结构力学大纲
结构力学复习要点知识大纲
第一章绪论本章复习内容:结构、结构计算简图、铰结点、刚结点、滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座等基本概念。
1、首先必须深刻理解结构、结构计算简图的概念。
结构力学中的概念,都可在理解的基础上用自己的语言表达,不必死记教材上的原话,所谓理解概念,就是弄清其目的、条件、实现目的的手段、适用场合等。
结构是建筑物中承载的骨架部分,本课程研究的是狭义的结构,即杆件结构。
实际的结构是很复杂的,完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的(可以断言,即使许多年后科学更发达,100%按照结构的实际情况进行力学分析仍然是不可能的!因为结构的复杂性是无穷尽的,科学的发展是无止境的),也是不必要的(次要因素的影响较小,抓住主要因素即可满足工程误差要求)。
因此,对实际结构去掉不重要的细节,抓住其本质的特点,得到一个理想化的力学模型,用一个简化的图形来代替实际结构,就是结构计算简图。
获得结构计算简图没有现成的公式可以套用,必须发挥研究者和工程师的智慧(正是在这点上体现他们水平的高低),经过长期研究和实践,他们总结出以下6方面的简化要点:结构体系的简化(由空间到平面);杆件的简化(用轴线代替杆);杆件间连接的简化(结构内部结点的简化);结构及基础间连接的简化(结构外部支座的简化);材料性质的简化(杆件材料物理力学特性的简化);荷载的简化(结构受外部作用的简化)2、对支座的位移限制、约束反力的认识非常重要,因为土木工程结构都是非自由体,不可避免要处理各种支座。
特将本课程中常见的4种支座归纳如下:去掉对某方向平动的限制去掉对转动的限制第二章平面杆件体系的几何构成分析在绪论之后,第二章并没有一头扎进去计算各种结构,因为结构是多个杆件组成的系统,必须对此杆件系统进行几何构成分析,是否能作为结构承载,若是结构,它是怎样“搭”成的,为正确、简便地“拆”结构进行分析打下基础。
正如前面所述,本章非常重要,是结构力学分析的重要基础。
本章复习内容:深刻理解几何不变体系、刚片、自由度、约束、瞬铰、多余约束、二元体、瞬变体系等基本概念,深刻理解几何不变体系的组成规律;熟练掌握用几何不变体系的组成规律对平面杆件体系作几何构成分析。
《结构力学》课程教学大纲
《结构力学》课程教学大纲课程类别:专业基础课适用专业:建筑工程技术适用层次:高起专适用教育形式:网络教育/成人教育考核形式:考试所属学院:土木工程与建筑学院先修课程:理论力学、材料力学一、课程简介结构力学是土木工程专业的一门重要的专业课,通过结构力学课程的学习,使学生掌握杆件结构的计算原理,掌握各类结构的受力分析方法,为后续学习相关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础。
包括体系几何构造分析、影响线、静定结构的内力和位移计算、超静定结构的内力和位移计算等内容。
二、课程学习目标通过本课程的学习, 使学生掌握杆件结构的计算原理,掌握各类结构的受力分析方法,逐渐培养学生的计算能力及综合运用结构力学知识去分析、解决实际工程问题的能力。
课程的具体目标如下:课程目标1:了解结构力学的研究对象,结构计算简图及简化要点。
课程目标2:掌握平面几何不变体系的组成规律。
课程目标3:掌握静定结构内力分析和位移计算的原理及方法。
课程目标4:掌握超静定结构内力分析和位移计算的原理及方法。
课程目标5:了解结构动力计算的基础知识。
三、与其他课程的关系此门课程为专业基础课,起到承上启下的作用,要先修完理论力学、材料力学等课程,才能修本门课程,也是后续钢结构、钢筋混凝土设计原理、气体结构等专业课程学习的基础。
四、课程主要内容和基本要求本门课程主要包括以下几块内容:几何构造分析、静定结构的内力计算、图乘法求静定结构的位移、机动法作影响线、力法及位移法解算超静定结构力学问题;其中力法是结构力学的核心内容,其要先学完静力学后学习超静定结构,力法是解决超静定结构问题的基本算法。
第一章绪论『知识点』结构力学的研究对象及任务;结构的计算简图及简化要点;杆件的分类;荷载的分类。
『基本要求』1、识记:计算简图,荷载。
2、领会:荷载的性质及分类。
3、简单应用:要求学生学习后能对简单的实际结构画出计算简图。
『关键知识』结构的计算简图。
『重点』计算简图的简化要点。
结构力学 教学大纲
结构力学教学大纲结构力学教学大纲一、引言结构力学作为土木工程学科中的重要组成部分,是研究物体在外力作用下的力学性质和变形规律的学科。
本教学大纲旨在为结构力学课程的教学提供一个基本框架,帮助学生全面理解结构力学的基本原理和应用。
