浅谈中职建筑力学教学现状与改革

第一篇：浅谈中职建筑力学教学现状与改革

浅谈中职建筑力学教学现状与改革

摘要：《建筑力学》是集理论力学、材料力学和结构力学为一体的建筑工程类专业基础课程,培养学生具有初步对建筑工程结构问题的简化能力，一定的力学分析能力和计算能力。它不仅是文化课与专业课之间的桥梁,而且是学好其他专业课的基础。因此《建筑力学》教学的成功与否，直接关系到该专业的整个教学成效, 影响到学生对该专业的学习兴趣。因此, 必须要适应新形势, 采取新措施，改革《建筑力学》教学体系,改变传统的教学方法和手段，实现中职教育的培养目标。

关键词：建筑力学；教学现状；改革措施

建筑工程专业作为当前社会的一个发展比较成熟完善的传统专业，同时也是一个紧跟时代步伐，高新技术日新月异，有着无限发展前景的热门专业。学本专业的每一个学生必须学好专业基础课。比如，建筑力学等。随着职业教育的发展，建筑力学已经成为建筑工程、道桥工程、水利工程、市政工程等工科类专业中一门不可缺少的基础课。但现在的中职学校的学生建筑力学教学中仍然存在一些问题，笔者将对建筑力学教学现状进行分析，并提出相应的改革政策。

一、目前教学中存在的问题

（一）学生方面

底子薄。随着近几年中等教育入学率的不断提高，普高热持续升温，职业教育生源素质大幅度下降，学习的基础普遍较差(尤其在数学、物理方面)，学习能力和自控能力较弱。

缺乏动力。大部分学生没有明确的学习目标,进校后注意力转移, 抱着混三年拿张文凭的心态,得过且过，从而缺乏学习动力。

学法不当。虽有部分学生想学点专业知识和技能, 但在学习方法上都有一个共同的毛病，就是不注重理解和掌握基本概念、基本定理和公式的内涵以及解决问题的基本方法，只是死记硬背，乱套公式。

（二）教师方面

观念陈旧。有些教师一辈子就是教授 《建筑力学》，总是拿着同一把尺寸去衡量不同时期、不同基础的学生, 就是抱着固有的观念去对待现实的学生，要求偏高，学生的学习基础持续下降，而教师为了应付上级的各项考核，取得好的成绩，在授课、作业、练习、考试中难度较大，这样既丧失了自己的信心，又让学生感到灰心，毫无成就感。

重教材的钻研，轻学生能力的研究。教师的备课往往十分重视备教材、备教法，而对备学生常常忽略，对学生的基础差异、个性差异、接受能力差异、学习力的差异等因素研究不足，致使学生无法掌握所授的知识。

重教学的系统性，轻内容的灵活性。授课时往往严格按照教材的章节内容，对复杂而严密的公式推导和理论较强的内容或数理要求较高的章节不加取舍，不能进行有机的整合，致使教学越教越难。

(三)教材方面

目前的教材仍旧是按传统的学科体系而编写的, 十分重视系统本身的完整性和严密性，强调学生的计算能力和解题技巧，忽视了基本理论在工程实际中的应用，导致许多学生产生不搞设计力学课程无用的错误观念。不会运用力学知识解决工程中的实际问题，不利于学生综合职业能力的培养。

二、改革措施

（一）教师不断提高自身的业务水平

不断提高教师的业务水平是提高教学质量的前提，现代教育要求教师不仅具备专业水平，而且要掌握现代职业教育的教育特点和规律, 要求教师注重培养学生的基本素质、基本技能和解决问题的能力，改变单纯传授知识的倾向，注重专业教学内容的综合性,注重培养学生的自学能力。

（二）整合教学内容

高等职业学校的培养目标是培养生产、建设、管理和服务第一线急需的技术型、应用型的管理人员和操作人员, 这类人才既掌握一定的科学技术知识, 又具有很强的专业技能, 按照这一目标定位要求，教学内容应该剔除繁琐的推论，删去理论性强而工程实际中应用较少的章节，突出适用性、适应性，强化定性的分析。讲授的内容以“必须、够用”为度,让学生感觉它有用,而不是难,以增强学生学习的信心和兴趣,为职业技术课程学习和工作打下良好的基础。

（三）理论联系实际,激发学生学习兴趣

《建筑力学》课程不同于数学等基础课程，有很强的工程背景,且工程应用性强。在教学中，应突出理论联系实际的特点，广泛联系实际工程, 如讲物体受力分析、力矩的计算、平面平行力系塔式起重机起吊重物的确定等，引导学生结合所学的理论知识处理工程实际问题。由于学生对实际工程分析很有兴趣，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，从而主动去查阅相关资料，通过自学加强对本课程的理解。这样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。

