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文档简介

1、结构力学()教学大纲课程编码:1811140705课程名称:结构力学()学时/学分:64/4关联课程:高等数学、物理、理论力学、材料力学、弹性力学、塑性力学、钢结构、钢筋混凝土结构、结构设计原理适用专业:土木工程开课教研室:土木工程课程类别与性质:专业基础课程、必修一、 课时分配与考核权重按照学校的整体要求,基于对教学目标及基本知识、基本技能、基本素养的分析,本课程的内容依据高等学校土木工程专业教育的培养目标以及毕业生基本要求和培养方案,选定绪论、结构的几何构造分析、静定结构、结构的位移计算、力法和位移法等6部分内容,共64学时,4学分。要求教师在授课过程中围绕课内教与学、课外导与做、线上线下

2、紧密结合等环节,推进考评方式改革,重视过程性评价,突出基于能力的非标准化答案考试。基于该教学考核评价思路,本课程主要以平时作业、课堂提问、模型制作、期末测试等方式对学生进行考核评价,其中平时作业、课堂提问、模型制作等过程性评价占评价权重的60%,期末考试占评价权重的40%。课时分配与考核权重一览表序号章节名称(知识单元)课时数评价方法及考核权重1第一章绪论41、本部分内容以作业和提问的方式进行考核过程性评价(占2%),期末考试权重为2%2、本部分内容包括4个主要内容,3个知识点2 第二章结构的几何构造分析101、本部分内容的考核期末考试权重为(占6%),过程性评价(占8%),过程性评价的方式为

3、课堂作业、课堂提问以及实验。2、本部分内容包括6个主要内容,10个知识点3第三章静定结构141、本部分内容的考核以期末考试(占8%),过程性评价(占10%)并重,过程性评价的方式为试验检测和平时作业。2、本部分内容包括8个主要内容,10个知识点。4第五章结构的位移计算101、本部分内容的考核以期末考试(占6%),过程性评价(占14%),过程性评价的方式为平时作业和课堂提问。2、本部分内容包括6个主要内容,6个知识点。5第六章力法141、本部分内容的考核以期末考试(占10%),过程性评价(占14%)并重,过程性评价的方式为试验检测和平时作业。2、本部分内容包括9个主要内容,15个知识点6第七章位

4、移法121、本部分内容的考核以期末考试(占8%),过程性评价(占12%)并重,过程性评价的方式为试验检测和平时作业。2、本部分内容包括7个主要内容,12个知识点合计64100%二、 课程资源库1.参考书1 钟朋,结构力学解题指导及习题集,高等教育出版社,20042 龙驭球,等. 能量原理新论,中国建筑工业出版社,20073 杜正国,结构分析,高等教育出版社4 彭俊生,结构力学练习册,西南交通大学出版社.5 Bao Shihua,Structural Mechanics ,WHUT Press.6 R.C.Hibbeler, Structural Analysis. 2.期刊(国内、国

5、际顶级力学类期刊)土木工程学报(中国) China Civil Engineering 1954 中国土木工程学会 China Civil Engineering Society力学学报(中国) Acta Me-chanica Subuca 1957 中国力学学会力学学报编辑委员会(The Editorial Board of ACTAMECHANIC A SINICA,the Chinese Society of Theoretical and Applied Mechanics)力学译丛(中国) 1964 中国科学技术情报研究所分所力学进展(中国) 1982 中国科学院力学研究所应用力学(

6、中国) 1982 中国科学技术情报研究所分所固体力学学报(中国) Acta Mechanica Solida Sinica 1980 固体力学学报编辑委员会员应用数学和力学(中国) Applied Mathematics and Mechanics 1980 应用数学和力学编辑委员会建筑结构学报(中国) Jour-nal of Building Structures 1980 中国建筑学会上海力学(中国) 1980 上海力学编辑部 爆炸与冲击(中国) 1981 爆炸与冲击编辑部 振动与冲击(中国) 1982 振动与冲击编辑委员会空气动力学学报(中国) Acta Aerodynamica Sin