二、课程目标1. 理解结构力学的基本概念和基本原理;2. 掌握结构力学的基本计算方法和分析技巧;3. 培养学生的问题分析和解决问题的能力;4. 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、课程内容1. 静力学基础1.1 力的基本概念和力的作用点、力的方向;1.2 力的合成与分解;1.3 力的平衡条件;1.4 刚体平衡条件。
2. 杆件受力分析2.1 杆件的受力分析方法;2.2 杆件的受力平衡条件;2.3 杆件的内力分析;2.4 杆件的应力分析。
3. 梁的受力分析3.1 梁的基本概念和分类;3.2 梁的受力分析方法;3.3 梁的受力平衡条件;3.4 梁的内力分析;3.5 梁的应力分析。
4. 框架结构的受力分析4.1 框架结构的基本概念和分类;4.2 框架结构的受力分析方法;4.3 框架结构的受力平衡条件;4.4 框架结构的内力分析;4.5 框架结构的应力分析。
5. 悬臂梁和悬链线的受力分析5.1 悬臂梁的基本概念和受力分析方法;5.2 悬臂梁的受力平衡条件;5.3 悬臂梁的内力分析;5.4 悬链线的基本概念和受力分析方法;5.5 悬链线的受力平衡条件;5.6 悬链线的内力分析。
6. 弯曲和剪切6.1 弯曲的基本概念和受力分析方法;6.2 弯曲的受力平衡条件;6.3 弯曲的内力分析;6.4 剪切的基本概念和受力分析方法;6.5 剪切的受力平衡条件;6.6 剪切的内力分析。
7. 静力学平衡方法的应用7.1 静力学平衡方法的基本原理;7.2 静力学平衡方法在结构设计中的应用。
四、教学方法1. 理论讲授:通过课堂讲解,向学生传授结构力学的基本概念和原理;2. 实例分析:通过具体实例的分析,帮助学生理解结构力学的应用;3. 数学建模:通过数学建模,培养学生的问题分析和解决问题的能力;4. 实验教学:通过实验教学,加深学生对结构力学原理的理解。
结构力学复习大纲
结构力学复习大纲结构力学是工程力学的一个分支,主要研究物体受力的变形和破坏规律。
在工程设计和建筑施工中,结构力学是一个非常重要的学科,因此需要对其进行全面的复习。
下面是一个结构力学复习大纲,供参考:一、力学基础知识复习1.矢量代数:矢量的基本运算,点积和叉积的性质与运算。
2.牛顿定律:质点的平衡和运动规律。
3.刚体静力学:刚体的平衡条件,杆件和框架的平衡条件。
4.动力学:质点的运动学和动力学方程。
二、材料力学复习1.应力和应变的概念:正应力、剪应力、正应变、剪应变等。
2.弹性力学:胡克定律和弹性模量,杨氏模量、切变模量和泊松比的计算。
3.索拉力学:索拉应变和索拉模量,单轴应力状态和双轴应力状态下的应变计算。
三、静力学复习1.平面力系统:力的合成与分解,质点组的平面并力,力矩与力偶。
2.刚性平衡:平面力系和空间力系的等效条件,刚体的平衡条件。
3.杆件平衡:由受力杆件的平衡条件,如杆件内力的计算,反力和剪力图的绘制。
四、结构力学基本原理复习1. Hooke定律:应力和应变的关系,弹性体和弹塑性体的应力应变曲线。
2.支座反力和内力的平衡:梁和桁架的静力学平衡条件,计算支座反力和截面内力的方法。
五、梁的静力学复习1.梁的基本概念:梁的简介,静力学基本方程。
2.梁的弯曲:弯矩和弯曲曲率的关系,截面形状对梁的弯曲影响。
3.梁的剪力和轴力:剪力和剪力图的计算,轴力和轴力图的计算。
六、桁架的静力学复习1.三力平衡法:三力平衡条件下的桁架分析,用应力法分析桁架。
2.节点分析法:节点分析条件,节点力的计算。
3.桁架的应变能和位移计算:桁架的应变能和位移方程,桁架的位移计算方法。
七、悬链线和弧形结构的静力学复习1.悬链线静力学:悬链线的方程和性质,悬链线的支座反力计算。
2.圆弧和平曲线的静力学:圆弧和平曲线的性质和力学分析。
八、结构的稳定性复习1.固定端的稳定性:差动转角法和角加速度法分析结构的稳定性。
2.欧拉稳定性理论:欧拉稳定性方程和临界载荷计算公式。
结构力学教学大纲
结构力学教学大纲《结构力学》教学大纲(参考样本)(课程编号05xxxxx 学分-学时-上机 6.5-104-16)东南大学土木工程学院一、课程的性质与目的本课程是土木工程专业必修的一门主要的专业基础课。
本课程的教学目的,是使学生在学习理论力学和材料力学的基础上,进一步掌握分析与计算杆件体系的基本原理和方法,了解土木工程中常用的各类结构的受力性能,培养结构分析与计算(包括手算与电算)方面的能力,为学习有关专业课程以及进行结构设计和科研打下必要的力学基础。
二、课程内容的教学要求1. 结构力学 I,1,几何构造分析:掌握平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。