（四）改革教学方法和教学手段

(1)加强直观性和情境性教学。建筑力学虽然是研究工程实际中的各种构件和结构, 但受力作用后产生的内力、应力、应变却是看不见摸不着的，这就要求教师必须加强直观性教学，创设现场教学的情境。

(2)采用丰富多彩的教学形式。现代教育媒体的多样性, 教学原则的多重性, 使得教师有了更广泛、更先进的教学手段。如直观教学、多媒体教学、启发式教学、任务型教学、讨论式教学等等。

（五）改革评价方法

课程考试是检验教师教学和学生学习结果的主要手段，传统的评价方法是学生的平时成绩和期终考试成绩按一定比例折算，得到总评成绩，这种评价方法不能反映学生解决实际问题的能力。鉴于职业教育主要注重学生技能的训练和职业能力的培养，所以必须改革现行的考试方式，要将学生平时动手能力、实践能力、自学能力、探究能力、创新能力作为考核的内容。

总之，我们广大教师要不断提高教学水平，从教材的内容和学生实际出发，运用各种合理的教学方法和手段，培养和激发中职学生学习建筑力学的兴趣，调动他们学习的积极性 从而取得最佳的教学效果，提高教育质量。

参考文献：

[1]范继昭.建筑力学[M].北京: 高等教育出版社,2003

[2]吴永生,等.材料力学[M].北京: 高等教育出版社,1998

[3]张克猛.理论力学课程的教学改革与实践[J].中国大学教育, 2000(3):16～17

[4]杜惠英.对工科基础力学教学改革的探索[J].力学与实践,2001(6):30～31

第二篇：浅谈中职学校建筑力学分层教学

浅谈中职学校建筑力学分层教学

摘 要：根据建筑力学的学科特点，针对近年来中职学校生源质量严重下滑的现状，为了体现以人为本、因材施教的教育理念，充分发挥每住学生学习的积极性和主动性，提出了分层教学的做法，对分层教学的实施及评价机制进行了阐述。

关键词：建筑力学； 分层教学； 班内分层

建筑力学是工民建专业必修的专业技术基础课，是学习建筑结构等专业课的基础，它与数学、物理等基础课有关。为了体现以人为本、因材施教的教育理念，充分调动每位学生学习的主动性和积极性，促进全体学生的发展，必须正视学生的个体差异，其中采取分层教学是解决这一问题的较好办法。

一、构建合理机动的层次体系

莱阳市中等职业学校（以下简称我校）民建专业学生人数不多，考虑到师资等因素，我们采用的是班内分层形式，即保留行政班不变，在同一班内部进行科学、合理的分层。分层考查的内容包括学生的知识基础（主要是数学、物理）、接受能力和学习态度等，经过测试、交谈等调查形式将学生分成三个层次：A层次（基础扎实或基础一般，接受能力强，学习自觉）、B层次（知识基础和接受能力一般，学习较自觉）、c层次（知识基础较差，接受能力差，学习积极性不高）。并且每一位学生所处的层次也不是一成不变的，它是一种动态的层次体系，经过一段时间对学生进行测评，根据测评结果，可以升层或降层。

二、分层教学实施的几个环节

1.分层备课

在学生分层的基础上，根据教材和课程标准的要求，以及各层次学生的实际水平，对各个层次的学生制定不同的教学目标，根据不同的教学目标设计好教学内容、课堂提问、技能训练等，注意层次和梯度的开发。其中教学目标的制定尤为关键，总体来讲，教学没目标要体现以下特点：对C层次要进行扶持，使之完成教学的最基本要求；对B层次要强化，对知识理解有深度；对A层次要优化，对知识的运用要熟练，注意提升发展空间。教学的最终目标基本统一，但具体要求有所不同。