7、ica 1983 空气动力学学报编辑委员会 应用数学和力学(中国) (AppliedMa hematics and Mechanics) 1980应用数学和力学编辑委员会 热应力杂志(美) Journal of Thermal Stresses 1978 美国 Hemispheres Publishing Co. 国际非线性力学杂志(英) International Journal of Non-Linear Mechanics 1966 英国 Pergamon Press Ltd.国际固体与结构杂志 International Journal of Solids and Struc

8、tures 1965 英国Pergamon Press Ltd.国际多相流杂志(英) International Journal of Multiphase Flow 1973 英国Pergamon Press Ltd.地震工程与结构动力学 (英) Earthquake Engineering Structural Dynamics 1972 英国John Wiley Sons Ltd.国际地震工程与土壤动力学杂志(英) International Journal of Earthquake Engineering Soil Dynamics1981 英国 CML Publications工程

9、断裂力学(英) Engineering Fracture Mechanics 1968 英国 Pergamon Press Ltd.国际工程数值方法杂志 (英) International Journal for Numerical Methods in Engineering 1969 英国John Wiley Sons Ltd.工程材料与结构的疲劳 (英) Fatigue of Engineering Materials and Structures 1978 英国Pergamon Press Ltd国际疲劳杂志(英) International Journal of Fatigue 19

10、79 英国 IPC Science and Technology Press.国际岩石力学与采矿学及地 质力学文摘(英) International Journal of Rock Mechanics MiningScienc Geomechanics ABSTRACTS 1964 英国Pergamon Press Ltd.水利(法) La Houille Blanche 1902 法国理论与应用力学杂志(法) Journal de Mecanique Theorique et Appliquee(Le) 1962 法国Centrale des revues DunodGauthier-Vil

11、lars工程师文献(联邦德国) Ingenieur-Archiv 1929 联邦德国 Springer-Verlag岩石力学与岩石工程 (奥地利) Rock Mechanics Rock Engineering1929 奥地利 Springer-Verlag 固体力学文献(荷兰) Solid Mechanics Archives 1976 荷兰 Martinus Nijhoff Publishers. 应用力学和工程技术中的计算机方法(荷兰) Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 1972 荷兰Elsevier Scienc

12、e Publishers. 风工程和工业空气动力学杂志(荷兰) Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 1975 荷兰Elsevier Scientific Publishing Company(原名为Journal of Industrial Aerodynamics,1980年改为 现名)国际断裂杂志(荷兰) International Journal of Fracture 1965 荷兰Martinus Nijhoff Publishers 数学物理学报(中国) 1981 数学物理学报编辑委员会实验应力分析学会会报

13、 (美) Proceedings of the Society for Experimental StressAnalysis 1943 美国实验应力分析学会 (Society for Experimental Stress Analysis) 实验力学(美) Experimental Mechanics 1961 美国实验应力分析学会 (Society for Experimental Stress Analysis) 结构力学杂志(美) Journal of Structural Mechanics 1972 美国Marcel Dekker Ine.流变学杂志(美) Journal of

14、Rheology 1957 美国John Wiley Sons Inc. Publishers. 液压与气体力学 (美) Hydraulics Pneumatics; Magazine of Fluid Powerand Control Systems 1948 美国Penton/IPC 流体物理学(美) Physics of Fluids 1958 美国物理学会(American Institute of Physics) 流体力学年评(美) Annual Review of Fluid Mechanics 1969 美国Annual Review Inc.应用力学杂志(美) Journal

15、 of AppliedMechanics 1935 美国机械工程师学会 (American Society ofMechanical Engineers)实验应力分析学会年度春 季会议录(美) Proceedingsof the SESA Annual Spring Meeting 美国实验应力分析学会(Society for Experimental Stress Analysis)聚合物科学杂志(美) Journal of Polymer Science 1946 美国John Wiley Sons Inc Publishers生物工程学杂志(美) Journal of Biomechan

16、icalEngineering 1977 美国机械工程师学会 (American Society ofMechanical Engineers)复合材料杂志(美) Journal of Composite Materials 1967 美国 Technomic Publishing Company Inc.流体工程学杂志(美) Journal of FluidsEngineering 1973 美国机械工程师学会 (American Society ofMechanical Engineers)美国土木工程师学会会报-工程力学组杂志(美) Proceedings of the American

