路桥应用力学教案

路桥应用力学教案0.1路桥应用力学的研究对象和基本任务0.2工程结构计算简图0.2.1结构的简化0.2.2节点的简化0.2.3支座的简化0.2.4荷载的简化0.3工程平面杆系结构的分类0.4学习路桥应用力学的意义单元小结自我检测单元1工程构件受力分析1.1工程构件受力分析基础知识1.1.1静力学基本概念1.1.2四个公理及两个推论1.1.3约束和约束反力1.2工程构件受力分析和受力图单元小结自我检测单元2工程受力构件平衡条件分析2.1平面汇交力系2.1.1力在坐标轴上的投影2.1.2平面汇交力系的平衡2.1.3平衡条件的应用2.2力矩2.2.1力对点之矩2.2.2合力矩定理2.3平面力偶系2.3.1力偶的概念2.3.2力偶的性质2.3.3平面力偶系的合成与平衡2.4平面一般力系的平衡2.4.1力的平移定理2.4.2平面一般力系的平衡方程2.4.3平面平行力系的平衡方程2.4.4平行力系平衡方程的应用单元小结自我检测单元3轴向拉压杆件的内力与承载能力分析3.1杆件的四种基本变形及组合变形3.1.1变形固体及其基本假设3.1.2杆件的四种基本变形和组合变形3.2轴向拉、压杆横截面上的内力3.2.1内力及其计算方法3.2.2轴力和轴力图3.3轴向拉、压杆横截面上的正应力3.3.1应力的概念3.3.2轴向拉（压）杆横截面上的正应力3.4轴向拉、压杆的强度计算3.4.1许用应力与安全系数3.4.2拉压时的强度计算3.4.3应用3.5拉（压）时的变形、胡克定理3.5.1绝对变形量、线应变和泊松比3.5.2胡克定理单元小结自我检测单元4梁的内力与承载能力分析4.1梁的内力4.1.1剪力和弯矩的概念4.1.2剪力和弯矩的符号规定4.1.3计算指定截面上的剪力和弯矩4.2梁的剪力图与弯矩图4.2.1剪力图与弯矩图4.2.2剪力图与弯矩图的画法4.3梁弯曲时的应力4.3.1梁弯曲时的正应力4.3.2工程构件典型截面的几何性质计算4.3.3梁的正应力强度条件及其应用4.4梁变形的基本概念4.5直梁弯曲在工程中的应用问题4.5.1提高工程构件梁承载能力的途径和方法4.5.2工程构件截面形状对承载能力的影响分析4.5.3采用变截面梁单元小结自我检测单元5工程构件破坏成因分析5.1平面应力状态的应力分析——主应力与最大剪应力5.1.1描述一点应力状态的基本方法5.1.2符号规定5.1.3平面应力状态中任意斜截面上正应力与剪应力的解析式5.1.4主平面、主应力与主方向5.1.5面内最大剪应力5.1.6平面应力状态中任意斜截面的正应力与剪应力——图解（莫尔圆）法5.2三向应力状态的最大应力5.3强度理论的概念单元小结自我检测单元6工程构件在多种变形同时发生下的承载能力分析6.1基本概念6.2斜弯曲6.2.1内力计算6.2.2应力分析6.2.3中性轴的确定6.2.4强度计算6.3拉伸（压缩）与弯曲6.4偏心拉伸（压缩）与截面核心单元小结自我检测单元7受压构件稳定性分析7.1压杆失稳成因分析7.2压杆稳定的条件分析7.2.1受压构件平衡状态的三种情况7.2.2临界力的计算7.2.3临界应力7.2.4欧拉公式的适用范围7.2.5中、小柔度杆的临界应力7.2.6临界应力总图7.3压杆稳定计算7.3.1稳定安全系数法7.3.2折减系数法7.3.3压杆的稳定计算单元小结自我检测单元8工程结构几何组成分析8.1平面体系的分类和几何组成分析的目的8.1.1几何不变体系和几何可变体系8.1.2平面体系几何组成分