如对平面一般力系平衡方程的教学目标确定如下：

c层次：①理解平面一般力系平衡的必要和充分条件；②能运用平面一般力系平衡方程解决简单力系的平衡问题。

B层次：①理解平面一般力系平衡的必要和充分条件；②能熟练运用平面一般力系平衡方程解决较复杂平面力系的平衡问题。

A层次：①理解平面一般力系平衡的必要和充分条件；②能熟练运用平面一般力系平衡方程解决复杂平面力系的平衡问题。

2.分层授课

学习建筑力学要理解它的基本原理，掌握它的分析方法，解题是学好建筑力学的一个重要环节，通过解题来掌握力学的基本概念、原理和方法。教师首先讲授全体同学必须掌握的基本概念、原理和方法后，便可安排不同层次的学生来解决不同的问题，教师嗣绕知识点设计低、中、高三个档次的小题，几个小题之间分层次，拉开档次，要求C层次解低档题，争取解中档题；B层次学生解中档题，争取解高档题；A层次学生可以直接解高档题。使知识发生发展的规律与学生的认识规律有机地结合起来，使教学目标指向每位学生的“最近发展区”。解题是分层指导整个课堂设计的指导思想，是“低起点、多层次、高要求”，低起点使课堂的起始阶段人人都能参与，C层次的学生也有用武之地，通过多层次的教学，使各类学生都得到发展，从而达到较高要求。

3.分层训练

分层训练是分层施教的重要环节之一，建筑力学只有通过多训练才能掌握好，教师在设计练习或布置作业时，要遵循“两部层”的原则，“两部”是指练习或作业分为必做题和选做题两部分；“三层”是指教师在处理练习时要有三个层次：第一层次为基础练习，第二层次为简单综合题，第_二层次为综合题。第二、第三两层次为选做题，这样可使c层次学生有练习的机会，A、B两层次学生有充分发挥的余地。

4.分层辅导

外辅导是课堂教学的延伸和补充，科任教师在自习课、课间、晚修时间的辅导应重点加强对C层次学生的个别辅导，采用低起点、小步走的方法，使他们完成必做题，对A层次学生主要是点拨，帮助他们完成综合题，使全体学生都能享受到成功的喜悦。

5.单元测试分层

每一单元学习完后，教师就应组织一次单元测试，以检测学生对知识的掌握程度，测试应根据教学大纲和各层次教学目标命题，测试题可以出两套，即A卷和B卷，A卷是基础题，B卷在A卷的基础上增加适量的提高题，A卷供c层次学生使用，B卷供A、B卷层次学生使用，测试完后，教师应及时分析和总结，使全体同学既要看到所取得的成绩，也要看到存在的问题，对B、C层次优秀的同学可以考虑升层，各层次不能达标的同学，教师应进行个别辅导，帮助他们达标，若是确有困难的，A、B层次的同学可以考虑降层。

三、建立科学的考核评价机制

1.激励性原则

激励性原则就是评价学生的出发点和落脚点，从中发现学生的成功和进步所在，评价要以学生个体表现为参照物，即强调每个学生在自己原有基础上的进步，坚持以表扬激励为主，对学生的不足要宽容。

2.全面性原则

全面性原则即对学生的评价是多方位、多形式的综合性评价。不能只重视学生的最后考试成绩，也应重视其学习过程，学生的总评成绩应包括平时成绩和期末测试成绩两部分，平时成绩指教师在教学过程中对学生的学习态度、课堂表现、作业成绩、单元测试等进行考核评价，根据不同层次的学生，分数的比例可以不同，例如A层次占30分，B层次占40分，C层次占50分，这种考核方式可以有效地提高C层次学生学习的积极性。

3.差异性原则

差异性原则就是对不同层次的学生评价的标准不同。对于期末测试的命题与单元测试类似，其区别在于A、B、C三个层次都含有两部分即基础部分和分层部分，基础部分相同，分层部分根据目标要求有所不同，卷面题量一致、总分一致，这样做便于学生成绩的评定。

分层教学有利于调动不同层次学生学习的积极性和主动性，有利于全体学生的发展。分层教学中还有许多问题值得探讨，但只要全体教育工作者积极探索，一定会寻找出解决问题的办法来的。

收稿日期：2014-04-07

第三篇：浅谈中职旅游专业教学现状与改革对策

浅谈中职旅游专业教学现状与改革对策

【摘 要】中职旅游是一个社会应用性非常强的专业，具有专业实践性强、专业理论体系较完整、专业要求学生全方位发展等特点。为了适应社会需要，中职学校应在改革旅游专业教学上下功夫，改变旅游专业就业与现实需要脱节以及学生能力与知识发展不平衡的尴尬境地，从分析旅游专业教学方面存在的问题入手，采取行之有效的措施，建立以学生为中心的教学方式和专业教学模式，完善考试评价体系，注重教师培训岗位化，进一步深化教学改革，减少旅游教育人才的流失和资源浪费的现象。