17、 Society of CivilEngineers- Journal of the Engineer Mechanics Division 1873 美国机械工程师学会(American Society of Civil Engineers)自动车工程师学会汇刊 (美) SAE Transactions 1906 自动车工程师学会 (Society of Automotive Engineers)船舶研究杂志(美) Journal of ShipResearch 1893 造船与轮机工程师协会 (Society of NavalArchitects Marine Engineers)美国航空

18、与航天学会志 (美) AIAA Journal 1930 美国航空与航天学会 (American Institute of Aeronautics Astronautics)苏联流体力学研究(美) Fluid Mechanics-Soviet Research 1972 美国 Scripta Publishing Co. 流体动力学(美) Fluid Dynamics 1966 美国 Plenum Publishing Co.伦敦皇家学会会报,A辑: 数学及物理科学(英) Proceedings of the Royal Society of London,A:Mathematical Phy

19、sical Sciences 1854 英国皇家学会(The Royal Society of London)伦敦皇家学会哲学汇刊,A 辑数学与物理科学(英) Philosophical Transactions of the RoyalSociety of London,SeriesA:Mathematical Physical Sciences 1854 英国皇家学会(The Royal Society of London)1887年(第178卷)起分A,B两辑出版力学研究通讯(英) Mechanics Research Communications 1974 英国Pergamon Pre

20、ss Ltd生物流变学(英) Biorheology 1963 英国 Pergamon Press Ltd.材料科学杂志(英) Journal of Materials Science 1966 英国 Chapman and Hall Ltd.应变(英) Strain 1964 英国应变测量学会 (British Society for Strain Measurement)工程设计应变分析杂志 (英) Journal of Strain Analysis for Engineering Design 1965 英国 Mechanical EngineeringPublications Ltd

21、.力学研究(英) Research Mechanica 1980 英国Applied Science Publishers计算机与结构(英) Computers Structures 1971 英国 计算机与流体(英) Computers Fluid 1971 英国 Pergamon Press Ltd. 水力气体机械动力(英) Hydraulic Pneumatic Mechanical Power 1955 英国Trade Technical Press Ltd. Ltd. 飞机工程(英) Aircraft Engineering 1929 英国 Bunhill Publications

22、Ltd.航空季刊(英) Aeronautical Quarterly 1949 英国皇家学会(Royal Aeronautical Society)航空杂志(英) Aeronautical Journal 1897 英国皇家学会(Royal Aeronautical Society)星际航行学报(英) Acta Astronautica 1955 英国1974年改为现名,19551973年刊名为Astronautica Acta,Pergamon Press Ltc.应用数学与力学杂志(英) Journal of Applied Mathematics Mechanics 1958 英国197

23、4年改为现名,1955 1973年刊名为Astronautica Acta,Pergamon Press Ltd理性力学与分析文 献(联邦德国) Archive for Rational Mechanics and Analysis 1957 联邦德国 springer-Verlag 流变学学报(联邦德国) Rheologica Acta 1958 联邦德国 Dr. Dietrich Steinkopff Verlag 流体力学实验(联邦德国) Experiments in Fluid 1983 联邦德国 springer-Verlag 油压力学与气体力学 (联邦德国) Olhydraulik

24、 und Pneumatik 1957 联邦德国 Krausskopf Verlagsgruppe 数学生物学杂志(联邦德国) Journal of Mathematical Biology 1974 联邦德国 springer-Verlag热力学与流体力学 (联邦德国) Warme-und Stoffubertragung 1968 联邦德国 springer-Verlag 法国流变学小组手册 通报(法) Cahiers et Bulletin du Groupe Franais de rheologie 1965 法国法国科学院会议周报,A-B辑:数理科学(法) Comptes Rendu