析的目的8.2工程结构几何组成分析的几个重要概念8.2.1刚片8.2.2自由度8.2.3约束8.3几何不变体系的基本组成规则8.4平面体系几何组成分析示例8.4.1平面体系几何组成分析的一般步骤8.4.2平面体系几何组成分析举例8.5静定结构与超静定结构8.5.1静定结构与超静定结构的概念8.5.2超静定结构超静定次数的确定方法8.5.3多余约束的存在对超静定结构的影响单元小结自我检测单元9工程静定平面杆系结构内力分析9.1多跨静定梁和斜梁9.1.1多跨静定梁的特点9.1.2多跨静定梁的组成性质9.1.3多跨静定梁的内力分析9.1.4斜梁9.2静定平面刚架9.2.1静定平面刚架的特点9.2.2静定刚架的内力计算和内力图9.3静定平面桁架9.3.1桁架的特征9.3.2静定平面桁架的分类9.3.3桁架内力计算9.3.4几种桁架受力性能的比较9.4三铰拱结构9.4.1拱的结构特性9.4.2三铰拱的内力计算9.5静定组合结构9.5.1组合结构的组成9.5.2组合结构的计算单元小结自我检测单元10工程静定平面结构位移计算10.1计算结构位移的目的10.1.1结构位移10.1.2计算结构位移的目的10.2变形体的虚功原理10.2.1外力虚功10.2.2内力虚功10.2.3变形体的虚功原理10.2.4利用虚功原理计算结构的位移10.3荷载作用下的位移计算10.4图乘法10.5温度作用下的位移计算10.6支座移动时的位移计算单元小结自我检测单元11工程超静定平面杆系结构承载能力分析11.1超静定结构分析——力法11.1.1超静定结构的概念11.1.2力法的基本原理11.1.3温度改变时超静定结构的计算11.1.4支座移动时超静定结构的计算11.1.5超静定结构的特性11.2力矩分配法计算连续梁11.2.1力矩分配法中的几个概念11.2.2力矩分配法的基本原理11.2.3多结点力矩分配单元小结自我检测单元12工程结构影响线12.1影响线的概念12.2用静力法作单跨静定梁的影响线12.3用机动法作静定梁影响线12.3.1机动法作简支梁的影响线12.3.2机动法作多跨静定梁的影响线12.4用机动法作连续梁的影响线单元小结自我检测附录1主要符号附录2热轧型钢有关数据自我检测答案主要参考文献序号学习情境名称学习型工作任务知识内容与要求技能内容与要求学时1工程结构计算简图结构的简化、节点的简化结构类型、节点类型简化的条件，简化的过程与方法掌握结构的简化、节点的简化2支座的简化、荷载的简化支座、荷载类型，简化的过程与方法掌握支座的简化、荷载的简化22构件受力分析、平衡条件分析工程构件受力分析基础知识基本概念基本公里掌握工程构件受力分析基础知识2工程构件受力分析和受力图单个物体受力分析和受力图、物体系统受力分析和受力图会单个物体受力分析和受力图会物体系统受力分析和受力图5平面力系平面汇交力系力的投影力偶平面一般力系会计算平面汇交力系会力的投影掌握力偶掌握平面一般力系10力矩力对点之矩合力矩定理掌握力对点之矩掌握合力矩定理43杆件的内力与承载能力分析轴向拉压杆件的内力与承载能力分析杆件的四种基本变形及组合变形轴向拉、压杆横截面上的内力轴向拉、压杆横截面上的正应力拉（压）时的变形、胡克定理轴向拉、压杆的强度计算会计算轴向拉、压杆横截面上的内力会计算轴向拉、压杆横截面上的正应力会计算轴向拉、压杆的强度计算会计算拉（压）时的变形会胡克定理18梁的内力与承载能力分析梁的内力梁的剪力图与弯矩图会进行梁的内力计算会画梁的剪力图