【关键词】中职旅游 专业教学 学生 改革随着社会的进步，人们物质与精神消费水平的提高，以及对外交流的不断扩大，我国旅游产业的发展正呈现蒸蒸日上的形势。在这样的背景下，我国旅游业需要一大批高素质、具备现代理念和先进技术的创新型旅游专业人才尽快在这一产业中施展才能，引领和促进这一产业走向更大的发展领域和发展平台。而作为培养旅游专业技能人才的诸多中等职业学校中，有相当一部分对旅游业人才需要趋向缺乏深入分析，教学方式陈旧，在一定程度上造成了旅游专业就业与现实需要的脱节以及学生能力与知识发展的不平衡。中职旅游专业培养目标

中职旅游专业具有明确的行业指向性，是一个社会应用性非常强的专业。其培养目标是：培养能胜任导游服务、旅行社经营与管理、景区景点讲解服务与管理、旅游交通、旅游饭店的前厅、客房、餐饮、康乐、会展等服务与管理的工作。掌握旅游管理与服务的基础理论知识，以及相应的职业外语表达和沟通能力，具有从事本专业领域实际工作的基本技能和能力，具备德、智、体、美等方面全面发展的高素质综合型人才。

中职旅游专业具有专业实践性强、专业理论体系较完整、专业要求学生全方位发展等特点。中等职业学校要适应社会需要，准确把握市场对技能型人才的需求和变化，要建立以理论为指导、突出实践技能培养的有效教学模式。中职旅游专业教学现状分析

2.1 中职旅游专业教学现状

总的来说，近年来，各中职学校都逐步重视实践教学环节，并在实践环节作出了努力，但因各个学校对本校各专业发展的侧重点不同，或受资金、设施、实训基地等诸多因素的影响，实践教学环节的发展也出现了参差不齐的现象；有的学校根据实践的要求提出了自己的教学改革方案，但是实际操作中方案与实际执行错位，实践落实不到位的现象还普遍存在。

2.2 中职旅游专业教学存在的问题

2.2.1理论课程与实训环节脱节现象严重。很多中职学校将理论教学集中在前两年的四个学期中，实践统一被安排在最后一年，即毕业实习中。有些学校采用“职业资格证书制度”，即学生必须取得旅游专业的相关等级证书（如餐厅服务员中级、客房服务员中级）才能毕业。于是，在前两年里，为了应付考证，仅仅集中几周的时间，让学生开展针对性的集训。实践表明，这种训练方式不仅缺乏持久性、系统性与长期有效性，反而会带来诸多负面影响。从学生的长期学习来看，理论与实践的脱节，致使学生感觉在学校学习的内容空洞乏味，与实际工作联系少而缺乏学习积极性，大大影响了理论学习效果；学生在实践的过程中又出现了因为没有系统的锻炼而不能胜任其任职的岗位，需要单位重新培训的现状。

2.2.2教学方式不适应学生需要。高素质的旅游人才的培养，离不开学校和教师的循循善诱，悉心教导。但现实是部分学校教师的教学观念依然保守陈旧。教师在讲课的过程中无法把理论与实践结合，只能灌输空洞的理论，忽略了学生的主动性与自主性，难以调动学生兴趣，教学缺乏吸引力和实际作用。由于学生是从初中过渡到了中职的大门，对包括旅游学概论、导游基础知识、导游业务、旅游法规、旅游心理学、旅行社经营管理、旅游文化、现代饭店管理等众多专业性极强、知识面极广的课程难以接受，甚至极易产生排斥心理。近年来，很多学校注重“双师型”教师的培养，就是要着力解决现有的问题。但是，“双师型”教师的培养要注意不能陷入证书的迷障，而不注重考查教师真正的实操能力。

2.2.3考试评价体系不完善。旅游专业是专业性较强的学科体系，其考评方式必须体现专业特色，与知识的实际应用紧密结合。但是目前部分中等职业学校的教师还是以填空题、选择题、问答题的形式考试。有些中职学校考虑到学生的基础差、接受能力不强等因素，为了提高考试合格率，把教学要求一再降低。这样的考评方式虽然侧重于基础理论知识，但与学生的实际能力并不相符，也缺乏实践特色和专业特色，最终导致学生对考评的失望和不重视，加剧了高分低能趋势的出现，不利于中职学生能力的培养，也难以满足企业的需求。中职旅游专业教学改革对策

结合中职旅游专业培养目标和教学存在的问题，笔者提出以下的改革建议：

3.1 以学生为中心，转变教学方式

学生的学习效果是新课程改革中教师应该关注的热点和焦点。教师的主要任务不是教学生理论知识，而是启发学生去思考，去自主学习知识，激发学生的学习兴趣。面对基础相对较差、接受能力相对弱的中职学生，教师更要改变传统的教学观念。课堂上做到：一要以学生为中心，充分发挥学生的主动性；二要意识到“讨论学习”的重要作用，通过集体讨论和交流建立起学习群体，由学习群体共同完成对所学知识的意义建构；三要强调对学习环境的设计，让学习者利用所学知识进行自由探索和自主学习。