,2,静定结构的受力分析:灵活运用隔离体平衡法,熟练掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架内力的计算方法,掌握静定组合结构和拱的内力的计算方法。
了解静定结构的力学特性。
,3,虚功原理及结构的位移计算:理解变形体虚功原理的内容及其应用,熟练掌握静定结构位移的计算方法,了解互等定理。
,4,影响线:理解影响线的概念,掌握作静定梁和桁架内力影响线的静力法,了解机动法。
会用影响线求移动荷载下结构的最大内力。
,5,力法:掌握力法的基本原理和用力法计算超静定结构在各种外因作用下的内力。
会计算超静定结构的位移。
了解超静定结构的力学特性。
,6,位移法:掌握位移法的基本原理和刚架在荷载作用下的计算。
,7,力矩分配法:掌握力矩分配法的概念,会用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
2. 结构力学 II,1,结构矩阵分析:掌握用矩阵位移法计算杆件结构的原理和方法。
,2,结构的动力计算:掌握结构动力分析的基本方法,掌握单自由度及多自由度体系的自由振动及其在简谐荷载作用下的受迫振动的计算方法。
了解阻尼的作用。
了解频率的近似计算方法。
,3,结构的稳定计算:理解稳定问题的基本概念。
掌握确定简单杆系的临界荷载的静力法和能量法。
,4,结构的极限荷载:理解结构极限分析的基本概念,理解比例加载的一般定理。
结构力学第五版教学大纲
结构力学第五版教学大纲一、课程简介《结构力学》是土木工程专业本科生必修的一门核心课程,主要介绍结构力学的基本理论和方法,包括静力学原理、梁的基本理论、桁架的理论与分析,以及三力平衡、虚功原理、原初定理和接触问题等。
《结构力学》的学习是土木工程专业学生学习相关课程的基础,因此,本课程的教学内容和方法的选择,对于培养学生良好的学习习惯和能力,以及提高其综合运用知识和解决实际问题的能力具有重要的意义。
二、教学目标1.掌握结构力学中梁的运动学和基本理论。
2.了解桁架的理论和分析方法。
3.掌握三力平衡、虚功原理、原初定理和接触问题的基本概念、原理和方法。
4.培养学生科学分析问题和解决问题的能力。
5.培养学生研究思考、独立学习的能力。
三、教学内容第一章静力学原理1.静力学的基本概念。
2.力的平衡条件。
3.几何性质的基本定理。
4.重心和质心的概念和计算。
5.弯矩图和剪力图的作图方法。
6.预应力混凝土中的静力学问题。
第二章梁的基本理论1.梁的偏转与挠度。
2.梁的应力状态。
3.线弹性力学的基本定理与方法。
4.梁的自由振动和强迫振动。
5.梁的稳定性分析。
第三章桁架的理论1.应力和刚度。
2.单层和多层桁架的计算方法。
3.布尔定理和懒惰勾股定理。
4.摆杆和折杆的分析和计算。
第四章三力平衡、虚功原理、原初定理和接触问题1.三力平衡的原理和应用。
2.虚功原理的基本概念和应用。
3.原初定理的基本概念和应用。
4.接触问题的分析和计算。
四、教学方法1.讲授教学法。
2.实例教学法。
3.讨论教学法。
4.自学教学法。
五、教学进度教学内容学时安排第一章4第二章13第三章8第四章5复习与考试4六、教材及辅导书主教材:《结构力学第五版》,刘罡、冯洁主编。
参考书:1.《结构力学课件讲义》。
2.《结构力学》,赵文超,沈君骅著,科学出版社。
3.《结构力学》,李承增等著,高等教育出版社。
七、考核方式期末考试:60% 平时成绩:40%。
《结构力学》教学大纲
《结构力学》教学大纲一、课程基本信息课程名称:结构力学课程类别:专业基础课课程学分:_____课程总学时:_____授课对象:_____二、课程性质与任务结构力学是土木工程专业的一门重要的专业基础课,它是研究结构的受力性能、承载能力和设计方法的学科。
通过本课程的学习,使学生掌握结构力学的基本概念、基本理论和基本方法,具备对常见结构进行受力分析、内力计算和位移计算的能力,为后续的专业课程学习和工程实践打下坚实的基础。
三、课程教学目标1、知识目标掌握平面体系的几何组成分析方法,能够判断体系的几何不变性和可变性。
理解静定结构的内力计算原理和方法,能够熟练计算静定梁、静定刚架、静定桁架和静定拱的内力。
掌握静定结构的位移计算方法,能够利用单位荷载法计算结构的线位移和角位移。
理解超静定结构的内力计算原理和方法,能够熟练运用力法、位移法和力矩分配法计算超静定结构的内力。
了解影响线的概念和绘制方法,能够绘制简单结构的影响线。
2、能力目标培养学生的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。
