《结构力学》(Structural Mechanics)主要研究在外力和其他因素作用下结构的内力、变形以及组成规律的一门学科。它以土木工程专业为主,面向土木大类专业(工程管理、建筑学、环境工程、给水排水工程、建筑环境与设备工程专业等)本科生开设的专业基础课。它的先行课程是:理论力学和材料力学;后行课程是:混凝土结构、钢结构、桥梁结构、给水排水工程等专业课程。该课程是土木工程师进行工程结构计算、设计、施工的重要工具。
华中科技大学《结构力学》2007年入选湖北省精品课程、2013年入选校级首批责任教授课程、2015年入选湖北省高校精品资源共享课,2023年入选国家级一流本科课程(线上)。目前教学团队有4位主讲教师(教授3名,副教授1名)。本MOOC课由9章内容组成(如图),总时长934分钟。为了能够让您在较短时间内抓住每个知识点的精髓和核心,精心打造了77个精彩视频向您呈现,平均每个视频约12分钟,所有视频均提供相应的PPT文档,非常便于您手机移动端利用零碎时间学习,让“学习就在身边”。视频中还设有弹题,供观看视频期间思考和放松;在每章小结后都设有课堂讨论题,供您与老师互动回答;另外,丰富的随堂练习题目和单元测试题库也是本课程的一大特色,使您在学习的同时可以通过多个练习题加强对知识的理解和巩固。
使您在学习了理论力学和材料力学的基础上,掌握结构的组成规律和合理形式;进一步了解各类结构的受力性能和特点;培养结构分析与计算(包括手算与电算)方面的能力,掌握结构力学的基本概念、基本原理和分析计算方法,对后续专业课程以及进行结构设计和科学研究打好基础。
先修课程有:高等数学、线性代数、理论力学、材料力学等。
【Q】:如何学好《结构力学》课程呢?
【A】:《结构力学》课程系统性较强,在学习的过程中,要多注重基本概念和基本原理的理解和掌握,深刻理解公式及符号的物理意义;在此基础上要勤练习,多总结,最终做到融会贯通,举一反三。
【Q】: 请问这门慕课提供什么资源?
【A】:提供与视频相配套的完整PPT,还提供丰富的随堂练习题目(一般在视频讲解完的下一周上传答案)和单元测试题库(测试答案提交后可见)也是本课程的一大特色,使您在学习的同时可以通过多个练习题加强对知识的理解和巩固。
【Q】:本课程的教学视频、电子教案文档、阶段性测试、期末考试什么时间更新?
【A】:本课程的教学视频、随堂测试、电子教案文档会及时发布,阶段性测试和期末考试将会根据课程进度在指定的日期内发布,在指定的截止时间之前要求大家提交。如果对此你有任何异议,可以在答疑区提出,我们会根据你的建议适当修改。
【Q】:本课程的教学进度如何安排?