25、s Hebdomadaires des Seances de LAcademie des Sciences, Series A et B:”Sciences Mathematiques,Sciences Physiques” 1835 法国 Centrale des Revues Dunod Gauthier-Villars应用力学纪事(法) Journal de Mecanique Appliquee 1977 法国Centrale des Revues Dunod Gauthier-Villars 力学(意) Mechanica 1966 意大利 Pitagora Editrice力学学报

26、(奥地利) Acta Mechanica 1965 奥地利 Springer-Verlag 弹性体杂志(荷) Journal of Elasticity 1971 荷兰artinus Nijhoff Publishers 天体力学(荷) Celestial Mechanics 1969 荷兰 D.Reidel Publishing Co.工程数学杂志(荷) Journal of Engineering Mathematics 1966 荷兰 Martinus Nijhoff Publishers 材料力学(荷) Mechanics of Materials 1981 荷兰 North-Holl

27、and Publishing Co. 澳大利亚地质力学杂志 (澳) The Australian Geomechanics Journal 1971 澳大利亚加拿大航空与空间杂志 (加) Canadian Aeronautics Space Journal 1955 加拿大,1962年改为现名,19551961年刊名为:Canadian Aeronautics Journal.核工程与设计(瑞士) Nuclear Engineering and Design 1965 瑞士Elsevier Sequoia S.A. 应用数学与力学杂志 (民主德国) ZAMM-Zeitschrift fur A

28、ngewandt Mathematik und Mechanik 1921 民主德国 Akademic-Verlag 理论与应用力学(波兰) Mechanika Teoretyczna i Stosowana 1964 波兰 PWN 工程汇刊(波兰) Rozprawy Inzynierskie 1953 波兰 PWN 力学文献集(波兰) Archives of Mechanics 1849 波兰 PWN 罗马尼亚技术科学杂志, 应用力学辑(罗) Revue Roumaine des sciences Techniques,Serie Mecanique Appliquee 1956 罗马尼亚科

29、学出版社应用力学研究(罗) Studii si Cerctari de Mecanica Applicata 1942 罗马尼亚科学出版社日本应用力学全国会议 录(日) Proceedings of the Japan National Congress of Applied Mechanics 1953 日本中央科学社 材料(日) Journal of the Society of Materials Science 1952 日本材料学会日本机械学会论文集(日) Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineer 1935 日本

30、机械学会 3.网络资源(1) 结构力学 - 同济大学 - 朱慈勉 -资源共享课详细页 - 爱课程 (2) 结构力学(二)_西南交通大学_中国大学MOOC(慕课)/course/swjtu-1001540004 (3) 结构力学视频教程全集_西安交大_张玲玲_免费下载_大学生自学网(4) 中南大学结构力学视频教程_大学理工视频教程在线._第一视频教程网(5) 解敏,结构力学考研视频课程_考研经典教材名师_考试点逐步建立教学资源库,包括平时作业、论文的写作、实验报告的提交三、 教学内容及教学基本要求第14学时第1章 绪论1.课前准备(1)熟

31、悉课程教学大纲,对课程的讲授内容和方式有较好的理解;(2)充分利用各类教学资源加强课程的网络资源库建设;(3)充分理解讲义内容,把握和完成知识由一种书本贮存状态到教师传输状态再 到学生头脑中的贮存形式的这两次转化;(4)查询、收集本学科相关的前沿技术及其在实际项目中的运用案例;(5)整理好课程教学中用到的模型、教具以及实验室用品等;1.1课程属性与教学目标分析结构力学()是土木工程专业的一门重要专业基础课,它与高等数学、物理、理论力学、材料力学、弹性力学、塑性力学、钢结构学、钢筋混凝土结构学、结构设计课有密切联系。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

32、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,为以后钢结构、钢筋混凝土结构学、弹性力学、塑性力学及结构设计等课程的学习打基础。培养结构分析和计算能力。学习结构力学需具有高等数学、物理、理论力学、材料力学的基本静力原理和计算方法(含计算机技能)知识。1.2学习对象分析(1)在知识基础方面,作为大三的学生,具有一定专业基础知识,但对于专业知识的应用及编程、软件学习还不够,应加强该方面的强化与训练;(2)在课程的讲授过程中应区分主修专业和辅修专业,结构力学()作为土木工程专业的主修必修课程应重点强

