教学大纲
结构力学(双语)
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结构力学课程教学大纲

课程编号:3091003

英文名称:Structural  Mechanics

课程性质:专业基础课

适用专业:水工、农水、农建、土木、水保

先行、后续课程情况:先行课: 高等数学、大学物理、理论力学、材料力学

后续课: 弹性力学、钢筋混凝土结构、钢结构等

学分数:4学分

主讲教师:张洪海 黄剑峰 余艳玲 王春彦

 

一、课程的目的与任务

结构力学是水工、农水、农建、土木、水保等工科专业的一门重要专业基础课,它与高等数学、理论力学、材料力学、弹性力学、钢结构、钢筋混凝土结构、水工建筑物等课程有密切联系,目的是使学生通过该课程的学习,了解杆件结构的组成规律;掌握静定结构和超静定结构的内力和位移的计算原理和方法;能解决一般结构的力学计算问题

结构力学课程的任务是使学生学习结构分析理论,即结构(主要是杆系结构)在外因作用下的强度、刚度的计算理论,掌握杆系结构的静力分析方法,了解常用结构形式的受力性能,初步学会运用结构力学的基本分析方法分析结构设计和工程实践中的力学问题,培养学生对工程结构进行分析和计算的能力

 

二、课程的基本要求

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、课程教学内容

()    

1.结构力学的研究对象和任务。

2.荷载的分类。

3.结构的计算简图及其分类。

4.结点及支座的分类。

(二) 平面体系的机动分析

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) 静定梁与静定刚架

1. 单跨静定梁。

2. 多跨静定梁。

3. 静定平面刚架。

4. 静定结构的特性。

(四)

      1. 拱的基本受力特征。

      2. 三铰拱的内力计算方法。

      3. 三铰拱的合理拱轴线。

(五) 静定平面桁架和组合结构

      1. 平面桁架的计算简图。

      2. 结点法计算桁架内力。

3. 截面法计算桁架内力。

4. 截面法和结点法的联合应用。

5. 各式桁架的比较。

6. 组合结构的计算。

(六) 结构位移计算

1.变形体虚功原理。虚功原理与结构的位移计算。

2.结构位移计算的一般公式。单位荷载法。

3.荷载作用下结构的位移计算。积分法与图乘法。

4.结构由于温度改变和支座位移引起的位移计算。

5.线弹性体系的互等定理。

(七)  

1.超静定结构的概念。超静定次数的确定。

2.力法的基本原理。基本体系与基本未知量。

3.力法的典型方程及其物理意义。

4.用力法计算简单超静定结构。

5.对称性的利用。

6.温度改变及支座位移作用下超静定结构的计算。

7.超静定结构的位移计算。最后内力图的校核。

(八)

1.位移法的基本原理。基本体系与基本未知量。

2.等截面直杆的转角位移方程。

3.位移法的典型方程及其物理意义。

4.荷载作用下超静定梁和刚架的计算。

5.对称性的利用。

6.温度改变及支座位移作用下的计算。

(九) 力矩分配法

1.弯矩分配法的基本原理。分配系数与传递系数。

2.力矩分配法计算连续梁和无结点线位移刚架。

(十) 影响线及其应用

1.移动荷载和影响线的概念。

2.用静力法作静定梁的影响线。

3.用机动法作静定梁和刚架的影响线。

4.结点荷载作用下的影响线。平面桁架的影响线。

5.影响量的计算。最不利荷载位置。

6.简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩。

 

四、课程学时分配

结构力学课程学时分配表

  

课堂讲授

习题课

 

 

课外学时

第一章

2

 

 

2

2

第二章

4

2

 

6

8

第三章

8

4

 

12

24

第四章

2

 

 

2

4

第五章

6

2

 

8

12

第六章

8

2

 

10

18

第七章

8

2

 

10

20

第八章

4

2

 

6

16

第九章

4

 

 

4

8

第十章

4

 

 

4

14

 

50

14

 

64

126

 

五、课程成绩考核

结构力学课程采用闭卷考试。

期末总评成绩=期末卷面成绩70%+期中卷面成绩15%+平时成绩15

 

六、选用教材及参考资料

1. 选用教材:教材选用李廉锟主编、高等教育出版社出版的普通高等教育十五国家级规划教材《结构力学》,该教材取材适宜,叙述精炼,由浅入深,联系实际,较适合一般性地方院校的学生使用。

2. 参考资料:主要参考资料为

1. 龙驭球,包世华主编. 结构力学教程. 北京:高等教育出版社,2001

2. 王焕定,章梓茂,景瑞编著. 结构力学. 北京:高等教育出版社,2003

3. 赵更新编著. 结构力学辅导. 北京:中国水利水电出版社,2001

4. 李家宝主编. 结构力学(第四版). 北京:高等教育出版社,2004

5. 胡维俊编.  结构力学解题指导及题解. 南京:河海大学出版社,1995.

6. 缪加玉. 结构力学的若干问题. 成都:成都科技大学出版社,1993

7. 薛明德主编. 力学与工程技术的进步. 北京:高等教育出版社,2001

8. 潘亦培,朱伯钦主编. 结构力学. 北京:高等教育出版社,1987

9.  袁驷编. 程序结构力学. 北京:高等教育出版社,2001 

10. 朱慈勉等编著. 计算结构力学. 上海:上海科学技术出版社,1992

11. 杜庆华主编. 工程力学手册. 北京:高等教育出版社,1994

12. 徐新济,冯虹编. 结构力学复习与习题分析. 上海:同济大学出版社,1998

13.  雷钟河,江爱川等编. 结构力学解疑. 北京:清华大学出版社,1997