教学辅导等内容。同学们如有疑难问题可以参加在线的答疑和讨论，也可以通过答疑电话直接和责任教师联系或通过电子邮件传递信息。
二、学习方法指导 • 1、该课程实践性较强，需要学员多作练习。中央电大对工程力学（1）（2）都编有习题册，内容针对性教强，也是同学们必需完成的作业。教材中的例题、习题也是很好的学习材料，必需强调的是只有刻苦学习、熟能生巧才能掌握有关内容。
2、辅导教师需要有比较熟练的教学经验，多进行例题、习题的讲解，这样才能使同学们搞清基本概念、做到举一反三。2、辅导教师需要有比较熟练的教学经验，多进行例题、习题的讲解，这样才能使同学们搞清基本概念、做到举一反三。 3、充分利用多种媒体，重点复习，媒体的利用详见网页中的课程一体化设计。
三、重难点分析 重
（一）、 熟练掌握图乘法计算梁和刚架的位移 • 1.应用条件： • 单位荷载法计算位移的公式 一般满足于以下条件： • 1）EI=常数； • 2）杆件轴线是直线； • 3） 与 图中至少一个是直线图形。 • 则单位荷载法计算计算位移公式中的积分可用图和图的图形相乘来代替。
2.图乘法公式： • 其中ω为 或 图的面积， • 为对应面积形心位置在另一个直线M图（或）中的标距。 • 注意：（1），图取作面积ω与取作标距在杆同侧时乘积为正； • （2）两图均为直线形时，可取任一图作面积，另一图中取标距； • （3）计算面积的杆端应对应的M图是一整段直线（不能是杆线）； • （4）y0必须在直线图形上取得。
（二）、 熟练掌握用力法计算荷载作用下1～2个未知量的超静定梁和刚架
1.用力法计算超静定结构的步骤： • （1）去掉多余联系代之以多余未知力，得到静定的基本结构，并定出基本未知量的数目； • （2）根据原结构在去掉多余联系处的位移与基本结构在多余未知力和荷载作用下相应处的位移相同的条件，建立力法典型方程； • （3）在基本结构的单位内力图和荷载内力图，求出力法方程的系数和自由项； • （4）解力法典型方程，求出多余未知力； • （5）按分析静定结构的方法，作出原结构的内力图。
2．力法的典型方程 • （1）力法计算荷载作用下1～2个未知量的超静定梁和刚架的方程 • 方程的物理意义：基本结构在多余未知力和荷载作用下，在去掉多余联系处的位移与原结构中相应的位移相等。 • （2）超静定结构的内力计算公式：
（三）、位移法计算超静定梁和刚架 • 1.等截面直杆杆端力的一般算式转角位移方程； • （1）两端固定梁的转角位移方程： • 其中：
（2）一端固定另一端铰支的转角位移方程： • 注意：如何确定杆端位移是用位移法求解超静定结构内力的关键。 • （3）根据刚结点处弯矩平衡及沿线位移方向上的剪力平衡可建立位移法方程，求解未知量，将未知量代入上述杆的转角位移方程求解杆端内力。
（四）、熟练掌握用力矩分配法计算连续梁、刚架。（四）、熟练掌握用力矩分配法计算连续梁、刚架。 • 其计算步骤为： • 1.计算结点上各杆的转动刚度和各结点的分配系数； • 2.锁住各结点，计算各杆的固端弯矩； • 3.进行力矩分配与传递，达到精度后不传递； • 4.叠加杆端所有弯矩（固端弯矩，历次的分配弯矩和传递弯矩），得到最后的杆端弯矩； • 5.画内力图。
力矩分配法计算超静定结构的要求是：能够熟练地用力矩分配法计算荷载作用下，一至三个结点的连续梁和无结点线位移的刚架，并绘制内力图。对于有悬臂端的情况，应掌握其计算特点。对称性有时也有利用。力矩分配法计算超静定结构的要求是：能够熟练地用力矩分配法计算荷载作用下，一至三个结点的连续梁和无结点线位移的刚架，并绘制内力图。对于有悬臂端的情况，应掌握其计算特点。对称性有时也有利用。
（五）、会计算轴向受压杆临界载荷载和临界应力，会进行稳定校核（五）、会计算轴向受压杆临界载荷载和临界应力，会进行稳定校核 • 1.细长压杆的临界力 • 统一形式的欧拉公式 • ——长度系数， ——计算长度。
2.压杆的临界应力 截面惯性半径 长细比：
四、模拟试题及参考答案 • 中央电大2000-2001学期开放教育水利水电专业工程力学（2）试题
（一）、填空题（每小题３分，共９分） • 1．用图乘法求结构位移的应用条件是：EI=常数，（杆件轴线是直线），Mp图和 • 图中至少有一个是直线形。 • ２．力法的基本未知量是（ 多余未知力）。 • ３．超静定结构，由于温度变化而产生内力，是因为（ 有多余约束 ）。
（二）选择题（每小题3分，共9分） • 1．位移法典型方程的系数和自由项中，数值范围恒为正的是（ A ）。 • A.主系数 B.副系数 C.自由项 D.以上三者都不对 • 2．图示单跨梁的传递系数CAB是（ C ）。 • A. 0.5 • B. –1 • C. 0 • D. 2
3.对称结构作用对称荷载时，内力图为对称的有（ B ）。3.对称结构作用对称荷载时，内力图为对称的有（ B ）。 A. N图和Q图 B.N图和M图 C.Q图和M图 D.Q图
（三）计算题（共82分） • 1.求图示外伸梁C端的竖向位移，EI=常数。（12分）
１．（12分）解： • Mp(3分)， (3分)、单位荷载（1分）、图乘（5分）
2.用力法计算图示结构，并作M图，EI＝常数。（16分）。2.用力法计算图示结构，并作M图，EI＝常数。（16分）。
3.用位移法计算图示结构，并作M图，EI＝常数。（18分）。3.用位移法计算图示结构，并作M图，EI＝常数。（18分）。
Z2= Z1=
4.用力矩分配法计算图示结构的杆端弯矩，并作M图，EI＝常数。（18分）。4.用力矩分配法计算图示结构的杆端弯矩，并作M图，EI＝常数。（18分）。
5.图示细长压杆一端固定一端铰支，弹性模量E＝10Gpa。截面形状为矩形：b=20cm,5.图示细长压杆一端固定一端铰支，弹性模量E＝10Gpa。截面形状为矩形：b=20cm, h=30cm。杆长l =12m。试用欧拉公式计算其临界荷载。（10分）
解 ＝279.47kN