提高学生的计算能力和绘图能力。
培养学生运用结构力学知识进行工程结构设计和分析的能力。
3、素质目标培养学生的工程意识和创新精神。
培养学生严谨的科学态度和认真负责的工作作风。
四、课程教学内容与要求(一)绪论1、结构力学的研究对象和任务介绍结构力学的研究对象,包括各类工程结构,如桥梁、房屋、塔架等。
阐述结构力学的主要任务,即研究结构的受力性能、承载能力和设计方法。
2、结构的计算简图讲解结构计算简图的概念和简化原则。
举例说明如何将实际结构简化为计算简图,包括支座的简化、杆件的简化、荷载的简化等。
(二)平面体系的几何组成分析1、几何不变体系和几何可变体系介绍几何不变体系和几何可变体系的概念和特点。
通过实例让学生区分几何不变体系和几何可变体系。
2、平面体系的自由度讲解平面体系自由度的概念和计算方法。
让学生掌握如何通过计算自由度来判断体系的几何可变性。
结构力学教学大纲
结构力学教学大纲结构力学教学大纲结构力学是土木工程中的一门重要课程,它研究结构物在外力作用下的力学性能和变形规律。
掌握结构力学的基本理论和方法,对于设计和分析各种结构物具有重要意义。
本文将从结构力学的教学内容、教学目标以及教学方法等方面进行论述。
一、教学内容结构力学的教学内容主要包括以下几个方面:1. 结构的静力学分析:包括平面力系的合成与分解、力的平衡条件、杆件的静力学性质等。
2. 结构的变形分析:包括结构物在受力作用下的变形规律、梁的挠度计算、杆件的轴向变形等。
3. 结构的静力学系统分析:包括受力分析、杆件的内力计算、支座反力计算等。
4. 结构的稳定性分析:包括杆件的稳定性判据、结构的整体稳定性等。
5. 结构的动力学分析:包括结构的振动频率、振动模态等。
二、教学目标结构力学的教学目标主要包括以下几个方面:1. 掌握结构力学的基本理论和方法,能够独立进行结构的静力学和变形分析。
2. 理解结构物在外力作用下的力学性能和变形规律,能够合理设计和优化结构物。
3. 培养学生的分析和解决问题的能力,提高其工程实践能力。
4. 培养学生的团队协作和沟通能力,能够与他人合作完成结构工程项目。
三、教学方法在结构力学的教学中,应采用多种教学方法,以提高学生的学习效果和兴趣。
1. 理论授课:通过讲解结构力学的基本理论和方法,帮助学生理解和掌握知识。
2. 实例分析:通过实际工程案例的分析,引导学生将理论知识应用于实际问题的解决。
3. 实验教学:通过实验操作,帮助学生理解结构物受力和变形的基本规律。
4. 计算机辅助教学:利用计算机软件进行结构力学分析和设计,提高学生的实践能力。
5. 小组讨论:组织学生进行小组讨论,促进学生之间的交流和合作。
四、教学评价在结构力学的教学评价中,应综合考察学生的理论知识和实践能力。
1. 课堂测试:通过课堂小测验,考察学生对基本理论和方法的掌握程度。
2. 作业评价:通过布置作业和批改作业,考察学生对实际问题的分析和解决能力。
【完整版】结构力学教学大纲
《结构力学》教学大纲【课程编码】JZZB1080 【课程名称】结构力学【英文名称】Structural Mechanics【总学时】85【学分】5【理论学时】85【实验、实践学时】0【课程类别】专业必修课【适用专业】土木工程【课程性质、目标和要求】本课程是土木工程专业重要的学科基础课,是该专业的一门主干课、必修课。
通过本课程的学习,使学生了解杆件结构的组成规律;掌握静定和超静定结构的内力和位移的计算原理和方法,提高结构计算能力,熟练分析、计算土木工程结构的力学性能,为学习有关专业课程以及毕业后从事结构设计、施工和科研工作打好理论基础,培养学生对工程结构进行分析和计算的能力。
学生学完本门课程后,应达到下列要求:1.对一般的杆件结构能选择正确的计算简图、并能分析其几何组成。
2.熟练掌握选择隔离体列平衡方程的方法,对一般静定结构能正确地进行内力分析。
3.理解影响线的概念,掌握静力法作静定梁、桁架的影响线的方法,会利用影响线求结构在移动荷载下的最大内力。
4.理解变形体虚功原理的内容及其应用,熟练掌握静定结构在荷载等因素下位移的计算方法。
5.掌握力法、位移法、力矩分配法的基本原理,并能选择适当的计算方法对一般超静定结构作熟练地计算。
会计算超静定结构的位移。
会利用对称性进行简化计算。
6.了解杆件结构动力分析的基本方法。
【教学内容和要求】第一章结构的组成分析一、学习目的要求了解结构力学的任务和方法,结构的计算简图,结构和干件结构的分类以及荷载的分类。
二、主要教学内容1、结构和结构的分类2、结构力学的人物和方法3、结构的计算简图4、杆件结构的分类5、荷载的分类第二章结构的几何组成分析一、学习目的要求1、了解几何组成分析的目的,判定杆件体系是否几何可变,从而决定其能否用作结构;研究几何不变、无多余约束体系的组成规则,以便帮助我们正确选择静力分析方法和程序;2、掌握不变无多余约束体系的三个组成规则;3、掌握结构的几何组成和静力特征之间的关系。
