浅谈高职学生如何上好建筑力学

摘要：简介建筑力学的作用及特点，主要讲解如何打破常规教学，结合工程实际，提高学生学习兴趣。针对难点，逐级分解，化难为易。

关键词：建筑力学 工程实际结构 分解

0 引言

建筑力学是一门专业基础课，它为土木工程等的设计提供基本的力学知识和计算方法，为进一步学习相关的专业课程（尤其是建筑结构和地基基础）打下必要的基础。它的特点是：综合性和理论性很强，同时前后章节的连贯性也很强。高职生源，虽然都经过高考，但都是最后一批录取，有的还是降分录取；还有许多“三校生”。他们的基础知识不很扎实，层次也参差不齐，对挫折的心理承受能力较弱，自我控制力较差。同时周边的环境也不太好，网吧、水吧、歌厅、舞厅等吸引了不少学生的注意力。如何提高学生的学习兴趣，将其主要精力用在学习上，这是每一位教师都在思考的问题。以下是我的一点看法。

1 结合工程实际，讲好第一堂绪论课

上第一次课时，我首先介绍了这样的实例：通过报纸、广播、电视等媒体，经常可以看到这样的一些报道，某某地方桥垮了，某某地方新建不久的房屋倒塌了等。究其原因，可能有很多方面，但主要原因之一常常是因为混凝土标号不够，水泥用量过少，钢筋配置过少等，导致其承载能力降低。怎么会出现这种情况呢？主要是因为施工单位这了多赚钱而一味地偷工减料造成的。有没有既能赚钱又能使工程质量合格的方法呢？答案是肯定的。这就需要在建筑力学知识的帮助下分析结构中哪些杆件或部位的内力大，哪些杆件或部位的内力小。对内力小的部分，经过计算，就可以在原设计的基础上适当减少一些钢筋的用量，而对内力较大的部分就绝对不要减少钢筋的用量。通过这个例子，让学生将建筑力学的知识与具体的施工现场联系起来，提高其学习的积极性。其次，着重介绍了建筑力学与其它课程的联系。首先，它与高等数学有密切的联系，尤其是其中的导数、微分、不定积分、定积分、极限等知识将在建筑力学中直接应用。其次，它还与下阶段将要学习的钢筋混凝土结构、砌体结构、地基基础直接相关。例如，要对一根搁在柱子上的钢筋混凝土梁进行设计，首先要弄清它受到哪些荷载的作用以及周围物体对它的约束力。然后根据它所受荷载的情况对其进行具体的设计（包括确定梁的截面尺寸、混凝土等级以及各部分钢筋的配置等）。此时必须先用建筑力学的知识分析出梁的最危险截面，求出该梁的最大内力值，然后再用钢筋混凝土结构中的知识根据其最大内力值来对梁进行设计。最后，为了让学生对本课程有较完整的了解，我还将上下两册书的内容串讲了一遍，并说明本学期的主要任务是学习各种单跨梁的内力计算及变形和强度计算。在此基础上，下学期学习各种结构的内力计算及位移计算。

2 打破常规教学方法，结合工程实际进行教学

以三铰拱的内力分析为例，首先我提出这样一个问题：我国古代修筑的石拱桥，所用的材料主要是石材，它的受力特点是抗压强度较高，而抗拉强度却很低。它如何承受竖向荷载作用下产生的弯矩？

为了便于讨论，设一根跨度与拱的跨度相等，作用的荷载也相同的相应简支梁如下图所示。设F0Ay、F0By分别为相应简支梁的支座反力，M0K、V0K分别为相应简支梁上与截面K位置相对应的截面上的弯矩和剪力，M0C为与拱的顶铰C位置对应截面上的弯矩。经过计算可求得

FAy=F0Ay FBy=F0By FHB=FHA=FH=M0C/f MK=M0K -FH×yK

即拱内任一截面的弯矩，等于相应简支梁对应截面上的弯矩减支由于推力FH引起的弯矩FH×yK。由此可见，由于推力的存在，拱的弯矩比梁的要小。而且，如果拱轴线合理的话，还可能使三铰拱所有截面上的弯矩和剪力均等于零，只有受压的轴力。这就充分解释了前面提出的问题。

在分析其它结构计算简图的内力时，我也尽量做到从实际结构的分析着手。比如：讲解悬臂梁时，先分析悬挑的雨篷梁、车站的站台、挑梁等实际结构的受力情况；讲解简支梁时，就先分析砖混结构中搁置的梁、门窗过梁等实际结构的受力情况；讲解连续梁的内力分析时，先从钢筋混凝土楼盖入手，分析主、次梁的受力情况等等。通过这样结合工程实际来讲解力学，既提高了学生学习的兴趣，又增加了学生解决实际问题的能力。

3 针对难点，逐步分解，化难为易

三铰刚架的内力计算，既是一个重点，又是一个难点。为了解决这个难点，我将其分解为三大步，第一步：求出三铰刚架的支座反力。第二步：将三铰刚架各杆件分解成一根根简支梁，求出相应简支梁的内力图。第三步：将各根杆件的内力图连接起来，就形成了整个三铰刚架的内力图。

具体解决第一步时，我又将其分解为两小步：①以整个刚架为研究对象，求出两个竖向支座反力。②从中间铰处将刚架截开，取出其中的一部分作为研究对象，求出水平支座反力。解决第二步时，我将其分解为三小步：①用截面法求出各杆的杆端弯矩。②将各杆截开，化为一根根简支梁，作用上相应的荷载，同时将各杆端弯矩加在两个支座上。③求出此时该简支梁的内力图，它就是相应杆件的内力图。对于第三步就比较简单了，将各杆件的内力图连接起来，就形成了整个刚架的内力图。最后，我还介绍了一种检验方法，即根据各刚结点的内力是否平衡来自行检验内力图绘制是否正确的方法。

这样，经过一步步分解，各个击破，就将三铰刚架的内力计算这个难点解决了。

4 教学过程中还应辅以适当的教育

学生在学习过程中，难免会有松懈的时候。此时，我就利用课余时间与学生聊天，谈谈当前所处的环境：我国已加入世界贸易组织，各行各业将逐渐规范化，去参与国际竞争。每个人面临的机会可能增多，同时竞争也将日趋激烈，如不抓住目前的大好学习机会好好学习，增加自己的综合实力，将很难在今后的社会中立足。同时，我还经常提醒学生他们能在校安心学习实在来之不易。父母为了能让儿女上学，绝大对数都省吃俭用、勤劳苦干，他们唯一的希望就是自己的孩子能在校好好读书，将来能找到一个好工作。这也是对他们辛苦劳动的最大回报。这样一来，就能让学生为了自己的前途也为了不辜负父母的期望而积极认真地学习。

5 结束语

联系工程实际，提高学生的积极性；针对难点，逐个分解，化难为易；再辅之以适当的教育，这就是我的主要做法。通过这些做法，最后的效果还是很不错的，学生不仅学会了建筑力学的知识，而且还能应用于实际工作中，上后续课的教师也反映给这样的学生上课时，发现他们接受能力很强。

参考文献：

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[2]章鸿雁，韦东生.谈高职高专工程造价专业《建筑力学与结构》课程的改革[J].职业教育研究，2008（6）.

[3]张立行.建筑力学课堂教学质量的提高[J].中国教育技术装备，2011（20）.

[4]王宇辉.高职建筑力学项目教学实践探索[J].山西建筑，2011（21）.

作者简介：张冬秀（1971-），女，重庆长寿人，副教授，主要研究方向：建筑力学、高职教育。