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結(jié)構(gòu)力學是土木工程專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是結(jié)構(gòu)工程、防災減災工程和道路橋梁工程碩士研究生統(tǒng)一入學考試必考課程。
結(jié)構(gòu)力學研究對象是各類土木工程結(jié)構(gòu),主要研究內(nèi)容有結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律;結(jié)構(gòu)在各類外荷載作用下的強度、剛度、穩(wěn)定性及動力反應的計算原理和計算方法。
通過本課程的學習,學生可以系統(tǒng)得掌握結(jié)構(gòu)力學知識,提高結(jié)構(gòu)計算能力,能熟練地計算土木工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)力并分析結(jié)構(gòu)的力學性能,培養(yǎng)學生的分析問題、解決問題的能力和科學的思維方法,為學習有關(guān)專業(yè)課程以及畢業(yè)后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)分析、施工和科學研究工作奠定理論基礎(chǔ)。
《結(jié)構(gòu)力學》課程內(nèi)容體系包括:
(1)經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學
它主要是培養(yǎng)學生掌握平面桿件結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及位移計算的基本概念、基本原理和基本方法。其主要內(nèi)容包括:
A:結(jié)構(gòu)的幾何組成分析,靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算和位移計算,超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法(包括力法、位移法、漸近法等),結(jié)構(gòu)的影響線分析及應用;
B:結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計算,結(jié)構(gòu)極限荷載,結(jié)構(gòu)動力分析等。
“經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學”內(nèi)容涉及到結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計算的基本理論和經(jīng)典方法,是培養(yǎng)學生的分析能力和計算能力,是我們必須要掌握的基本內(nèi)容。據(jù)此,課程組編寫了相應的《結(jié)構(gòu)力學A(1)》、《結(jié)構(gòu)力學A(2)》課程教學大綱,并編寫配套系列教材:《結(jié)構(gòu)力學》(上)、《結(jié)構(gòu)力學》(下)、《結(jié)構(gòu)力學習題集》。
(2)計算結(jié)構(gòu)力學
它是以數(shù)值計算的方法,用計算機求解結(jié)構(gòu)力學中的各類問題,其主要內(nèi)容包括:連續(xù)梁、平面桿系結(jié)構(gòu)、空間桿系結(jié)構(gòu)、彈性平面問題的有限元分析和計算機程序設(shè)計計算等。“計算結(jié)構(gòu)力學”是在學生掌握結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及位移計算基本方法的基礎(chǔ)上,進一步培養(yǎng)學生計算機建模分析能力和大型結(jié)構(gòu)的計算機運算能力。
同時,根據(jù)社會的需求和發(fā)展,我們對結(jié)構(gòu)力學相關(guān)系列課程的內(nèi)容也進行了調(diào)整,主要拋棄了一些繁瑣的手算知識(如迭代法、彈性中心法、圖解法等),增加計算機在結(jié)構(gòu)力學中應用,借鑒清華大學編制的結(jié)構(gòu)力學計算軟件“結(jié)構(gòu)力學求解器”,應用程序分析體系幾何組成特性、結(jié)構(gòu)的內(nèi)力位移、穩(wěn)定臨界荷載、塑性極限荷載、動力分據(jù)此,課程組編寫了相應的結(jié)構(gòu)力學A(1》、結(jié)構(gòu)力學A(2)課程實驗教學大綱。
(3)定性結(jié)構(gòu)力學
“定性結(jié)構(gòu)力學”以訓練和培養(yǎng)學生定性分析、估算判斷的能力為目標,使學生在學習了“經(jīng)典結(jié)構(gòu)力學”的內(nèi)容和其他相關(guān)課程的基礎(chǔ)上,能夠進一步理解、掌握和運用結(jié)構(gòu)力學中的核心概念和基本方法,在工程和科學實踐中的概念設(shè)計、估算判斷、計算模型建立、計算模型簡化、計算結(jié)果分析等重要課題中能夠自覺主動并機動靈活地進行定性分析。其主要內(nèi)容包括:結(jié)構(gòu)分析基本理論的定性概念、梁和剛架彎矩分布與變形的定性分析、靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的力學特征及工程應用、結(jié)構(gòu)動力學和結(jié)構(gòu)抗震中的定性問題等。