《结构力学》教学大纲
《结构力学》教学大纲《结构力学》是建筑工程和土木工程专业的一门重要课程,它涉及到建筑结构和桥梁等工程结构的力学分析、设计和优化。
在本文中,我们将介绍《结构力学》的教学大纲,包括课程简介、教学目标、教学内容和教学方法。
一、课程简介《结构力学》是建筑工程和土木工程专业的一门核心课程,主要研究工程结构在各种力和载荷作用下的力学性能和变形规律。
通过本课程的学习,学生将掌握结构力学的基本理论和分析方法,为后续的课程设计和毕业设计打下坚实的基础。
二、教学目标本课程的教学目标如下:1、掌握结构力学的基本概念和基本原理,了解各种类型结构的力学特性和变形规律。
2、掌握结构分析的基本方法,包括力法、位移法、能量法和有限元法等,能够熟练运用这些方法进行结构分析和设计。
3、培养学生的解决实际问题的能力和创新思维能力,能够根据工程实际进行合理的结构设计和优化。
三、教学内容本课程的教学内容包括以下五个方面:1、绪论:介绍结构力学的定义、发展历程和应用范围,让学生了解本课程的重要性和意义。
2、杆系结构的内力和位移计算:介绍杆系结构的受力分析和位移计算方法,包括力的平衡方程、弯矩方程和剪力方程等。
3、应力应变分析:介绍应力和应变的基本概念和基本原理,包括应力分析的应变法、应力分析和材料的力学性质等。
4、结构分析的基本方法:介绍力法、位移法、能量法和有限元法等结构分析的基本方法,让学生掌握这些方法的应用和原理。
5、结构稳定性分析:介绍结构稳定性的基本概念和基本原理,包括稳定性的分析和设计方法等。
四、教学方法本课程的教学方法包括以下几种:1、课堂讲解:采用讲解和演示相结合的方式,使学生了解结构力学的理论和分析方法。
2、实验操作:通过实验操作,让学生了解各种类型结构的力学特性和变形规律。
3、计算机模拟:采用计算机模拟方法,让学生了解结构分析的有限元方法和程序设计。
4、案例分析:通过案例分析,让学生了解结构设计的实际应用和优化方法。
5、小组讨论:采用小组讨论的方式,鼓励学生积极参与课堂讨论,促进学生对结构力学的理解和掌握。
结构力学教学大纲
学习内容和基本要求第一章绪论学习内容结构力学的研究对象、任务和方法;杆系结构的支座形式、结点形式;结构的计算简图;常见的杆系结构类型。
基本要求了解结构力学的任务,与其它课程的关系及常见杆件结构的分类。
掌握结构计算简图的概念和确定结构计算简图的原则。
掌握杆件结构的支座分类和结点分类。
第二章平面体系几何组成分析学习内容几何不变体系、几何可变体系和瞬变体系的概念;自由度、刚片、约束的概念;无多余约束的几何不变体系的组成规则;体系几何组成分析举例;结构的几何特性与静力特性的关系。
基本要求领会几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系和刚片、约束、自由度等概念。
掌握无多余约束的几何不变体系的几何组成规则,及常见体系的几何组成分析。
领会结构的几何特性与静力特性的关系。
第三章静定梁内力计算学习内容静定结构反力计算和截面内力计算;绘制内力图的基本方法;利用微分关系及结点平衡条件简化内力图的绘制;叠加法绘制弯矩图;多跨静定梁的组成特点和受力特点;多跨静定梁的内力计算和内力图。
基本要求重视和熟练掌握结构的支座反力的计算。
它的计算错误将导致内力计算的错误。
能熟练的绘制静定梁的弯矩图和剪力图,尤其是弯矩图的绘制要十分的熟练。
绘制弯矩图有许多技巧,都要掌握。
但最重要的是掌握截面内力计算、内力图的形状特征和绘制内力图的叠加法。
会恰当选取分离体和平衡方程计算静定结构的内力。
如何选取视具体情况(结构情况、荷载情况)而定。
当不知如何下手时,宜考察结构的几何组成。
第四章静定刚架内力计算学习内容静定结构反力计算和截面内力计算;绘制内力图的基本方法;利用微分关系及结点平衡条件简化内力图的绘制;叠加法绘制弯矩图;静定刚架的组成特点和受力特点;刚架的内力计算和内力图;斜杆刚架和复杂刚架的计算;利用对称性简化刚架的计算。
基本要求重视和熟练掌握结构的支座反力的计算。
它的计算错误将导致内力计算的错误。
能熟练的绘制静定刚架的弯矩图和剪力图,尤其是弯矩图的绘制要十分的熟练。
《结构力学》大纲
《结构力学》(Ⅰ)课程教学大纲课程名称:结构力学(Ⅰ)一、教学大纲说明(一)课程的性质和任务结构力学是土建类专业的一门主要技术基础课。