3.2 建立专业教学模式

专业的教学模式就是把学生投入到所学专业的环境中去，因此，教师要实行“以实践为导向”的专业教学模式。对于中等职业学校旅游专业的学生来说，掌握一定的理论知识固然重要，但更重要的是利用理论知识培养实际操作能力，所以旅游课的教学模式要不拘一格，将课堂学习与课外训练、理论与模拟实训结合在一起，让实训环节灵活化、实用化。中职旅游专业要打破“在校学习两年，出去实习一年”的机械做法，可将实训分为课程见习、旅游旺季实训、毕业顶岗综合实习。根据不同课程和进度需要，分阶段逐一消化整合。课程见习：根据教学课程进行相应见习实训，包括基本服务技能，基本操作示范，企业运营，工作制度和相关的工作纪律，以完成上述单个课题为目的的实操练习或观摩环节。旅游旺季实训：当旅游旺季来临，合作企业将优先聘请能够熟练操作业务的学生或老师。毕业实习：一般安排在第五至六学期，就本专业知识综合实操运用。另外，学校可结合教学实际，增加阶段岗位实习，即各学期机动安排，由企业提供若干工作岗位，实训人员直接上岗操作和服务。

专业教学模式的建立和完善，要依靠实训基地的建设，学校在没有条件建设实训基地的情况下可以实行和完善校企合作，从而能够真正完成实训教育的体系化。

3.3 完善考试评价体系

中等职业学校的学生培养方向与培养目标有别于普通中学，中职学校重在培养学生的实践能力，以就业为目标，所以在考评方面也应与普通中学不一样。为了提高学生的自信心与学习积极性，中职旅游专业可以适当地采用多种考评方法：

3.3.1注重平时成绩。例如日常作业、上课表现等，把平时成绩纳入总评成绩中，以调动学生平时学习的积极性。

3.3.2期末考试将理论与情境模拟两种测试方式结合。这样既抓住了学生的理论知识，又能加强学生的应变能力和解决问题的能力。

3.3.3实训考核。将见习实训、旅游旺季实训、阶段岗位实习、毕业实习等纳入考试评价，这样可以提高学生对实训的重视程度，提高实践能力及处理问题的能力。

3.4 注重 教师培训岗位化

安排相应专业对口教师或带队老师在实训基地或校企合作企业挂职，参与企业工作，承担企业相应课题研究，并负责实训学生的管理监督和实训成绩的鉴定。对教师的培训应该有计划地进行，投入时间、金钱，花大力气去做，只有优秀的教师队伍才能培养优秀的中职毕业生。

中等职业学校的旅游专业教学改革需常抓不懈。一方面要适应旅游行业的整体发展需要，另一方面要进一步培养中职生的专业技能、实践精神、创新精神和创业能力，深化素质教育，带动教育改革的整体进程。更重要的是，进一步深化教学改革，在一定程度上缓解旅游专业培养的大批人才与行业需要出现脱节的问题，减少旅游教育人才的流失和资源浪费的现象。

第四篇：建筑力学教案

建筑力学重点内容教案

（四）静定结构和超静定结构

建筑物中支承荷载、传递荷载并起骨架作用的部分叫做结构，例如在房屋建筑中由梁、板、柱、基础等构件组成的体系。前面，我们介绍了单个杆件的强度、刚度和稳定性问题。本章将要介绍结构的几何组成规则、结构受力分析的基本知识、不同结构形式受力特点等问题。

第一节结构计算简图

实际结构很复杂，完全根据实际结构进行计算很困难，有时甚至不可能。工程中常将实际结构进行简化，略去不重要的细节，抓住基本特点，用一个简化的图形来代替实际结构。这种图形叫做结构计算简图。也就是说，结构计算简图是在结构计算中用来代替实际结构的力学模型。结构计算简图应当满足以下的基本要求：