33、化专业知识的理解与应用;(3)在认知能力方面,学生思维活动依赖具体的事物和经验的支持,缺乏抽象性,但易于接受新知识并善于发问,有较强的求知欲望,因此要引导学生如何快速准确利用网络资源寻求解决问题的途径;(4)学生学习的动机主要取决于对课程内容感兴趣的程度以及对老师的喜爱程度,这就要求教师在课堂上首先要有激情,其次要在准确把握课程知识点的同时增加课堂的趣味性,适当插入任务模块,引入实际案例,加强角色训练,通过课程彰显自身业务素质并对学生进行积极的引导。1.3教学方案设计:本次课程的重点和难点:影响线概念、作影响线的方法及影响线的应用;作影响线的方法及影响线的应用。 教学手段主要是借助PPT和讲义

34、完成教学内容;教学过程主要前面讲过的理论力学、材料力学为基础例进行讲解;通过课堂提问、平时作业、读书笔记来检查教学目标的完成情况。2.课内教学2.1教学内容主要教学内容有:基本要求:了解结构力学的任务,与其它课程的关系及常见杆件结构的分类掌握结构计算简图的概念和确定结构计算简图的原则。掌握杆件结构的支座、结点类型和特点及荷载分类。重点与难点杆件结构的支座、结点类型和特点及荷载分类结构计算简图的确定§1.1  结构力学的学科内容和教学要求§1.2 结构计算简图及简化要点§1.3  杆件结构的分类§1.4  荷载的分类§

35、;1.5  学习方法§1.6  结构力学求解器简介(选学)对于基本概念性的问题以讲授为主,对于基本技能方面知识点可以通过学生讨论的方式进行学习,要求学生达到举一反三的目的。主要包含的知识点有:结构力学的研究任务、结构分类、结构计算简图、结构力学研究对象。2.2 教学方法:讲授+讨论式 2.3 本章小结:本章是结构力学()中重要的一章,主要讲述了结构力学的研究任务、结构的分类,并介绍了结构计算简图的简化方法。了解结构力学的研究任务、结构的分类; 掌握结构计算简图的简化方法; (4) 查阅关于影响线的有关知识,预习第二章结构的几何构造分析的以下几个内容:(一)结构几何

36、构造分析的组成规则;(二)计算自由度 ;(三)真实自由度的计算 。阅读基于影响线的桥梁结构评定理论研究进展J. 唐光武,廖敬波,赵岩,郭骞.  公路交通技术. 2008(06)4.单元(章)考核与评价本章内容的考核方式为提交作业,要求学生提交一篇不少于2000字的读书笔记,主题为结构计算简图简化方法。本章内容的评价权重为4%,其中结构力学研究内容和方法占2%,结构计算简图的简化方法占2%。考核方式与权重比例列表考核方式评价权重备注作业与读书笔记2%要求学生课后结合课堂内容与课外读书完成,时间为3天内。期末考试2%合计4%第514学时第二章 结构的几何构造分析1.课

37、前准备(1) 加强课程的网络资源库建设;(2) 熟悉课程的讲授内容和方式;(3) 准备本次课程教学中用到的工程实例。1.1课程内容学习评价对于上节的理论内容如:,影响量的计算和三角形影响线最不利荷载位置的确定、内力包络图和绝对最大弯矩概念,主要进行提问检查;对于要求复习的内容主要以平时作业的方式检查;对于要求课前预习的内容主要以课堂提问的方式检查预习效果。1.2教学方案设计(1)回顾上次课程的主要内容;(2)本次课程的重点和难点:矩分配法计算连续梁和无侧移刚架、用机动法绘制连续梁的影响线形状及连续梁的最不利荷载分布;(3)教学手段主要是借助PPT和讲义完成教学内容;(4)教学过程主要以连续梁和