本课程的任务是在学习理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握杆件结构的静力计算原理和方法,了解各类结构的受力性能,为学习后续课程和有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础,培养结构分析与计算等方面的能力。
(二)本课程大纲的特色本课程大纲为适应具有华南地区特色的土木类专业的学生而制定,着重加强训练学生对基本概念、基本原理和基本方法的理解、掌握与运用,而淡化技巧性知识的学习。
(三)能力培养的要求1.分析能力能够根据具体问题确定合理的计算简图并选择恰当的计算方法。
2.计算能力具有对各种静定、超静定结构进行计算的能力和对计算结果的初步校核与判断能力。
3.自学能力具有自学和阅读结构力学教学参考书的能力。
4.表达能力计算过程思路清晰、整洁、严谨。
(四)参考教材《结构力学》上、下册杨弗康等编高等教育出版社《结构力学》上、下册龙驭球等编高等教育出版社《结构力学》上、下册李廉锟等编高等教育出版社二、课程的内容(一)绪论了解结构力学的任务和研究对象、结构分类、结构计算简图,熟练掌握支座、结点、杆件的受力特性。
重点:支座、结点的约束特性及受力特性。
(二)几何组成分析理解几何不变体系、常变体系、瞬变体系和刚片、自由度、约束、虚铰等概念,掌握无多余约束的几何不变体系的几何组成规则以及规则之间的关系,熟练运用规则分析常见体系的几何组成,了解体系的几何特性与静力特性的关系,能够正确判断超静定结构的次数。
重点:几何组成的分析方法,超静定次数的确定。
难点:如何利用三刚片规则以及判定具有无穷远虚铰情况的几何组成。
(三)静定结构内力计算熟练掌握利用静定结构的几何组成分类(二刚片、三刚片、基附型)求解支座和联系反力的方法,熟练掌握利用微分关系、刚结点平衡和区段叠加法快速作弯矩图,了解已知弯矩图作剪力图和已知剪力图作轴力图的方法,灵活运用隔离体平衡的方法,熟练掌握静定梁和刚架内力图的作法,掌握桁架内力的解法,掌握静定组合结构和拱内力的计算方法,了解静定结构的力学特性,了解复杂结构的内力计算方法。
《结构力学》教学大纲2024
引言概述:《结构力学》是工程学中的一门基础课程,主要研究物体在受到外力作用时的力学行为和结构的静力学性能。
本文是关于《结构力学》教学大纲的详细阐述,旨在介绍课程的结构和内容,以及学习目标和教学方法。
正文内容:一、课程背景与意义1.结构力学的定义和作用a.结构力学的定义和基本概念b.结构力学在工程实践中的作用和意义2.课程背景及重要性a.工程学中的结构力学课程的地位和作用b.结构力学在相关专业和领域的应用3.学习目标和要求a.学习目标的总体规划b.学习任务和要求的说明c.课程主要的学习内容和教学方法二、课程大纲1.课程名称和学分2.教材选择和参考书目3.教学大纲的总体结构a.课程目标和学时安排b.教学内容和章节划分c.学习方法和考核方式三、课程内容详解1.静定结构力学a.受力分析和平衡条件b.内力和弯矩分布的计算c.静定结构的数学模型和求解方法2.静力学一般问题a.外力作用下的结构平衡b.杆件和结构的受力分析c.应力和应变的计算和分析3.变形与挠度a.弹性力学基础知识b.结构变形和挠度的计算c.静力学和变形关系的分析和应用4.材料力学与破坏分析a.材料力学基本概念和性质b.弹性和塑性材料的应力应变关系c.结构的破坏分析和安全评估5.结构稳定性和动特性a.结构稳定性的基本理论和实践b.结构动力学与振动分析c.结构的稳定性和动特性的应用四、教学方法1.理论教学与实践教学相结合2.课堂教学和实验教学的衔接3.案例分析和实际问题解决4.计算机仿真和模拟实验的应用五、总结在《结构力学》的教学大纲中,通过介绍课程的背景和意义,明确了学习目标和要求。
在详细阐述课程内容方面,包括了静定结构力学、静力学一般问题、变形与挠度、材料力学与破坏分析以及结构稳定性和动特性等主要内容。
教学方法上,强调了理论教学与实践教学相结合,通过案例分析和实际问题解决的方式培养学生的动手实践能力。
《结构力学》教学大纲的制定和实施将有助于学生全面理解和掌握结构力学的基本理论和应用方法,培养工程技术人员的分析和解决实际问题的能力。
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《结构力学》教学大纲课程编号:S072039 课程类型:专业必修课课程名称:结构力学英文名称:Structural Mechanics学分:5 适用专业:土木工程(房屋建筑工程、安全方向)第一部分大纲说明一、课程的性质、目的和任务结构力学是土木工程(房屋建筑工程方向)专业的一门重要的专业教育课。