1．基本上反映结构的实际工作性能； 2．计算简便。

从实际结构到结构计算简图的简化，主要包括支座的简化、节点的简化、构件的简化和荷载的简化。

一、支座的简化

一根两端支承在墙上的钢筋混凝土梁，受到均布荷载g的作用(图10—1。)，对这样一个最简单的结构，如果要严格按实际情况去计算，是很困难的。因为梁两端所受到的反力沿墙宽的分布情况十分复杂，反力无法确定，内力更无法计算。为了选择一个比较符合实际的计算简图，先要分析梁的变形情况：因为梁支承在砖墙上，其两端均不可能产生垂直向下的移动，但在梁弯曲变形时，两端能够产生转动；整个梁不可能在水平方向移动，但在温度变化时，梁端能够产生热胀冷缩。考虑到以上的变形特点，可将梁的支座作如下处理：通常在一端墙宽的中点设置固定铰支座，在另一端墙宽的中点设置可动铰支座，用梁的轴线代替梁，就得到了图10—16的计算简图。这个计算简图反映了：梁的两端不可能产生垂直向下移动但可转动的特点；左端的固定铰支座限制了梁在水平方向的整体移动；右端的可动铰支座允许梁在水平方向的温度变形。这样的简化既反映了梁的实际工作性能及变形特点，又便于计算。这就是所谓的简支梁。

假设某住宅楼的外廊，采用由一端嵌固在墙身内的钢筋混凝土梁支承空心板的结构方案(图10—20)。由于梁端伸入墙身，并有足够的锚固长度，所以梁的左端不可能发生任何方向的移动和转动。于是把这种支座简化为固定支座，其计算简图如图10—26所示，计算跨度可取梁的悬挑长加纵墙宽度的一半。

预制钢筋混凝土柱插入杯形基础的做法通常有以下两种：当杯口四周用细石混凝土填实、地基较好且基础较大时，可简化为固定支座(图10—3a)；在杯口四周填入沥青麻丝，柱端可发生微小转动，则可简化为铰支座(图10一36)。当地基较软、基础较小时，图口的做法也可简化为铰支座。

支座通常可简化为可动铰支座、固定铰支座、固定支座三种形式。

二、节点的简化 结构中两个或两个以上的构件的连接处叫做节点。实际结构中构件的连接方式很多，在计算简图中一般可简化为铰节点和刚节点两种方式。

1．铰节点铰节点连接的各杆可绕铰节点做相对转动。这种理想的铰在建筑结构中很难遇到。但象图10—40中木屋架的端节点，在外力作用下，两杆间可发生微小的相对转动，工程 中将它简化为铰节点(图10—46)。

2·刚节点刚节点连接的各杆不能绕节点自由转动，在钢筋混凝土结构中刚节点容易实现。图10—5a是某钢筋混凝土框架顶层的构造，图中的梁和柱的混凝土为整体浇注，梁和柱的钢筋为互相搭接。梁和柱在节点处不可能发生相对移动和转动，因此，可把它简化为刚节点(图10—56)。

三、构件的简化

构件的截面尺寸通常比长度小得多。在计算简图中构件用其轴线表示，构件之间的连接用节点表示，构件长度用节点间的距离表示。

四、荷载的简化

在工程实际中，荷载的作用方式是多种多样的。在计算简图上通常可将荷载作用在杆轴上，并简化为集中荷载和分布荷载两种作用方式。关于荷载的分类及简化已在第一章中述及。这里不再重复。

在结构设计中，选定了结构计算简图后，在按简图计算的同时，还必须采取相应韵措施，以保证实际结构的受力和变形特点与计算简图相符。因此，在按图施工时，必须严格实现图纸中规定的各项要求。施工中如疏忽或随意修改图纸；就会使实际结构与计算简图不符，这将导致结构的实际受力情况与计算不符，就可能会出现大的事故。检查与回顾 1.结构计算简图应满足哪些基本要求？

2.结构计算简图的简化主要包括哪些内容？

新授课 第二节平面结构的几何组成分析

一、几何组成分析的概念

建筑结构通常是由若干杆件组成的，但并不是用一些杆件就可随意地组成建筑结构。例如图10—6a中的铰接四边形，可不费多少力就把它变成平行四边形(图。一6b)，但这种铰接四边形不能承受任何荷载的作用，当然不能作为建筑结构使用。如果在铰接四边形中加上一根斜杆(图10—7)，那么在外力作用下其几何形状就不会改变了。

图10—6 图110—7

从几何组成的观点看，由杆件组成的体系可分为两类：

1·几何不变体系 在荷载作用下，不考虑材料的应变时，体系的形状和位置是不能改变的

2·几何可变体系在荷载作用下，不考虑材料的应变时，体系的形状和位置是可以改变的(图10—6a)。

对结构的几何组成进行分析，以判定体系是几何不变体系还是几何可变体系，叫做几何组成分析。

显然，建筑结构必须是几何不变体系。

在体系的几何分析中，把几何不变的部分叫做刚片。一根柱可视为一个刚片；任一肯定的几何不变体系可视为一个刚片；整个地球也可视为一个刚片。

二、几何不变体系的组成规则(一)铰接三角形规则

实践证明，铰接三角形是几何不变体系。如果将图10—8口铰接三角形A船中的铰A拆开：AB杆则可绕曰点转动，AB杆上4点的轨迹是弧线①；4C杆则可绕C点转动，AC杆上的A点的轨迹是弧线②。这两个弧线只有一个交点，所以A点的位置是唯一的，三角形ABC的位置是不可改变的。这个几何不变体系的基本规则叫做铰接三角形规则。

