中国海洋大学教学大纲-港口航道与海岸工程-结构力学I.doc

结构力学 开课院系： 工程学院课程编号： 082702101217课程英文名称：Structure Mechanics I课程总学时：68 总学分：4含实验或实践学时：0 学分：0推荐使用教材：结构力学教程（、II）编者：龙驭球、包世华主编出版社：高等教育出版社 出版时间及版次：2000年7月第1版课程教学目标与基本要求：课程性质：必修课。 先修课程：高等数学、物理、理论力学、材料力学、计算方法、计算机技术基础根据港航本科专业四年制的课程安排与学习特点，为保证使学生将基本内容学到手，大纲中要求的内容为基本部分。主要内容为静定结构与超静定结构的内力分析与位移计算，要求学生牢固掌握。对号的内容应重点掌握。对*号的内容一般不要求，提供有余力的学生选学。学生学完基本内容后，应达到如下要求：一、一般要求1、对一般杆件结构能选择计算简图。2、能分析一般结构体系的几何组成，确定超静定次数。3、理解梁、刚架、桁架、拱及组合结构的受力特性。二、静定结构要求1、能熟练应用隔离体的平衡条件，正确计算静定结构的支座反力与内力，并掌握常见结构的受力特点。2、了解变形体的虚功原理，掌握单位荷载法，能熟练计算静定结构的位移。3、能用静力法或机动法作静定梁的影响线。三、超静定结构要求1、掌握力法、位移法与力矩分配法的基本原理，能应用这些方法计算超静定结构的内力、位移。2、掌握多层多跨刚架的近似计算方法。四、专题部分要求1、掌握矩阵位移法的计算原理和计算步骤，能用计算机程序计算连续梁和刚架。2、掌握影响线的基本概念及绘制静定梁影响线的方法。考试形式：期终闭卷考试占80%，并与平时成绩20%（作业、期中考查、考勤等多种形式）相结合。课程内容与学时分配：授课内容教学目标授课模式学时分配第1章 绪论1.1 结构力学的学科内容和教学要求1.2 结构的计算简图及简化要点1.3 结构的分类1.4 荷载的分类了解结构力学的任务和学习方法。结构力学与理论力学、材料力学的关系。讲授与多媒体结合1第2章 结构的几何构造分析2.1 几何构造分析的几个概念2.2 平面几何不变体系的组成规律2.3 平面杆件体系的计算自由度2.7 小结2.8 思考与讨论会进行几何构造分析，理解自由度、约束、多余约束的概念。熟练掌握几何不变体系的组成规律。掌握瞬变体系、静定、超静定体系的特征。讲授与多媒体结合3第3章 静定结构的受力分析3.1 梁的内力计算回顾3.2 静定多跨梁3.3 静定平面刚架3.5 静定平面桁架3.7 组合结构3.8 小结3.9 思考与讨论熟练掌握杆件的受力分析、叠加法作任意杆件的弯矩图。几何构造分析与受力分析的关系。能够熟练绘制静定多跨梁与静定平面刚架的内力图。掌握静定平面桁架的假设、特点、组成和分类。结点法、截面法及联合应用。结点法、截面法的特殊应用。零杆的判断。组合结构的内力计算。讲授与多媒体结合10第4章 静定结构总论4.1隔离体方法及其截取顺序的优选4.2几何构造分析与受力分析的关系4.3零载法4-4刚体体系的虚工原理4.5静定结构的一般性质4.6各种结构形式的受力特点4.8 小结4.9 思考与讨论掌握静定结构受力分析方法。讲授与多媒体结合2第5章 影响线 5.1 移动荷载和影响线的概念5.2 静力法简支梁的影响线5.3 结点荷载作用下的影响线5.4 静力法作桁架的的影响线5.5 机动法作影响线5.6 影响线的应用*5.8 简支梁的内力包络图与绝对最大弯矩5.9 小结5.10 思考与讨论了解移动荷载影响线的概念。熟练掌握静力法、机动法作静定梁的影响线。掌握结点荷载作用下的影响线。掌握利用判别式判别荷载最不利位置，并利用影响线求某量的最大值。简支梁的内力包络图与绝对最大弯矩。