38、无侧移刚架为例进行简短的分析;(5)明确教学目标和考核要点;(6)要求学生课下完成指定的读物内容和作业。2.课内教学2.1课堂导入首先对上次教学内容做一个简单回顾,导入本章教学新内容,并明确本章课的重点和难点。2.2 教学内容基本要求领会几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系和刚片、约束、自由度等概念。 掌握体系的计算自由度的概念及计算 无多余约束的几何不变体系的几何组成规则,及常见体系的几何组成分析。 了解结构的几何特性与静力特性的关系。 重点与难点几何不变体系的组成规则,几何瞬变体系的判定方法;计算自由度与真实自由度主要教学内容有:§2.1 几何构造分析的几个概念§2.2

39、 平面几何不变体系的组成规律§2.3平面杆件体系计算自由度§2.4 在求解器中输入平面结构体系(选学)§2.5 用求解器进行几何构造分析(选学)§2.6小结§2.7 思考与讨论 本章知识点几何组成分析的目的、体系自由度、几何不变体系的组成法则、平面几何不变体系的基本组成法则的应用2.3 教学方法:讲授+启发式2.4本章小结: (1)W > 0 表明体系存在自由度,肯定是几何可变体系W = 0 表明体系的约束数正好等于部件总自由度数,是体系不变的必要条件,而非充分条件,如无多余约束,体系是静定结构。W < 0 表明体系的约束

40、数多于部件总自由度数,必有多余约束,如为几何不变体系,则体系是超静定结构实际自由度S、计算自由度W和多余约束n之间的关系:S=(各部件自由度总数)(非多余约束数) =(各部件自由度总数)(全部约束数多余约束数) =(各部件自由度总数)(全部约束数)+(多余约束数)同时反思本次课堂的组织管理上有无缺憾的地方。最后要求学生复习下节课的主要内容。3.课后巩固与拓展(1)学生通过平时作业做一些试题,来巩固一系列的基本概念;注意实际自由度的计算。(2)让学生在课后自己找一些在工程实际中结构组成分析的实例;(3)预习下节课的主要内容,在网上寻找关于静定结构的判别方法及静定结构的性质的相关知识。(4)观看结

41、构力学视频教程全集第3-4集内容4.单元(章)考核与评价本章内容的考核方式为提交作业和读书笔记,通过对工程和实际生活中各种超静定梁和刚架的弯矩分析,体会出力矩分配法的优点和不足之处,通过期末测试来确定学生对知识点的掌握情况。本章内容的评价权重为26%。考核方式与权重比例列表考核方式评价权重备注作业、读书报告6%要求学生课后结合课堂内容与课外读书完成,时间为3天内。期末考试8%合计14%第15-28学时第三章 静定结构1.课前准备(1) 加强课程的网络资源库建设;(2) 熟悉课程的讲授内容和方式;(3) 准备本次课程教学中用到的工程实例。1.1课程内容学习评价对于上节的理论内容及概念,主要进行提

42、问检查;对于要求复习的内容主要以平时作业的方式检查;对于要求课前预习的内容主要以课前提问的方式检查预习效果。1.2教学方案设计(1)回顾上次课程的主要内容;(2)本次课程的重点和难点:两种坐标系中的单元刚度矩阵、结构的整体刚度矩阵、等效结点荷载的形成,已知结点位移求单元杆端力的计算方法,整体刚度矩阵和结构结点荷载的集成过程。(3)教学手段主要是借助PPT和讲义完成教学内容;(4)教学过程主要以从工程实际中大家都比较熟悉的矩阵开始讲解;(5)明确教学目标和考核要点;(6)要求学生课下完成指定的读物内容和作业。2.课内教学2.1课堂导入首先对上次教学内容做一个简单回顾,通过提问学生:在上学期讲到力

43、法及位移法时,提到n个方程的求解问题,这样只能使用计算机来进行计算,那如何把结构的计算导入到计算机呢?由此导入本次教学新内容,并明确本次课的重点和难点。2.2 教学内容主要教学内容有:§3.1 梁的内力计算的回顾§3.2 静定多跨梁§3.3 静定平面刚架§3.4 静定平面桁架§3.5 组合结构§3.6 三饺拱§3.7 隔离体方法及其截取顺序的优选§3.8 刚体体系的虚功原理§3.9 用求解器确定截面单杆§3.10 用求解器求解组合结构§3.11 用求解器求解一般结构§3.12

