spContent=结构力学是土木等专业的重要课程。学习任务是掌握平面杆件结构计算的基本概念、原理和方法,了解结构力学性能,为结构设计服务。本校结构力学课程团队是在力学家徐芝纶院士领导下建成,教材、试题库等获国家教学成果奖2项;是国家精品课程和精品资源共享课。教学特色:联系工程,强化概念,培养能力。
结构力学是土木等专业的重要课程。学习任务是掌握平面杆件结构计算的基本概念、原理和方法,了解结构力学性能,为结构设计服务。本校结构力学课程团队是在力学家徐芝纶院士领导下建成,教材、试题库等获国家教学成果奖2项;是国家精品课程和精品资源共享课。教学特色:联系工程,强化概念,培养能力。
—— 课程团队
课程概述
本课程为结构力学的静定结构力学部分,包括五章学习内容,学习时间为10周。采用视频讲授、在线辅导与讨论、课堂测试、单元测试和作业互评等教学方式完成学习任务。视频讲授是课程核心部分,主要以知识点为线索讲述结构力学的基本概念、基本原理和基本方法。重点是在讲授知识的同时,注重学生计算能力、分析能力、判断能力和自学能力的培养。由于结构力学知识的系统性比较强,所以每个视频的时长约有15分。因为视频时长的限制,不能像课堂教学中实时互动、讨论,因此同学要在看完视频后,在线积极参与讨论,充分共享本课程教学团队的师资资源,并和其他学习者交流、启发,贡献和分享知识、灵感和思想。由于结构力学知识的连贯性,如果课堂测试、单元测试成绩不理想,需要重复看视频和检查作业错误,或者请求助教帮助。直到测试成绩优良,才应该进入下一阶段学习。期末考试通过网站完成,届时会发布考试通告,题目和要求见通告。最终成绩以平时成绩和期末成绩综合评定。成绩分为三等:优秀、合格和不合格。
授课目标
结构力学—静定结构力学部分的具体教学目标:
(1)使学生对常用杆件结构具有选择计算简图的初步能力;
(2)使学生掌握平面不变体系组成法则及平面杆件体系的几何组成分析方法;
(3)使学生熟练掌握静定多跨梁、刚架及桁架内力计算、内力图的绘制方法,掌握拱、静定组合结构的内力计算方法,了解合理拱轴线概念和静定结构的受力特征,对内力分布的合理性作出定性判断的能力;
(4)使学生了解虚功原理,熟练掌握在荷载作用下结构的位移计算方法,掌握广义荷载引起的结构位移计算方法;
(5)使学生掌握静定结构影响线的绘制方法,会利用影响线求结构的最大内力和确定最不利荷载位置,了解内力包络图和简支梁的绝对最大弯矩;
(6)培养学生理论联系实际,灵活应用所学知识发现、分析和解决工程中实际问题的能力;
(7)引导自主学习、激发研究兴趣、培养创新能力。
课程大纲
绪论
课时目标:对常用杆件结构具有选择计算简图的初步能力。
1.1 结构力学的研究对象及其任务
1.2 杆件结构的计算简图与分类
平面杆件体系几何组成分析
课时目标:掌握平面不变体系组成法则及平面杆件体系的几何组成分析方法。
2.1 平面杆件体系的几何组成特性与自由度
2.2 几何不变体系的组成法则
2.3 几何组成分析举例
静定结构内力计算
课时目标:熟练掌握静定多跨梁、刚架及桁架内力计算、内力图的绘制方法,掌握拱、静定组合结构的内力计算方法,了解合理拱轴线概念和静定结构的受力特征,具有对内力分布的合理性作出定性判断的能力。
3.1 静定结构概述
3.2 静定结构一般分析方法(含各类结构反力计算)
3.3 分段叠加法作弯矩图
3.4 静定平面刚架计算基本训练
3.5 静定平面刚架计算和分析能力提升
3.6 三铰拱的内力计算
3.7 静定平面桁架内力计算
3.8 静定组合结构内力计算与静定结构特性
静定结构的位移计算
课时目标:了解虚功原理,熟练掌握在荷载作用下结构的位移计算方法,掌握支座位移、温度变化等广义荷载引起的结构位移计算方法。
4.1 位移计算概述及虚功的概念
4.2 外力虚功和虚变形功
4.3 虚功原理及其两种应用形式
4.4 结构位移计算的一般公式及荷载作用下结构的位移计算
4.5 图乘法计算结构的位移
4.6 支座移动、温度改变时的位移计算
4.7 线性变形体系的互等定理
影响线及其应用
课时目标:掌握静定结构影响线的绘制方法,会利用影响线求结构的最大内力和确定最不利荷载位置,了解内力包络图和简支梁的绝对最大弯矩。
5.1 影响线的概念及绘制简支梁影响线的静力法
5.2 静力法绘制静定梁的影响线
5.3 间接荷载作用下的影响线及桁架的影响线
5.4 机动法作静定梁的影响线
5.5 影响量的计算及最不利荷载位置的确定
5.6 包络图与简支梁的绝对最大弯矩
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预备知识
参考资料
蔡新等编著,《结构静力学》,河海大学出版社,2004年;
杨海霞等编著《计算力学基础》,河海大学出版社,2004年;
杨海霞等编著《结构力学学习指导:概念与能力训练》,高等教育出版社,2017年;
龙驭球等《结构力学教程》,高等教育出版社,2008年;
朱慈勉,《结构力学》,高等教育出版社,2016年。
常见问题
Q : 结构力学—超静定结构力学部分什么时候发布?
A : 在静定结构力学部分结束后,超静定结构力学部分将在同一平台随后发布,请大家关注。