与弯矩图84工程构件破坏及承载能力分析工程构件破坏成因分析构件破坏类型成因分析掌握构件破坏类型成因分析2工程构件在多种变形同时发生下的承载能力分析变形的种类构件在多种变形同时发生下的承载能力会计算变形会计算构件在多种变形同时发生下的承载能力65受压构件稳定性分析压杆的临界力临界力、临界应力会计算临界力、临界应力2压杆稳定计算压杆稳定的条件用荷载表示压杆稳定的条件会压杆稳定计算26工程结构几何组成、工程静定平面杆系结构内力结构几何组成几何可变体系几何不变体系会判别几何可变体系会判别几何不变体系4静定平面杆系结构内力简支梁多跨静定梁静定平面刚架会简支梁内力计算会多跨静定梁内力计算会静定平面刚架内力计算8李正兴你按照上面课时的分布给我编一个教案（就是每一节课上的内容）再把教案编成幻灯片教案示例如下：第一节桥梁在交通建设中的地位和国内外桥梁的发展状况一、桥梁在交通建设中的地位桥：在公路、铁路、城市和农村道路以及水利建设中，为跨越各种障碍（如江河、沟谷或其他路线等），而修建的构造物，我们称为桥梁（或涵洞）。桥梁既是交通线上重要的工程实体，又是一种空间艺术。建立四通八达的现代化交通网，大力发展交通运输事业，对于发展国民经济，加强全国各族人民的团结，促进文化交流和巩固国防等方面，都具有非常重要的作用。桥涵是交通线中的重要组成部分，而且往往是保证全线早日通车的关键。在经济上，桥梁和涵洞的造价一般说来平均占公路总造价的10～20%。在国防上，桥梁是交通运输的咽喉，在需要高度快速、机动的现代战争中，它具有非常重要的地位。此外，为了保证已有公路的正常运营，桥梁的养护与维修工作也十分重要。纵观世界各国的大城市，常以工程雄伟的大桥作为城市的标志与骄傲。因而桥梁建筑已不单纯作为交通线上重要的工程实体，而且常作为一种空间艺术结构物存在于社会之中。二、我国桥梁的成就我国的桥梁在上部结构、基础工程、设计水平、研究水平等领域已经有了相当大的成就，已属居世界领先水平。（1）上部结构：主跨超过200m的大型桥梁就有100多座，分布情况如下表：桥型建成数量最大跨径桥名世界排名建成年份梁桥10270m虎门大桥31996拱桥9420m万县长江大桥11997斜拉桥421088m苏通长江大桥1在建悬索桥181650m舟山西堠门大桥2在建（2）基础工程我国在深水急流中修建了不少桥梁，已积累了极为可贵的深水基础工程的设计和施工经验。五十年代，我国修建武汉长江大桥时，在世界上首次采用了大型管柱基础。随后，这种先进深水基础型式得到了推广和发展，大型管柱的直径从1.55m发展到5.8m，最大埋置深度达47.5m。在沉井施工方面，由于成功地采用了先进的触变泥浆套下沉技术，大幅度地减小了基础圬工数量（据某大桥的实践，减小达一半），并使下沉速度加快3～11倍。在中、小跨径公路桥建设中，我国还广泛采用和推广了就地成孔的钻孔灌注桩基础。北镇黄河公路桥成功地采用这种基础施工，钻孔深度达104m。为了排除钻孔坍孔的危险，又发展了套管法施工桩基础。在大跨桥梁中，除了采用大型管柱钻孔桩基础外，还有管柱桩与沉井组合基础，常用于深水桥墩。在大型基础施工中，还开创使用双壁钢围堰与钻孔灌注桩的基础。随着桥梁向大跨、轻型、高强、整体方向的发展，桥梁下部结构形式出现日新月异的变化。我国深水桥墩设计与施工水平，虽已处于世界前列,但我国江河纵横、海岸线很长，沿海有开发价值的岛屿众多,规划中的大桥甚至要修建70～100米水深的基础工程。这将是桥梁工程与近海工程结合的发展时代。