通过学习,使学生了解杆件结构的组成规律,掌握一般常用杆件结构内力和变形的计算原理和计算方法,对简单结构能熟练地进行计算,并熟悉各类结构的受力性能,为学习后续课程以及将来从事结构设计和施工打下必要的力学理论基础。
该课程的主要任务是研究结构的组成规律、合理形式以及结构计算简图的合理选择,研究结构内力和变形的计算方法,以便进行结构强度和刚度验算。
二、课程的基本要求知识要求:了解计算简图的意义,几种典型结构的受力特性。
熟悉力法、位移法和力矩分配法的基本原理,用机动法作影响线的原理。
掌握一般杆件结构的几何组成分析,确定其超静定次数,变形体的虚功原理和结构位移的虚功方程。
能力要求:了解杆件结构计算简图的简化。
熟悉一般超静定结构适当的计算方法。
掌握一定的计算能力,对计算结构能进行校核。
使用结构计算方面的常用图表手册。
应用隔离体图及平衡条件,静定结构的支座反力和内力计算,并能绘出内力图。
计算静定结构位移的积分法和图乘法。
用力法、位移法和力矩分配法计算超静定结构。
能应用静力法作一般静定结构影响线。
三、本课程与相关课程的联系本课程的先修课程:高等数学,线性代数,大学物理,工程力学。
后修课程:混凝土与砌体结构设计、土木工程施工、钢结构等。
本课程与先修课程高等数学、工程力学关系密切。
该课程的学习也为后续课程的学习和今后进行结构设计、科学研究打下了力学理论基础。
四、学时分配五、教材与参考书使用教材:郑国栋肖湘主编《结构力学》中国建材工业出版社,2014年1月第1版,21世纪高等院校土木与建筑专业“十二五”规划教材主要参考书:1.李廉锟主编《结构力学》(上册),高等教育出版社,2010年7月第5版,普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
2.朱慈勉张伟平主编《结构力学》(第2版),高等教育出版社,2009年7月出版,“十一五”国家级规划教材。
六、教学方法与手段建议1.理论联系实际,多举一些与本专业有关的例题,必要时可到工地参观。
2.着重讲清解题原理和方法,适当多安排一些习题和讨论课。
3.重点培养学生的自学能力和解题能力。
七、课程考核方式闭卷考试,成绩可分为平时成绩与期末成绩,其中平时成绩占总成绩的30%,期末成绩占总成绩的70% 。
第二部分课程内容大纲第一章绪论(2学时)一、本章的教学目的和要求:了解结构力学的研究对象和任务,与其他课程间的关系及常见杆件结构类型。
熟悉结构计算简图的概念和确定计算简图的原则。
掌握杆件结构的支座分类、结点分类、荷载分类。
重点:杆件结构的支座分类、结点分类及确定计算简图的原则。
难点:计算简图的确定。
二、教学内容及要求:结构力学的研究对象和任务,结构力学与其它课程间的关系,结构的计算简图,支座和结点的类型,平面杆系结构和荷载的分类。
第三章平面体系的机动分析(6学时)一、本章的教学目的和要求:了解几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系、常变体系、机动分析、刚片、自由度、联系、二元体、虚铰、多余联系等概念,三刚片体系中虚铰在无穷远处的情况。
熟悉结构的几何特性与静定性的关系。
掌握无多余约束的几何不变体系的基本组成规则,常见体系的几何组成分析,体系几何组成分析中自由度的计算及应用。
重点:几何不变体系的基本组成规则,体系的几何组成分析。
难点:体系的几何组成分析。
二、教学内容及要求:几何组成分析的目的,几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系和常变体系的概念。
刚片、联系、自由度、二元体、虚铰、多余联系等概念。
几何不变体系的基本组成规则及应用,三刚片体系中虚铰在无穷远处的情况。
结构的几何特性与静定性的关系。
第三章静定梁与静定刚架(10学时)一、本章的教学目的和要求:了解多跨静定梁、静定平面刚架的概念,静定结构的特性,静定空间刚架。
熟悉多跨静定梁的组成、基本部分、附属部分、层叠图。
掌握多跨静定梁和刚架的计算及内力图的绘制,叠加法。
重点:多跨静定梁和刚架的计算及内力图的绘制。
难点:内力图的绘制。
二、教学内容及要求:梁的内力计算,分段叠加法作弯矩图。
多跨静定梁的组成,基本部分、附属部分、层叠图,多跨静定梁和刚架的计算及内力图的绘制,叠加法,静定结构的特性,静定空间刚架。
第四章静定拱(4学时)一、本章的教学目的和要求:了解常用拱的形式,拱趾、跨度、拱顶、拱高、高跨比的概念。
熟悉静定拱的概念及三铰拱的合理轴线。
掌握三铰拱的反力和内力计算。
重点:三铰拱的反力和内力计算,三铰拱的合理轴线。
难点:三铰拱的内力计算。
二、教学内容及要求:常用拱的形式,静定拱、拱趾、跨度、拱顶、拱高、高跨比的概念,三铰拱的支座反力的计算及内力计算,三铰拱的合理拱轴线。