【A】:本课程的教学安排如下:
慕 课 教 学 周 历
2024.09.02 - 2024.12.16
主讲教师: 龙晓鸿,樊剑,江宜城
总课时:80学时,共16周;总时长:934分钟
周数 | 视频序号 | 视频名称 | 知识点 | 时长 (分钟) | 主讲 教师 | |
第1周 | 1 | 1.1 结构及其分类 | 结构型式、荷载 | 13:31 | 第一章 龙晓鸿 | |
2 | 1.2 结构的计算简图(1) | 杆件、结点 | 10:48 | |||
3 | 1.2 结构的计算简图(2) | 计算简图举例 | 14:46 | |||
4 | 2.1 几何构造分析的几个概念 | 自由度、约束 | 13:42 | 第二章 龙晓鸿 | ||
①随堂练习题发布、②讨论题发布 | ||||||
第2周 | 5 | 2.2 几何不变体系的组成规律 | 三角形原则、 规律运用 | 15:21 | ||
6 | 2.3 瞬变体系 | 瞬变体系 | 10:44 | |||
7 | 2.4 计算自由度 | 计算自由度 | 15:05 | |||
8 | 2.5 几何构造分析举例 | 判定几何构成 | 17:03 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布、③第1次单元测验题发布★ | ||||||
第3周 | 9 | 3.1 梁的计算内力回顾(1) | 弯矩图、剪力图 | 13:27 | 第三章 龙晓鸿 | |
10 | 3.1 梁的计算内力回顾(2) | 弯矩图、剪力图 | 09:38 | |||
11 | 3.2 区段叠加法作弯矩图 | 区段叠加法 | 12:43 | |||
12 | 3.3 斜梁 | 斜梁内力图 | 12:44 | |||
13 | 3.4 多跨静定梁 | 基本部分、附属部分 | 16:21 | |||
14 | 3.5 静定平面刚架 | 刚架内力图 | 14:54 | |||
15 | 3.6 快速作静定刚架弯矩图(1) | 画M图技巧 | 13:09 | |||
16 | 3.6 快速作静定刚架弯矩图(2) | 画M图技巧 | 16:40 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布 | ||||||
第4周 | 17 | 3.7 静定平面桁架(1) | 桁架特点、分类 | 10:25 | ||
18 | 3.7 静定平面桁架(2) | 结点法、截面法 | 13:43 | |||
19 | 3.8 组合结构 | 二力杆、梁式杆 | 12:57 | |||
20 | 3.9 三铰拱(1) | 水平推力、拱内力 | 15:39 | |||
21 | 3.9 三铰拱(2) | 压力线、合理拱轴线 | 12:49 | |||
22 | 3.10 静定结构总论 | 基本性质、受力特点 | 13:11 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布、③第2次单元测验题发布★ | ||||||
第5周 | 23 | 4.1 影响线的概念 | 影响线定义 | 08:42 | 第四章 龙晓鸿 | |
24 | 4.2 静力法作简支梁内力影响线 | 静力法、简支梁 | 09:57 | |||
25 | 4.3 静力法作其他梁内力影响线 | 悬挑梁、多跨静定梁 | 10:30 | |||
26 | 4.4 间接荷载作用下的影响线 | 间接荷载 | 17:01 | |||
27 | 4.5 静力法作桁架的影响线 | 桁架 | 12:36 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布 | ||||||
第6周 | 28 | 4.6 静力法作其它结构内力影响线 | 三铰拱、三铰刚架、组合结构 | 09:12 | ||
29 | 4.7 机动法作静定内力影响线 | 机动法 | 15:34 | |||
30 | 4.8 影响线的应用(1) | 求内力、 荷载不利布置 | 14:38 | |||
31 | 4.8 影响线的应用(2) | 多边形,内力包络图 | 11:11 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布、③第3次单元测验题发布★ | ||||||
第7周 | 32 | 5.1 位移计算概述 | 虚功原理 | 11:24 | 第五章 龙晓鸿 | |
33 | 5.2 支座移动产生的位移计算 | 支座移动、 力的虚设方法 | 11:04 | |||
34 | 5.3 制造误差产生的位移计算 | 制造误差 | 08:42 | |||
35 | 5.4 温度作用下的位移计算 | 温度作用 | 11:10 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布 | ||||||
第8周 | 36 | 5.5 荷载作用下的位移计算 | 变形体虚功原理 | 14:10 | ||
37 | 5.6 图乘法 | 公式推导、应用举例 | 14:44 | |||
38 | 5.7 线性变形体系的互等定理 | 4个互等定理 | 11:54 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布、③第四次单元测验题发布★ | ||||||
