壓桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算

1、建筑力學(xué)行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)案例教案提綱課程名稱建筑力學(xué)課程性質(zhì)必修課（√）、選修課（）項(xiàng)目名稱模塊七壓桿穩(wěn)定性授課方式理論課（√）、實(shí)驗(yàn)課（）、實(shí)訓(xùn)課（）教學(xué)時(shí)數(shù)6課時(shí)授課時(shí)間教學(xué)目的（1）會(huì)用歐拉公式計(jì)算壓桿的臨界力和臨界應(yīng)力。（2）能用折減系數(shù)法對(duì)壓桿進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。教學(xué)內(nèi)容（1）理解壓桿失穩(wěn)和臨界力的概念；（2）掌握壓桿的臨界力計(jì)算；（3）能用折減系數(shù)法計(jì)算壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)壓桿的臨界力計(jì)算；折減系數(shù)法計(jì)算壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題。教學(xué)難點(diǎn)歐

2、拉公式的推導(dǎo)消耗材料A4紙張3張操作工具直尺、鉛筆、橡皮；計(jì)算器成果要求進(jìn)行壓桿的穩(wěn)定性計(jì)算（學(xué)生任選綜合訓(xùn)練項(xiàng)目其一）一、信息獲?。ń處熤髦v）1.壓桿的臨界力計(jì)算2折減系數(shù)法計(jì)算壓桿的穩(wěn)定問(wèn)題二、制定計(jì)劃（分組討論）1.失穩(wěn)破壞的特點(diǎn)；2.壓桿失穩(wěn)的原因3.穩(wěn)定性計(jì)算4.提高穩(wěn)定性的措施。三、做出決定（教師主持全班討論）1.分組介紹壓桿實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案2.提問(wèn)、討論、教師點(diǎn)評(píng)：介紹失穩(wěn)破壞的特點(diǎn)；壓桿失穩(wěn)的原因；穩(wěn)定性計(jì)算；提高穩(wěn)定性的措

3、施。四、實(shí)施操作（分組實(shí)驗(yàn)）1.根據(jù)討論結(jié)果確定壓桿穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)方案；2.先利用兩種方法分別驗(yàn)算壓桿穩(wěn)定性；3.利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行壓桿試驗(yàn)（三種柔度：；；））??s?s??P??P五、檢驗(yàn)校正（教師主持分組發(fā)言）1.列舉知識(shí)和能力缺陷、列出理論與實(shí)際差別、列舉提高壓桿穩(wěn)定性措施。2.寫出實(shí)驗(yàn)改進(jìn)措施；3.寫出小組協(xié)作體會(huì)與個(gè)人心得。教學(xué)過(guò)程六、總結(jié)評(píng)價(jià)1.小組自評(píng)（本組學(xué)生自我模糊評(píng)定）2.結(jié)構(gòu)功能評(píng)定（全班學(xué)生討論后議定）3.小組間互評(píng)

4、并寫出對(duì)方優(yōu)缺點(diǎn)（全班學(xué)生討論后議定）4.任務(wù)完成等級(jí)評(píng)定（教師依據(jù)一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定）5.團(tuán)隊(duì)協(xié)作水平評(píng)定（教師、組長(zhǎng)評(píng)定）在圖73所示的坐標(biāo)系中，坐標(biāo)z處橫截面上的彎矩為：將式(b代入式(a)，得進(jìn)一步推導(dǎo)(過(guò)程從略)，可得臨界力為：上式即為兩端鉸支細(xì)長(zhǎng)桿的臨界壓力計(jì)算公式，稱為歐拉公式。從歐拉公式可以看出，細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力與壓桿的彎曲剛度成正比，而與桿長(zhǎng)Fcr的平方成反比。l二、其他約束情況下細(xì)長(zhǎng)壓桿的臨界力二、其他約束情況下細(xì)長(zhǎng)壓

5、桿的臨界力桿端為其他約束的細(xì)長(zhǎng)壓桿，其臨界力計(jì)算公式可參考前面的方法導(dǎo)出，也可以采用類比的方法得到。經(jīng)驗(yàn)表明，具有相同撓曲線形狀的壓桿，其臨界力計(jì)算公式也相同。于是，可將兩端鉸支約束壓桿的撓曲線形狀取為基本情況，而將其他桿端約束條件下壓桿的撓曲線形狀與之進(jìn)行對(duì)比，從而得到相應(yīng)桿端約束條件下壓桿臨界力的計(jì)算公式。為此，可將歐拉公式寫成統(tǒng)一的形式：表71壓桿長(zhǎng)度系數(shù)【例7.217.21】如圖74所示，一端固定另一端自由的細(xì)長(zhǎng)壓桿，其桿長(zhǎng)2m