讲授与多媒体结合6第6章 结构的位移计算 6.1 应用虚构原理求刚体体系的位移6.2 结构位移计算的一般公式6.3 荷载作用的位移计算6.4 荷载作用位移计算举例6.5 用图乘法6.6互等定理6.7 小结6.8 思考与讨论掌握虚力原理与单位荷载法、结构位移计算的一般公式。荷载作用、温度变化、支座移动引起的位移计算。相对位移。能熟练应用图乘法计算荷载作用下引起的位移。了解互等定理。讲授与多媒体结合8第7章 力法 7.1 超静定结构的概念和超静定次数7.2 力法的基本概念7.3 超静定刚架与排架7.4 超静定桁架组合结构7.5 对称结构的计算7.6 支座移动和温度改变时的计算7.7 超静定结构位移的计算7.8 超静定结构计算的校核7.9 小结7.10 思考与讨论了解超静定结构的概念。掌握超静定次数的确定。熟练掌握力法的基本原理，用力法计算超静定梁、超静定排架、超静定刚架、超静定组合结构、超静定桁架等结构在荷载作用下的内力计算。对称性的利用与简化计算。掌握超静定结构的支座移动与温度变化时的内力计算。超静定结构的位移计算。内力图的校核。讲授与多媒体结合10第8章 位移法 8.1 位移法的基本概念8.2 等截面杆件的刚度方程8.3 无侧移刚架的计算8.4 有侧移刚架的计算8.5 位移法的基本体系8.6 对称结构的计算8.7支座移动和温度改变时的计算8.8 小结8.9 思考与讨论掌握等截面杆件的转角位移方程。位移法的基本原理、基本未知量。熟练掌握用直接杆端弯矩法计算连续梁、排架、刚架的内力。对称性的利用。*支座移动与温度变化时的内力计算。位移法的基本体系与典型方程。讲授与多媒体结合10第9章 渐近法及超静定结构的影响线 9.1 力矩分配法的基本概念9.2 多结点的力矩分配9.3 对称结构的计算9.4 无剪力分配法9.5 力矩分配法与位移法的联合求解9.6 超静定力的的影响线9.7 连续梁最不利载荷分布及内力包络图9.8 小结9.9 思考与讨论掌握力矩分配法的基本原理、适用条件。熟练掌握用力矩分配法计算连续梁与无侧移刚架。无剪力分配法的适用条件与计算。机动法作连续梁的内力影响线，连续梁的内力包络图。讲授8第10章 矩阵位移法 10.1 概述10.2 单元刚度矩阵( 局部坐标系 )10.3 单元刚度矩阵 ( 整体坐标系)10.4 连续梁的整体刚度矩阵10.5 刚架的整体刚度矩阵10.6 等效结点荷载10.7 计算步骤和算例10.8 忽略轴向变形时的矩形刚架整体分析10.9 桁架及组合结构的整体分析10.10 小结10.11 思考与讨论了解单元分析、矩阵位移法的基本概念。掌握用矩阵位移法计算连续梁和刚架。单元结点位移、整体结点位移、单元刚度矩阵、整体刚度矩阵、等效结点荷载、单元刚度方程、整体刚度方程。讲授8*第11章 *杆件结构的虚功原理与能量原理 不要求0第12章 超静定结构总论 12.1超静定结构各类解法的比较和合理选用12.2 分区混合法12.3分区混合能量驻值原理12.4 分区混合能量偏导数定理12.5 近似法12.6 超静定结构的特性12.7 结构计算简图续论12.8 支座简图与弹性支承概念12.9结点简图与次内力概念 12.10 方法论(3) 一一超静定结构部分12.11 小结12.12 思考与讨论了解超静定结构的受力特性，内力分布与刚度的关系。各种方法（力法、位移法、渐近法与近似法）的选择。各种方法的联合应用。计算图简化与刚度的关系。自内力的存在。培养学生独立思考和解决实际问题的能力。讲授2合计68学习参考书：1、结构力学（上册 第一、二分册），龙驭球、包世华，高等教育出版社，1979年结构力学（下册），龙驭球、包世华，高等教育出版社，1979年2、结构力学（上册），朱伯钦、周竞欧、徐哲明，同济大学出版社，1993年3、结构力学（下册