第9周 | 39 | 6.1 超静定次数的确定 | 超静定次数 | 11:46 | 第六章 龙晓鸿 | |
40 | 6.2 力法的基本概念 | 基本体系、力法方程 | 12:31 | |||
41 | 6.3 力法解超静定刚架 | 超静定刚架、 基本体系 | 15:20 | |||
42 | 6.4 力法解超静定排架 | 超静定排架、 基本体系 | 09:05 | |||
43 | 6.5 力法解超静定桁架和组合结构 | 超静定桁架和组合结构、基本体系 | 14:23 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布 | ||||||
第10周 | 44 | 6.6 力法解对称结构(1) | 正对称、反对称 | 14:14 | ||
45 | 6.6 力法解对称结构(2) | 荷载的分解、 取半结构 | 14:41 | |||
46 | 6.7 力法解超静定拱(1) | 无拉杆两铰拱 | 11:03 | |||
47 | 6.7 力法解超静定拱(2) | 有拉杆两铰拱、无铰拱 | 13:56 | |||
48 | 6.8 其它因素引起超静定结构计算 | 支座移动、温度变化、弹簧支座 | 14:33 | |||
49 | 6.9 超静定结构位移计算和校核 | 位移计算、校核 | 12:49 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布、③第5次单元测验题发布★ | ||||||
第11周 | 50 | 7.1 位移法的基本概念 | 基本未知量 | 08:02 | 第七章 樊剑 | |
51 | 7.2 杆端力和杆端位移的关系 | 三种单元模式 | 11:37 | |||
52 | 7.3 结点截面平衡法 | 位移法方程 | 07:36 | |||
53 | 7.4 典型方程法(1) | 基本原理 | 09:08 | |||
54 | 7.4 典型方程法(2) | 刚度系数、位移法方程 | 08:25 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布 | ||||||
第12周 | 55 | 7.5 位移法解对称结构 | 取半结构 | 07:38 | ||
56 | 7.6 其它各种情况的处理(1) | 支座移动、温度变化、弹簧支座 | 07:19 | |||
57 | 7.6 其它各种情况的处理(2) | 斜杆、无剪力杆、 刚度无穷大 | 08:37 | |||
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第13周 | 58 | 8.1 力矩分配法的基本思路 | 分配系数、传递系数、单结点 | 18:40 | 第八章 江宜城 | |
59 | 8.2 多结点的力矩分配法 | 多结点 | 12:26 | |||
60 | 8.3 无剪力分配法 | 剪力静定 | 09:43 | |||
61 | 8.4 近似法(1) | 分层法、二次力矩分配法 | 08:41 | |||
62 | 8.4 近似法(2) | 反弯点法 | 07:17 | |||
63 | 8.5 超静定结构力的影响线(1) | 绘大致影响线 | 08:17 | |||
64 | 8.5 超静定结构力的影响线(2) | 绘精确影响线、内力包络图 | 06:10 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布、③第7次单元测验题发布★ | ||||||
第14周 | 65 | 9.1 矩阵位移法概述 | 相关概念 | 10:08 | 第九章 龙晓鸿 | |
66 | 9.2 局部坐标系单元刚度矩阵(1) | 先(后)处理编码、定位向量 | 15:50 | |||
67 | 9.2 局部坐标系单元刚度矩阵(2) | 单元刚度矩阵 | 12:40 | |||
68 | 9.3 整体坐标系单元刚度矩阵 | 坐标转换 | 12:37 | |||
69 | 9.4 连续梁的整体刚度矩阵 | 整体刚度矩阵组装 | 11:12 | |||
70 | 9.5 刚架的整体刚度矩阵 | 整体刚度矩阵组装 | 13:05 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布 | ||||||
第15周 | 71 | 9.6 结点荷载列阵(1) | 等效结点荷载列阵 | 12:21 | ||
72 | 9.6 结点荷载列阵(2) | 等效结点荷载列阵、固端力 | 10:41 | |||
73 | 9.7 矩阵位移法的计算步骤 | 刚架的内力计算 | 12:39 | |||
74 | 9.8 忽略轴向变形时刚架的矩阵位移法 | 编码、刚度矩阵改写 | 11:51 | |||
75 | 9.9 桁架结构的矩阵位移法 | 桁架单元刚度矩阵、方程求解 | 12:13 | |||
76 | 9.10组合结构的矩阵位移法 | 组合结构单元刚度矩阵、方程求解 | 09:02 | |||
77 | 9.11其它问题的计算 | 支座移动、弹簧支座 | 16:08 | |||
①随堂练习题发布、②讨论题发布、③第8次单元测验题发布★ | ||||||
第16周 | ★★★期末考试,2小时 |
祝同学们学习愉快!