如果在铰接三角形中再增加一根链杆仰(图10—86)，体系ABCD仍然是几何不变的，从维持体系几何不变的角度看，AD杆是多余的，因而把它叫做多余约束。所以ABCD体系是有多余约束的几何不变体系，而铰接三角形ABC是没有多余约束的几何不变体系。

②

铰接三角形规则的几种表达方式

1·二元体规则在铰接三角形中，将一根杆视为刚片，则铰接三角形就变成一个刚片上用两根不共线的链杆在一端铰接成一个节点，这种结构叫做二元体结构(图10—9)。于是铰接三角形规则可表达为二元体规则：一个点与一个刚片用两根不共线的链杆相连，可组成几何不变体系。且无多余约束。

2·两刚片规则若将铰接三角形中的杆AB和杆日C均视为刚片，杆AC视为两刚片间的约束(图10—10)，于是铰接三角形规则可表达为两刚片规则：两刚片间用一个铰和一根不通过此铰的链杆相连，可组成几何不变体系，且无多余约束。图10一ll a表示两刚片用两根不平行的链杆相连，两链杆的延长线相交于A点，两刚片可绕

图 10一10 图 10—11 A点做微小的相对转动。这种连接方式相当于在A点有一个铰把两刚片相连。当然，实际上在A点没有铰，所以把A点叫做“虚铰”。为了阻止两刚片间的相对转动，只需增加一根链杆(图10—11 b)。因此，两刚片规则还可以这样表达：两刚片间用三根不全平行也不全相交于一点的三根链杆相连，可组成几何不变体系，且无多余约束。

3．三刚片规则若将铰接三角形中的三根杆均视为刚片(图10—12)，则有三刚片规则：三刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连，可组成几何不变体系。且无多余约束。

总结

作业：P238 10-

1、10-2 检查与回顾 铰结三角形的表达形式 新授课

三、超静定结构的概念

简支梁通过铰A和链杆B与地球相连(图10—13a)，是几何不变体系，且无多余约束。这种没有多余约束的几何不变体系叫做静定结构。静定结构的反力和内力可通过静力平衡方程求得。如果在简支梁中增加一个链杆(图10—13b)，它仍然是几何不变体系，但有一个多余约束。有多余约束的几何不变体系叫做超静定结构。超静定结构的支座反力和内力不能由静力平衡方程式全部求得。例如图10—13b中的梁，在荷载和支座反力的作用下，构成一个平面一般力系，可列出三个独立的平衡方程，而未知的支座反力有四个，三个方程只能解算三个未知量，所以不能求出全部的反力，因而内力也无法确定。超静定结构的内力计算，除了运用静力平衡条件外，还要利用变形条件，这里不予介绍。．

四、几何组成分析的实例

几何不变体系的组成规则，是进行几何组成分析的依据。对体系重复使用这些规则，就可判定体系是否是几何不变体系及有无多余约束等问题。运用规则对体系分析时，可先在体系中找到一个简单的几何不变部分，如刚片或铰接三角形，然后按规则逐步组装扩大，最后遍及全体系；也可在复杂的体系中，逐步排除那些不影响几何不变的部分，例如逐步排除二元体，使分析对象得到简化，以便于判别其几何组成。

例10—1试对图10—14中的体系做几何组成分析。

解铰接三角形是几何不变体系(图中的阴影部分)，在此基础上不断增加二元体，最后可遍及整个桁架。将整个桁架视为一个刚片，地球视为另一个刚片，依据两刚片规则，它们之间用铰A与不通过铰A的支座链杆B相连，组成了没有多余约束的几何不变体系。

结论体系是几何不变的，且无多余约束。‘

C

例10一2试分析图10一15中体系的几何组成。

解整个体系可分为左右两个部分：左边的AC可视为刚片，在刚片上增加二元体ADF；右边的CB可视为刚片，在刚片上增加二元体GEB。左、右两部分均可视为刚片，它们之间用铰C和链杆DE相连(两刚片规则)，形成一个大刚片。这个大刚片与地球用铰A和链杆B相连，构成一个没有多余约束的几何不变体系。

