結構力學D 教學大綱

2022-08-29 21:00:13 字數 3514 閱讀 1894

一、本課程性質、任務

本課程的任務是在學習理論力學和材料力學等課程的基礎上,進一步掌握桿件結構的計算原理和方法,了解各類結構的受力效能,培養學生結構分析與計算方面的能力。通過結構力學的整個教學過程, 逐漸培養學生的計算能力及綜合運用結構力學知識去分析、解決實際工程問題的能力。

二、課程內容

第一章緒論

1.教學要求

了解結構力學的任務以及與其它課程的關係,正確理解結構計算簡圖的概念、簡化要點和條件,了解荷載的分類。

2.教學內容

1)結構力學的學科內容和教學要求。

2)結構力學計算簡圖及簡化要點。

3)桿件結構的分類。

4)荷載的分類。

第二章幾何構造分析

1.教學要求

理解幾何不變體系、幾何可變體系、幾何瞬變體系、自由度(靜力自由度)約束及其型別等基本概念。正確理解和應用幾何不變體系的組成規則(兩剛片法則、三剛片法則、二元體法則),會計算平面桿件體系的計算自由度。

2.教學內容

1)幾何構造分析中的幾個基本概念。

2)平面幾何不變體系的組成規律。

3)平面桿件體系的計算自由度。

第三章靜定結構的內力計算

1.教學要求

鞏固在材料力學中已經建立的截面法的概念與方法,並把它推廣應用在結構計算上。熟練掌握桿件上的荷載與內力的微分關係、增量關係,並用以定性分析內力圖的形狀。熟練掌握分段疊加法作彎矩圖的方法。

正確、靈活選取和畫出隔離體圖,熟練掌握應用隔離體圖和平衡條件計算結構支反力、內力的方法;熟練掌握靜定梁、靜定剛架內力計算和內力圖的繪製以及靜定平面桁架內力的求解方法;掌握靜定組合結構、三鉸拱的內力計算和內力圖的繪製方法;了解靜定結構的力學特徵。

2.教學內容

1)梁的內力計算的回顧。

2)靜定多跨樑的組成、計算和內力圖的繪製。

3)靜定平面剛架的內力計算和內力圖的繪製。

4)三鉸拱的特點和內力計算。三鉸拱的合理拱軸曲線。

5)靜定平面桁架的特點、組成及分類。用結點及截面法計算桁架的內力,結點法和截面法的聯合應用。

6)靜定組合結構的特點、計算和內力圖的繪製。

7)靜定結構的一般性質。

第四章影響線

1.教學要求

正確理解影響線的概念以及與內力圖的區別;熟練掌握靜力法作靜定梁、剛架和桁架的內力影響線;了解用機動法作影響線;會用影響線求移動荷載作用下結構的最大內力。

2.教學內容

1)移動荷載與影響線的概念。

2)用靜力法作靜定梁的影響線。

3)用機動法作靜定梁的影響線。

4)結點荷載作用下的影響線。

5)靜力法作桁架的影響線。

6)影響線的應用。

第五章虛功原理和結構的位移計算

1.教學要求

理解變形體虛功原理的內容及其應用;熟練掌握荷載作用下靜定結構的位移計算方法(主要是圖乘法);掌握靜定結構由於溫度改變和支座移動所引起的位移計算方法;了解互等定理。

2.教學內容

1)剛體體系的虛功原理及其應用。虛位移原理與單位位移法;虛力原理與單位荷載法。

2)結構位移計算的一般公式。

3)荷載下結構的位移計算(積分法和圖乘法)。

4)廣義位移的概念和計算。

5)溫度改度和支座移動下結構的位移計算。

6)互等定理。

第六章力法

1.教學要求

充分理解和掌握力法的基本原理,能夠熟練用力法計算超靜定結構(梁、剛架、桁架、排架、組合結構和兩鉸拱)在荷載作用、溫度改變和支座移動影響下的內力;會計算超靜定結構的位移;了解超靜定結構內力圖的校核方法和力學特徵。

