《结构力学》课程教学大纲
《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。
结构力学第三版第Ⅰ册教学大纲
结构力学第三版第Ⅰ册教学大纲一、教学目标本教程旨在通过深入的理论课程和实践,使学生掌握结构力学的基本概念,确定结构的静力学问题以及解决它们的能力,理解受力构件的力学性质和其应用。
学生将学会应用静力学知识来分析和设计结构系统。
二、教学内容本教程包括以下主要内容:•线性静力学•变形与扭曲•断面特性•各种荷载下的直梁和弯曲梁的计算•圆形截面、方形截面、矩形截面、T形截面的拟合•叠加效应的真实意义•作用于简支梁、悬挑梁和连续梁上的荷载三、教学方式本课程将采用以下教学方式:1.课堂讲授通过讲授和演示,传授结构力学的基本原理和分析技巧。
此外,需激发学生思维并提高其解决复杂问题的能力。
2.实践操作实践操作是学习理论的基础,通过钢筋混凝土梁等实际案例,学生将了解到实际应用的重要性,加深对结构力学的认识。
3.示范实验通过实验示范,加深学生对静力学和其应用的理解,同时,学生还将了解实验的基本原理和实验设备的使用方法。
4.综合评估通过综合评估,学生将测试所学知识的掌握程度和实际应用能力。
四、教材本教程将使用以下教材:李明、张三。
结构力学。
第三版,第Ⅰ册。
高等教育出版社,2016年。
五、评估方法本教程将通过以下方式对学生进行评估:•平时成绩•期中考试•实验成绩•期末考试六、参考资料以下是本课程的参考资料:•林俊明。
结构力学。
机械工业出版社,2008年。
•李华、王小虎。
结构力学。
第二版,第Ⅰ册。
北京大学出版社,2009年。
•林可铨。
实用结构力学。
上海科学技术出版社,2011年。
七、教学进度安排具体教学进度将在教学前根据课程计划确定。
以下是教学进度安排的大致时间表:教学内容课时数线性力学5变形与扭曲6断面特性5直梁和弯曲梁计算8截面插值逼近4叠加效应4简支梁、悬挑梁和连续梁5实验演示4教学内容课时数综合评估1八、总结通过上述教学目标、教学内容、教学方式、教材、评估方法、参考资料和教学进度安排,我们可以明确在课程中为学生提高基本概念、确定静力学问题以及解决它们的方式,并让其具备分析和设计结构系统的能力。
结构力学
《结构力学》课程教学大纲第一章绪论学习目的和要求目的要求:明确结构力学的研究对象,掌握结构力学的任务,掌握杆系结构的类型。
重点:结构力学的研究对象和任务。
难点:如何对实际结构选择恰当的计算简图。
学习内容结构力学的研究对象和任务、荷载的分类、结构的计算简图、支座和结点的类型、结构的分类。
§1-1 研究对象和任务1.结构在建筑物(或构筑物)中,能支承一定的荷载并起骨架作用的部分,称为结构。
2.结构力学的研究对象结构力学是以杆系结构为研究对象,薄壁结构与实体结构则为弹性力学的研究对象。
结构力学与材料力学有着密切的联系,材料力学是以研究单根杆件为主。
3.结构力学的任务(1) 强度和刚度计算计算结构在荷载、温度变化、支座移动等因素影响下的内力与位移。
(2) 稳定性计算分析结构的稳定性,计算结构在动力荷载下的反应。
(3) 研究结构的组成规律讨论结构的组成规律及其合理形式。
4.结构力学与其他课程之间的联系结构力学是一门技术基础课,它不但要用到数学、理论力学、材料力学的知识,而且也为后续课程如结构设计原理、桥梁、隧道、房建、水工结构及工程施工课程提供了必要的理论基础和计算方法。
§1-2 荷载的分类荷载是作用在结构上的主动力,在交通土建工程中常见的荷载有:1.按荷载作用时间的久暂分(1)恒载恒载是长期作用在结构上的荷载,如自重、土压力等。
(2)活载活载是短期作用在结构上的荷载。
2.按荷载位置是否变化分(1)固定荷载如风荷载、雪荷载等。
(2)移动荷载如各种行驶的车辆、人群、吊车等。
3.按荷载产生的动力效应可分为(1)静力荷载静力荷载是缓慢作用在结构上,不使结构产生显著的加速度,因而其惯性力可以忽略。
(2)动力荷载动力荷载其大小、方向或作用点都随时间迅速发生变化,使结构产生显著加速度,由此产生的惯性力是不可忽略的。
在工程计算中,车辆、风载等均为动力荷载,但仍按静力荷载进行计算,然后乘以动力系数,这样可以使计算得到简化。
《结构力学(Ⅰ)》课程教学大纲