第五章静定平面桁架与组合结构(8学时)一、本章的教学目的和要求:了解静定桁架和组合结构的概念,常用梁式桁架的比较。
熟悉平面桁架的计算简图,组合结构的计算。
掌握结点法、截面法计算桁架,结点法和截面法的联合应用,特殊结构及零杆的判别方法。
重点:结点法、截面法计算桁架。
难点:结点法和截面法的联合应用。
二、教学内容及要求:桁架的特点、组成和分类。
平面桁架的结点法、截面法和两种方法的联合应用。
特殊结构及零杆的判别方法。
截面法中的特殊情况。
几种梁式桁架的内力分布比较。
组合结构的计算。
第六章影响线(12学时)一、本章的教学目的和要求:了解移动荷载和固定荷载的概念。
熟悉影响线的概念。
掌握用静力法绘制单跨静定梁及多跨梁支座反力和内力的影响线、间接荷载作用下的影响线,用静力法绘制桁架影响线,用机动法绘制单跨静定梁、多跨静定梁支座反力和内力的影响线,利用影响线求量值,可动均布荷载的最不利布置、移动荷载最不利位置的确定。
重点:用静力法绘制单跨静定梁支座反力和内力的影响线。
难点:移动荷载最不利位置的确定。
二、教学内容及要求:影响线的概念。
用静力法作单跨静定梁、多跨梁的影响线,间接荷载作用下梁的影响线。
用机动法作单跨静定梁、多跨静定梁支座反力和内力的影响线。
用静力法绘制桁架影响线。
影响线的应用:利用影响线求量值,最不利荷载位置的确定。
最大弯矩的计算。
第七章结构位移计算(10学时)一、本章的教学目的和要求:了解虚功、广义力、广义位移的概念,变形体虚功方程、线弹性结构的互等定理,支座位移产生的位移计算;温度改变产生的位移计算。
熟悉荷载所产生的位移的计算。
掌握单位荷载法求位移的计算公式,用图乘法求梁、刚架的位移,桁架位移的计算。
重点:用图乘法求梁、刚架的位移。
难点:变形体虚功方程。
二、教学内容及要求:计算结构位移的目的,广义力和广义位移的概念,虚功,变形体的虚功原理,结构位移计算的一般公式,单位荷载法,荷载作用下梁、刚架、桁架位移计算的实用公式,图乘法计算梁和刚架的位移:三角形、标准二次抛物线的图形面积和形心位置。
支座移动下的位移计算,温度改变产生的位移计算,线弹性结构的互等定理。
第八章力法(12学时)一、本章的教学目的和要求:了解力法基本结构的确定、典型方程的物理意义。
熟悉支座位移、温度改变时力法解刚架、铰结排架、桁架,利用变形条件校核梁和刚架的最终弯矩图。
掌握力法典型方程的建立、方程中系数和自由项的计算、最终弯矩图的绘制。
荷载作用下用力法求解梁和刚架、铰结排架、桁架、组合结构。
会利用对称性条件简化力法计算。
超静定结构位移计算。
重点:荷载作用下用力法求解刚架。
难点:荷载作用下用力法求解组合结构。
二、教学内容及要求:超静定结构的概念,超静定次数的确定。
力法的基本原理。
力法的基本体系,基本未知量和典型方程。
用力法计算超静定梁、刚架、桁架、铰结排架、组合结构。
利用对称性简化力法计算。
超静定结构的位移计算。
利用变形条件校核梁和刚架的最终弯矩图。
支座位移、温度改变时超静定结构的计算。
超静定结构的特性。
第九章位移法(10学时)一、本章的教学目的和要求:了解位移法基本结构的确定、未知量的选择、典型方程的物理意义。
熟悉位移法典型方程的建立,用直接平衡法建立位移法方程。
掌握位移法典型方程中系数及自由项的计算,弯矩图的绘制,在荷载作用下梁和刚架的计算,利用对称条件简化计算,等截面直杆的转角位移方程。
重点:在荷载作用下刚架的计算。
难点:对称性的利用。
二、教学内容及要求:位移法的基本概念,等截面直杆的转角位移方程,位移法的基本未知量、基本结构、典型方程,无侧移刚架的计算,有侧移刚架的计算,用直接平衡法建立位移法方程,对称性的应用。
第十章渐近法(8学时)一、本章的教学目的和要求:了解渐近法的基本概念。
熟悉转动刚度、分配系数和传递系数的概念,力矩分配法的基本原理。
掌握用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架,无剪力分配法的应用。
重点:用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
难点:无剪力分配法的应用。
二、教学内容及要求:渐近法是位移法类型的渐近解法。
力矩分配法的基本原理。
转动刚度S、分配系数和传递系数C的概念,远端分别为固定、简支、滑动和自由时的转动刚度、传递系数。
用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
单结点的力矩分配,多结点的力矩分配,对称性的利用,无剪力分配法,力矩分配法的适用范围。
执笔人:马林审定人:李天珍批准人:朱炯制定日期:2014年2月。