結(jié)構(gòu)力學(xué)是普通高等院校土木工程、水利工程、交通工程、港口與海岸工程等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,是我校重點(diǎn)建設(shè)課程之一。一方面它以高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等課程為基礎(chǔ),另一方面,它又是鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)抗震等專業(yè)課的基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程在整個(gè)課程體系中處于承上啟下的核心地位。近年來,課程組教師以現(xiàn)代教育思想為先導(dǎo),以提高教學(xué)質(zhì)量為核心,充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),初步建立了"和諧教學(xué)模式"、"立體化教材建設(shè)"和"有效教學(xué)質(zhì)量檢測"三足鼎立的結(jié)構(gòu)力學(xué)現(xiàn)代化教學(xué)體系。
第一章 緒論(2學(xué)時(shí))
結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象,荷載的分類,節(jié)點(diǎn)及支座的分類,結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖及分類。
第二章 平面體系的幾何組成分析(4學(xué)時(shí))
幾何組成分析的目的,自由度的概念,平面體系自由度的計(jì)算公式。平面幾何不變體系的基本組成規(guī)律及其運(yùn)用。瞬變體系的特征。體系的幾何組成與靜定性的關(guān)系。
難點(diǎn):平面幾何體系的判斷。
重點(diǎn):平面幾何體系的組成分析。
要求:幾何不變體系的基本組成規(guī)則及應(yīng)用。
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作業(yè):2-4題。
第三章至第五章 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算(18學(xué)時(shí))
單桿的受力分析,求桿件指定截面內(nèi)力,內(nèi)力與載荷間的微分關(guān)系,疊加法作內(nèi)力圖。多跨靜定梁的組成及內(nèi)力計(jì)算。平面靜定剛架的結(jié)構(gòu)特征及內(nèi)力計(jì)算。拱的特征。三鉸拱的內(nèi)力計(jì)算。壓力線及合理拱軸。平面靜定桁架組成與分類。用結(jié)點(diǎn)法和截面法計(jì)算桁架內(nèi)力。結(jié)點(diǎn)法和截面法的聯(lián)合應(yīng)用。
難點(diǎn):拱內(nèi)力的求解。
重點(diǎn):靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力求解及梁和剛架內(nèi)力圖的繪制。
要求:靈活運(yùn)用隔離體平衡方法,熟練掌握靜定梁和剛架內(nèi)力圖作法及桁架內(nèi)力解法,掌握靜定組合結(jié)構(gòu)和拱的內(nèi)力計(jì)算方法,了解靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性。
作業(yè):5-7題。
第六章 結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算(10學(xué)時(shí))
結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算,結(jié)構(gòu)位移,廣義位移。位移產(chǎn)生的原因。位移計(jì)算的目的。實(shí)功與虛功的概念。虛功原理。虛功方程的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的一般公式。荷載作用下結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算。圖乘法及其應(yīng)用。溫度變化和支座移動(dòng)時(shí)靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算。線變形體系的互等定理。
難點(diǎn):虛功原理的運(yùn)用。
重點(diǎn):荷載作用下位移的計(jì)算。
要求:理解變形體系虛功原理的內(nèi)容及其應(yīng)用,熟練掌握在荷載作用下靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算方法,掌握靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化、支座移動(dòng)影響下的位移計(jì)算方法,了解互等定理。
作業(yè):14-16題。
第七章 力法(12學(xué)時(shí))
超靜定結(jié)構(gòu)概念。超靜定次數(shù)的確定。力法的基本原理,基本體系基本未知量。力法的典型方程及物理意義。用力法計(jì)算超靜定梁和剛架用力法計(jì)算超靜定桁架、拱和給合結(jié)構(gòu)。對(duì)稱性的利用。溫度改變、支座移動(dòng)和有制造誤差時(shí)超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算。超靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算及最后內(nèi)力圖的校核,超靜定結(jié)構(gòu)與靜定結(jié)構(gòu)的比較。
難點(diǎn):基本體系及力法方程的建立。
重點(diǎn):力法求解超靜定梁及剛架。