现在从另一角度进行分析：左边的AD、AC、DF可视为三刚片，它们通过不在同一直线上的三个铰A、D、F相连，组成了一个几何不变体系；右边的CB、BE、GE可视为三刚片，它们通过不在同一直线上的三个铰G、E、B、相连，也组成了一个几何不变体系。左、右两部分用铰C和链杆册相连，组成了一个没有多余约束的几何不变体系，然后再与地球相连。

结论体系是几何不变的，且无多余约束。

例10—3试分析图10—16中体系的几何组成。

解图10—16中的杆AB可视为刚片工，杆BC可视为刚片II，地球为刚片III。三刚片通过铰A、B、C两两相连，但这三个铰在同一直线上，不符合三刚片规则。现在分析在这种情况下会出现的问题。

B点是杆AB及BC的公共点。对AB杆而言，B点可沿以AB为半径的圆弧线①运动；对嬲杆而言，B点可沿以BC为半径的圆弧线②运动。由于A、曰、C三点共线，两个圆弧在B点有公切线。所以，在图示的瞬时，B点可沿公切线做微小的运动，即体系在这一瞬时是几何可变的。但是，B点经过微小的位移后，A、B、C三点就不再共线，B点的位移不能再继续增大。这种本来是几何可变的体系，经过微小的位移后又成为几何不变的体系，叫做瞬变体系。瞬变体系不能作为结构使用，任何接近于瞬变体系的构造，在实际建筑结构中也不允许出现。图10—17中，A、B、C三铰虽不共线，但在e角很小时，链杆的轴力将很大；当日角趋近于零时，体系趋近瞬变状态，链杆的轴力将趋于无穷大。

结论体系是瞬变体系，不能作为结构使用。

例10-4试对图中的体系作几何组成分析。

解 曲杆AC、CB和直杆通过不在同一直线上的三个铰A、B、C两两相连，组成了几何不变体系且没有多余约束。体系的两端通过铰A、B与基础相连，显然多了一个约束。

分析：曲杆AC、CB和地基可视为三刚片，它们通过不在同一直线上的铰A、C相连，组成了几何不变体系，因此，链杆衄可视为多余约束。结论体系是几何不变的，且有一个多余约束。

建筑结构可分为平面结构和空间结构。如果组成结构的所有杆件的轴线菇在同一个平而Ⅱ为平面结构，否则，便是空间结构。严格说来，实际建筑结构 ‘多场合下，根据结构的组成特点及荷载的传递途径，在实际许可的进五磊主 内，把它们分解为若干个独立的平面结构，可简化计算。

从结构的几何组成角度看，结构又可分为静定结构和超静定结构。

第五篇：建筑力学教案

第十章 静定结构和超静定结构

第二节平面结构的几何组成分析

教学要求：1.理解几何组成分析中的名词含义；

2.掌握平面几何不变体系的组成规则；

3.会对常见平面体系进行几何组成分析。重 点：掌握平面几何不变体系的组成规则。难 点：对平面体系进行几何组成分析。授课方式：课堂讲解和练习教学内容：平面结构的几何组成分析

一、概念

体系：若干个杆件相互联结而组成的构造。

1、几何不变体系：在任何荷载作用下，若不计杆件的变形，其几何形状与位置均保持不变的体系。

2.几何可变体系：即使不考虑材料的变形，在很小的荷载作用下，会引起很大的形状或位置的改变的体系。

3、刚片：几何形状不能变化的平面物体。

二、几何不变体系的组成规则

1.铰接三角形规则:三个刚片用不共线的三个单较两两相联,组成的体系为几何不变。

此体系由三个刚片用不共线的三个单铰A、B、C两两铰联组

成的，为几何不变。（1）二元体规则: 二元体:两根不共线的链杆联结一个新结点的构造。在一个刚片上增加或减少一个二元体,仍为几何不变体系。

为没有多余约束的几何不变体系 结论：在一个体系上增加或拆除二元体，不会改变原体系的几何构造性质。（2）两刚片规则: 两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,为几何不变体系。

虚铰：

O为相对转动中心。起的作用相当一个单铰，称为虚铰。

或者

两个刚片用三根不完全平行也不交于同一点的链杆相联，为几何不变体系。

例如：

基础为刚片Ⅰ，杆BCE为刚片Ⅱ，用链杆AB、EF、CD 相联，为几何不变体系。

三、课后练习：

建筑力学公开课教案

系

部：综合二祖

内

容：平面结构的几何组成分析

班

级：高一建筑一班

教

师：陈

燕