結(jié)構(gòu)力學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,是我校重點建設(shè)課程之一。一方面它以高等數(shù)學、理論力學、材料力學等課程為基礎(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)力學課程在整個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"和諧教學模式"、"立體化教材建設(shè)"和"有效教學質(zhì)量檢測"三足鼎立的結(jié)構(gòu)力學現(xiàn)代化教學體系。
第一章 緒論(2學時)
結(jié)構(gòu)力學的研究對象,荷載的分類,節(jié)點及支座的分類,結(jié)構(gòu)的計算簡圖及分類。
第二章 平面體系的幾何組成分析(4學時)
幾何組成分析的目的,自由度的概念,平面體系自由度的計算公式。平面幾何不變體系的基本組成規(guī)律及其運用。瞬變體系的特征。體系的幾何組成與靜定性的關(guān)系。
難點:平面幾何體系的判斷。
重點: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)力計算(18學時)
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)力計算。平面靜定剛架的結(jié)構(gòu)特征及內(nèi)力計算。拱的特征。三鉸拱的內(nèi)力計算。壓力線及合理拱軸。平面靜定桁架組成與分類。用結(jié)點法和截面法計算桁架內(nèi)力。結(jié)點法和截面法的聯(lián)合應(yīng)用。
難點:拱內(nèi)力的求解。
重點: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)力計算方法,了解靜定結(jié)構(gòu)的力學特性。
作業(yè):5-7題。
第六章 結(jié)構(gòu)的位移計算(10學時)
結(jié)構(gòu)的位移計算,結(jié)構(gòu)位移,廣義位移。位移產(chǎn)生的原因。位移計算的目的。實功與虛功的概念。虛功原理。虛功方程的應(yīng)用。結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式。荷載作用下結(jié)構(gòu)的位移計算。圖乘法及其應(yīng)用。溫度變化和支座移動時靜定結(jié)構(gòu)的位移計算。線變形體系的互等定理。
難點:虛功原理的運用。
重點:荷載作用下位移的計算。
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)的位移計算方法,掌握靜定結(jié)構(gòu)在溫度變化、支座移動影響下的位移計算方法,了解互等定理。
作業(yè):14-16題。
第七章 力法(12學時)
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。用力法計算超靜定梁和剛架用力法計算超靜定桁架、拱和給合結(jié)構(gòu)。對稱性的利用。溫度改變、支座移動和有制造誤差時超靜定結(jié)構(gòu)的計算。超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算及最后內(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:基本體系及力法方程的建立。
重點: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算超靜定結(jié)構(gòu)在荷載、支座移動、溫度作用下的內(nèi)力。會計算超靜定結(jié)構(gòu)的位移,了解超靜定結(jié)構(gòu)的力學特性。
作業(yè):6-8題。
第八章 位移法(8學時)
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)點及截面平衡方程計算超靜定結(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)及典型方程計算超靜定結(jié)構(gòu)。對稱性的利用。力法與位移法的比較。
難點:基本未知數(shù)的判斷及位移法方程的建立。
重點: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算。
作業(yè): 3-4題。
第九章 用漸進法計算超靜定梁和剛架(4學時)
力矩分配法的基本概念、計算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架。
難點:力矩分配法的計算原理。
重點:力矩分配法計算連續(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學時)
影響線,移動荷載的概念。影響線的概念。靜力法作單跨靜定梁影響線。機動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。簡支梁的絕對最大彎矩。簡支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖。用機動法作超靜定梁影響線。內(nèi)力包絡(luò)圖。
難點:影響線的繪制。
重點:靜力法、機動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,會利用影響線求移動荷載下結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力,了解機動法作影響線。常見的平面機構(gòu)進行分析。
作業(yè):10-12題。
*第十一章 最小勢能原理
*第十二章 結(jié)構(gòu)矩陣分析
第十三章 結(jié)構(gòu)的動力計算(22學時)
動力計算的意義。動力荷載的分類。動力計算的任務(wù)。動力計算的原理和方法。彈性體性體系的振動自由度。單自由度體系的自由振動與強迫振動。阻尼對振動的影響。多自由度體系的自由振動。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迫振動。近似法求結(jié)構(gòu)的固有頻率。集中質(zhì)量法。
難點:運動方程的建立及求解
重點:單自由度及兩自由度體系的頻率及振型計算,動內(nèi)力及動位移計算。
要求:掌握動力分析的基本方法掌握單自由度及兩個自由度的自由振動與在簡諧荷載作用下的受迫振動的計算方法,了解阻尼的作用,了解頻率近似計算方法。
作業(yè):8-10題。
第十四章 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計算(5學時)
穩(wěn)定的計算意義。結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的兩種形式。靜力法、能量法。(6學時)
難點: 結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的能量法。
重點:計算平面剛架體系的臨界荷載。
要求:掌握穩(wěn)定的計算意義、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的兩種形式、靜力法、能量法。會計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學時)
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。破壞機構(gòu)。單跨靜定梁的極限荷載。比例加載的幾個定理。用機動法和試算法計算連續(xù)梁的極限荷載。剛架的極限荷載。
重點:求極限荷載。
難點:破壞機構(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判定極限荷載的一般定理,會計算超靜定梁的極限荷載。