要求:掌握力法的基本原理和用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)在荷載、支座移動(dòng)、溫度作用下的內(nèi)力。會(huì)計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的位移,了解超靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性。
作業(yè):6-8題。
第八章 位移法(8學(xué)時(shí))
位移法的基本原理及基本未知數(shù)目的確定。等到截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程。應(yīng)用結(jié)點(diǎn)及截面平衡方程計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)。位移法的基本結(jié)構(gòu)及典型方程。應(yīng)用基本結(jié)構(gòu)及典型方程計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)。對(duì)稱性的利用。力法與位移法的比較。
難點(diǎn):基本未知數(shù)的判斷及位移法方程的建立。
重點(diǎn):位移法求解超靜定梁及剛架。
要求:掌握位移法的基本原理和剛架在荷載作用下的計(jì)算。
作業(yè): 3-4題。
第九章 用漸進(jìn)法計(jì)算超靜定梁和剛架(4學(xué)時(shí))
力矩分配法的基本概念、計(jì)算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架。
難點(diǎn):力矩分配法的計(jì)算原理。
重點(diǎn):力矩分配法計(jì)算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架。
要求:力矩分配法的基本概念、計(jì)算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架。
作業(yè):8-10題。
第十章 影響線及其應(yīng)用(6學(xué)時(shí))
影響線,移動(dòng)荷載的概念。影響線的概念。靜力法作單跨靜定梁影響線。機(jī)動(dòng)法作單跨靜定梁影響線。影響線的應(yīng)用。最不利荷載的位置。簡支梁的絕對(duì)最大彎矩。簡支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖。用機(jī)動(dòng)法作超靜定梁影響線。內(nèi)力包絡(luò)圖。
難點(diǎn):影響線的繪制。
重點(diǎn):靜力法、機(jī)動(dòng)法作單跨靜定梁影響線。
要求:理解影響線的概念,掌握靜力法作靜定梁、桁架的內(nèi)力影響線,會(huì)利用影響線求移動(dòng)荷載下結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力,了解機(jī)動(dòng)法作影響線。常見的平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析。
作業(yè):10-12題。
*第十一章 最小勢(shì)能原理
*第十二章 結(jié)構(gòu)矩陣分析
第十三章 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算(22學(xué)時(shí))
動(dòng)力計(jì)算的意義。動(dòng)力荷載的分類。動(dòng)力計(jì)算的任務(wù)。動(dòng)力計(jì)算的原理和方法。彈性體性體系的振動(dòng)自由度。單自由度體系的自由振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)。阻尼對(duì)振動(dòng)的影響。多自由度體系的自由振動(dòng)。主振型及主振型的正交性。多自由度體系在簡諧荷載作用下的強(qiáng)迫振動(dòng)。近似法求結(jié)構(gòu)的固有頻率。集中質(zhì)量法。
難點(diǎn):運(yùn)動(dòng)方程的建立及求解
重點(diǎn):單自由度及兩自由度體系的頻率及振型計(jì)算,動(dòng)內(nèi)力及動(dòng)位移計(jì)算。
要求:掌握動(dòng)力分析的基本方法掌握單自由度及兩個(gè)自由度的自由振動(dòng)與在簡諧荷載作用下的受迫振動(dòng)的計(jì)算方法,了解阻尼的作用,了解頻率近似計(jì)算方法。
作業(yè):8-10題。
第十四章 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算(5學(xué)時(shí))
穩(wěn)定的計(jì)算意義。結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的兩種形式。靜力法、能量法。(6學(xué)時(shí))
難點(diǎn): 結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的能量法。
重點(diǎn):計(jì)算平面剛架體系的臨界荷載。
要求:掌握穩(wěn)定的計(jì)算意義、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的兩種形式、靜力法、能量法。會(huì)計(jì)算平面剛架的臨界荷載。
作業(yè):6-8題。
第十五章梁和剛架的極限荷載(5學(xué)時(shí))
結(jié)構(gòu)的極限荷載基本概念。靜定梁的彈塑性分析。極限彎矩。塑性鉸。破壞機(jī)構(gòu)。單跨靜定梁的極限荷載。比例加載的幾個(gè)定理。用機(jī)動(dòng)法和試算法計(jì)算連續(xù)梁的極限荷載。剛架的極限荷載。
重點(diǎn):求極限荷載。
難點(diǎn):破壞機(jī)構(gòu)的判斷。
要求:理解極限彎矩、極限荷載的概念和比例加載時(shí)判定極限荷載的一般定理,會(huì)計(jì)算超靜定梁的極限荷載。