《结构⼒学(Ⅰ)》课程教学⼤纲《结构⼒学(Ⅰ)》课程教学⼤纲⼀、课程性质与⽬的《结构⼒学》课程是⼟建、⽔利类专业本科⽣的⼀门重要的专业基础课程。
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有关杆系结构受⼒分析的基本概念、基本原理和基本⽅法,了解各类结构的受⼒性能,为学习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。
课程的⽬的主要有:1、了解杆系结构的构造规律。
2、掌握静定和超静定结构内⼒分析的概念、原理与⽅法,掌握结构位移的计算⽅法。
3、了解结构矩阵分析⽅法。
本课程采⽤英语教学。
⼆、课程基本要求1、使学⽣具备系统的结构⼒学知识,对常见的杆系结构具有选择计算简图的初步能⼒,并能根据具体问题选择恰当的分析、计算⽅法,为学习有关专业课程,为毕业后从事结构设计、施⼯和科研⼯作打好理论基础。
2、提⾼学⽣的结构分析能⼒,具有对各种静定、超静定结构进⾏计算的能⼒,具有对计算结果进⾏校核以及对内⼒分布的合理性作出判断的能⼒,初步具备使⽤电⼦计算机进⾏结构分析的能⼒。
3、培养学⽣的综合分析能⼒和科学作风。
三、课程基本内容(⼀)绪论1.结构⼒学的研究对象及任务。
2.荷载的分类。
结点及⽀座的分类。
3.结构的计算简图及其分类。
4.结构⼒学的基本假设。
(⼆)平⾯体系的⼏何构造分析1.⼏何构造分析的⽬的。
⾃由度的概念。
2.平⾯体系的⾃由度计算。
3.平⾯体系的⼏何构造分析。
4.瞬变体系的特征。
5.静定与超静定结构的⼏何构造特征。
(三)静定结构1.多跨静定梁和静定刚架的⼏何构造。
在直接荷载及结点荷载作⽤下的内⼒分析以及内⼒图的绘制。
2.拱的基本受⼒特征。
三铰拱的内⼒计算⽅法。
三铰拱的压⼒线与合理拱轴线。
3.静定平⾯桁架的⼏何构造及其分类。
⽤结点法及截⾯法计算桁架的内⼒。
结点法与截⾯法的联合应⽤。
各类平⾯梁式桁架的⽐较。
组合结构的计算。
4.静定结构的⼀般性质。
(四)静定结构的影响线1.移动荷载和影响线的概念。
《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。
《结构力学》教学大纲
《结构力学》教学大纲一、课程编号 042242课程名称:结构力学Structural mechanics二、教学对象土木工程、水利水电工程、农业水利工程、设施农业科学与工程专业本科生三、先修课程要求高等数学、理论力学和材料力学。
四、本课程的性质和任务本课程是水利类、土建类专业的一门主要技术基础课。
其任务是使学生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系结构的计算原理和方法,了解各类结构受力性能,为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打下良好的力学基础。
培养学生结构分析与计算等方面的能力。
五、本课程的教学内容(一)绪论结构力学的研究对象及任务。
荷载的分类、结构的计算简图及其分类。
平面体系的几何组成分析。
静定结构的内力计算与特性回顾(二)虚功原理和结构的位移计算外力虚功,虚变形功,虚功原理。
虚位移原理与单位位移法。
虚力原理与单位荷载法。
结构位移计算的一般公式。
荷载作用下结构的位移计算及图乘法。
温度变化及支座移动引起的结构位移计算。
互等定理。
(三)力法静定结构的概念。
超静定次数的确定。
力法的基本原理。
基本系与基本未知量,力法的典型方程及其物理意义。
用力法计算简单超静定刚架、超静定桁架和超静定组合结构。
对称性利用。
超静定拱的计算。
温度变化及支座移动下超静定结构的计算。
超静定结构的位移计算,最后内力图的校核。
超静定结构的特性。
等截面直杆的转角位移方程(四)位移法位移法的基本原理。
基本系与基本未知量,位移法的典型方程及其物理意义。
荷载作用下超静定刚架的计算。
对称性利用。
*支座移动下的计算。
力矩分配法的概念及其应用。
近似法。
(五)影响线移动荷载的概念,影响线的概念。
用静力法作静定梁的影响线。
结点荷载作用下的影响线。
用机动法作静定梁的影响线。
桁架的影响线。
*连续梁影响线的概念影响量的计算。
最不利荷载位置的确定。
内力包络图。
*简支梁的绝对最大弯矩。