2.教學內容

1)超靜定結構的概念和超靜定次數的確定。

2)力法的基本原理、基本體系、基本未知量和基本方程及其物理意義。

3)用力法計算超靜定梁和剛架、超靜定桁架和排架、超靜定組合結構以及兩鉸拱的計算。利用對稱性簡化計算。溫度改變和支座移動下超靜定結構的計算。

4)超靜定結構的位移計算。

5)超靜定結構內力圖的校核和特性。

第七章位移法

1.教學要求

充分理解和掌握位移法的基本原理,充分理解轉角位移方程中每一項的力學意義,正確判斷結構的未知位移的數量,能夠用位移法熟練計算無側移剛架和有側移剛架在荷載作用下及支座移動下的內力計算,會用對稱性簡化結構計算。

2.教學內容

1)位移法的基本原理、基本未知量和基本方程。

2)等截面桿件的轉角位移方程。

3)用位移法計算無側移剛架和有側移剛架。

4)支座移動下的計算。

5)利用對稱性簡化計算。

第八章漸近法

1.教學要求

正確理解力矩分配法和位移法的關係及力矩分配法的適用條件,能夠正確計算轉動剛度和分配係數,用力矩分配法熟練計算多結點連續梁和無側移剛架在荷載作用下及支座移動下的內力,會用對稱性簡化結構計算。

2.教學內容

1)分配法的轉動剛度、分配係數和傳遞係數。

2)用力矩分配法計算單結點無側移剛架。

3)用力矩分配法計算多結連續梁和無側移剛架。

4)支座移動下的計算。

5)對稱性的利用。

三、學時分配

課內學時為68學時,建議分配如下:

序號主要講授內容建議學時

1 緒論及幾何構造分析 6

2 靜定結構內力分析 20

3 影響線及其應用 8

4 結構位移計算 10

5 力法 10

6 位移法 10

7 漸近法 4

合計 68

四、課程的教學基本要求

本課程的教學環節主要包括:課堂講授、作業、考試等。

1.課堂講授:採用「教師引導、師生互動」的授課方式,授課過程中,任課老師利用學生對結構的直觀感受進行引導,並借助多**工具輔助教學,以增強學生的求知慾,發揮其主觀能動性。

2.作業:主要包括課後習題和習題冊的習題,作業需利用課堂授課之餘的時間來完成,每個章節授完,學生需完成3~5個課後習題。

3.考試:本課程考試為閉卷考試課程。期末考試內容以教學大綱和本課程的考核複習要求為依據,難度適中,題量適度。考試成績:滿分100分,兼顧期末成績與平時成績。

五、本課程與其它課程的聯絡與分工

本課程作為一門專業基礎課程,其先修課程應包括高等數學、線性代數、工程數學、大學物理、理論力學、材料力學等相關課程。

六、建議教材及參考教材

建議教材:

杜正國主編,《結構力學教程》,西南交通大學出版社,2023年版

參考教材:

(1)結構力學(上),李廉錕主編,高等教育出版社,2023年第四版,普通高等教育『十五』國家級規劃教材。

(2)結構力學ⅰ基本教程,龍馭球、包世華、匡文起、袁駟主編,高等教育出版社,2023年12月第二版,普通高等教育「十一五」國家級規劃教材。

七、大綱說明

1.本大綱是結構力學課程教學的參考性檔案,各單元內容在保證教學基本要求的前提下,可根據具體情況進行調整。

2.講課應盡量作到啟發式,少而精,應注重學習方法的指導。

3.習題應能讓學生運用學習到的知識解決具體問題。要精選,不應造成學生過重負擔。

結構力學教學大綱

課程編碼 jzzb1080課程名稱 結構力學 英文名稱 structural mechanics 總學時 85學分 5 理論學時 85實驗 實踐學時 0 課程類別 專業必修課 適用專業 土木工程 課程性質 目標和要求 本課程是土木工程專業重要的學科基礎課,是該專業的一門主幹課 必修課。通過本課程的學...

結構力學教學大綱

5 了解溫度改變引起的位移計算方法。6 了解支座位移引起的位移計算方法。7 了解功的互等定理 位移互等定理 反力互等定理 位移和反力互等定理及其使用條件。5 力法 1 了解超靜定結構的概念。2 掌握超靜定次數的確定方法和力法基本結構的選取方法。3 了解力法的典型方程式及其物理意義。4 熟練掌握荷載作...

《結構力學》教學大綱

一 課程編號 042242 課程名稱 結構力學 structural mechanics 二 教學物件 土木工程 水利水電工程 農業水利工程 設施農業科學與工程專業本科生 三 先修課程要求 高等數學 理論力學和材料力學。四 本課程的性質和任務 本課程是水利類 土建類專業的一門主要技術基礎課。其任務是...