(六) *超静定结构补充讨论超静定结构计算方法的讨论。
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《结构力学》课程自学指导
(高起本)
第一部分自学要求及学习指导
一、课程的性质和任务
结构力学是土木建筑、水利水电等学科的专业基础课。
本课程的主要任务是通过结构力学课程的学习,使学生能够快速判别静定与超静定结构。
熟练绘制结构的内力图。
并能对各类结构进行变形计算。
掌握力法与位移法的基本概念其求解方法。
为学习有关的后继课程打好必要的基础,并能分析、解决一些简单的工程实际问题。
二、课程的基本要求
通过本课程的各个教学环节,达到以下基本要求:
(1)熟悉工程结构中常见约束及其简化表达方法;掌握简单结构的计算简图的画法;了解平面杆系结构的分类。
(2)熟练掌握杆系结构的几何组成规律,快速判别平面杆系的几何性质,了解静定结构与超静定结构的构造差别与求解差别。
(3)熟练掌握各种静定结构的内力计算特点与方法。
熟练绘制梁与刚架的内力图。
(4)熟悉位移计算的一般公式。
熟练掌握用图乘法求解梁和刚架在荷载作用下的位移。
(5)熟练掌握用力法求解各种超静定结构。
会利用结构的对称性对结构进行简化计算。
(6)了解位移法的解题思路。
掌握力矩分配法计算连续梁的方法。
(7)了解影响线及其应用。
了解梁的内力包络图的概念。
三、课程内容的重点、难点、深度及广度
本课程内容的重点:
1、结构的几何组成规律。
2、分段叠加法作弯矩图。
3、静定多跨梁与静定刚架的内力图。
4、计算桁架内力的结点法及截面法。
5、结构位移计算的一般公式。
荷载作用下的位移计算及举例。
图乘法。
6、超静定结构的组成及超静定次数。
力法的基本概念。
7、位移法的基本概念。
8、用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移的刚架。
9、移动荷载和影响线的概念。
本课程内容的难点:
1、三铰拱的反力与内力,合理拱轴曲线。
2、结构位移计算的一般公式。
互等定理。
3、称结构的简化计算。
4、位移法的基本未知量数目。
5、连续梁的内力包络图。
本课程内容的深度及广度:
本课程是一门工程实用型课程,立足于使初学者初步掌握平面体系的几何组成规律。
熟练掌握各种静定结构的内力计算与内力图绘制。
熟练掌握梁和刚架在荷载作用下的位移计算。
熟练掌握用力法求解各种超静定结构。
了解位移法的解题思路。
掌握力矩分配法计算连续梁的方法。
了解影响线及其应用。
了解梁的内力包络图的概念。
在课程内容方面尽量避开理论性很深很强部分的讲解,避免有关疑难问题的研讨。
由于学时的限制,教学计划中没有安排矩阵位移法的内容。
并且所选教材也没有编入结构动力学与结构稳定性的内容。
工程结构除过杆系结构外,还有板壳结构、块体结构,在结构力学中不可能同时分析所有结构的静力与动力计算理论。
本课程是为以后进一步学习弹性力学、有限元法以及相关专业课程奠定基础。
所以本课程内容均为最基本内容,故其深度与广度并不大。
第二部分自学进度表
第三部分《工程力学》课程测验作业
测验作业一
一、判断图示各平面体系的几何构造。
有多余约束时,则须指出多余约束的数目。
(d)
(c)
(a)
(b)
6kN m kN
12kN /m 1m
3m
I
H
1m 1m 1m
D
C
2m 2m G
A
1m E
B
F
12二、作图示静定多跨梁的弯矩图和剪力图。
三、求出图示静定平面桁架中a、b、c、d、e杆的轴力。
b
10kN a
12m 10m
10m
4m
B
A
10kN
8m
4m
8m
kN
20c
d
e
五、三铰刚架的尺寸及受力如图所示。
已知F=50kN,q=20kN/m,求支座A、B处的约束力。
并作刚架的内力图。
C
a
A
a
a
B
A
2m
4m
B
C
一、求图示外伸梁A处的转角θA 和C处的挠度ΔC 。
已知梁的抗弯刚度EI=常数。
4kN 6kN /m
B
二、求图示静定平面桁架中D结点的竖直位移。
C
D
2m
2m
8m
四、用力法求作图示对称刚架的弯矩图。
已知:P=10KN。
2m 2m E I =常数三、用力法求作图示超静定刚架的弯矩图。
E I =常数4m
A
8k N /m
4m
B
C
A
a
4a。