44、 小结§3.13 思考与讨论 本章知识点静定结构的概念、静定结构刚架的内力计算、静定桁架的内力计算、静定组合结构的内力计算、叠加法作弯矩图、列内力方程发、隔离体平衡法、静定结构的受力分析、三饺拱的内力计算、静定结构一般分析方法本章的基本要求: 1.多跨梁及刚架基本要求掌握结构的支座反力的计算,结构的剪力和轴力计算的两种方法,内力图的形状特征和绘制内力图的叠加法。熟练掌握绘制弯矩图各种技巧,能迅速绘制弯矩图。理解恰当选取分离体和平衡方程计算静定结构内力的方法与技巧。会根据几何组成寻找求解途径。2.平面静定桁架的基本要求:理解桁架的受力特点及按几何组成分类。了解几种梁

45、式桁架的受力特点。熟练运用结点法和截面法及其联合应用,计算桁架内力。掌握对称条件的利用、零杆判定及组合结构的计算。理解根据结构的几何组成确定计算方法。3.三饺拱的基本要求:理解拱的受力特点及拱结构的优点和缺点。掌握三铰拱的反力计算和内力计算及内力图的形状特征。了解三铰拱内力图的绘制方法。掌握三铰拱合理拱轴线的概念,及几种常见荷载下的三铰拱的合理拱轴线。2.3 教学方法:讲授+启发式2.4本章小结: 对于静定结构,只要遵循求解步骤与结构组成顺序相反的原则,适当选取隔离体,利用平衡条件,总可以求出全部的反力和内力;。 受弯结构以受弯为主,采用叠加法做弯矩图,弯矩图画在受拉纤维一侧。利用弯矩图取杆件

46、作为隔离体可得剪力图,利用剪力图取结点作为隔离体可得轴力图。剪力图和轴力图可以画在杆件的任意一侧,但要标出其正负。 对于桁架结构通过判断单杆、零杆,利用对称性,并恰当地选取截面可简化计算;利用各种结构的受力特点,设计时综合考虑,合理确定结构的形式;利用结构的对称性,分解作用的任意荷载为对称的一组和反对称的一组,取半结构计算,通过叠加得最终内力图;静定结构满足平衡要求的解答是唯一的,利用这一性质及其推论可提高分析速度和能力;复杂桁架当计算自由度为零,而又无法使用三角形规则判断其几何性质时,可以利用静定结构解的唯一性性质,采用零载法判断是否存在自内力,如果不存在自内力,说明体系是静定的桁架。3.课

47、后巩固与拓展(1)学生通过作业测试做一些试题,来巩固一系列的基本公式、原理;单元刚度矩阵的形成,总刚矩阵的组装等。(2)让学生在课后查阅有关结构位移计算的使用案例;(3)预习下节课的主要内容,了解结构位移计算的内容。(4)学习位移计算法程序源,了解每句程序的含义,学会编写位移矩阵的程序。4.单元(章)考核与评价本章内容的考核以过程性评价为主,占评价权重为18%(其中静定梁、刚架、桁架结构的弯矩图6%、静定拱与结构的唯一的计算步骤和应用举例等占10%),兼顾期末考试,占8%,过程性评价的方式为平时作业、读书报告、程序编写。考核方式与权重比例列表考核方式评价权重备注平时作业、读书报告、程序编写10

48、%要求学生课外完成,1周内交齐。期末测试8%要求教师要明确考核知识点,学生能综合运用。合计18%第29-38学时第五章 结构位移计算1.课前准备(1) 继续加强课程的网络资源库建设;(2) 熟悉课程的讲授内容和方式;(3) 准备本次课程教学中用到的工程实例。1.1课程内容学习评价对于上章的理论内容如:静定结构的特性,主要进行提问检查;对于要求复习的内容主要以以平时作业、读书笔记的方式检查;对于要求课前预习的内容主要以读书笔记课堂提问的方式检查预习效果。1.2教学方案设计(1)回顾上章课程的主要内容;(2)本章课程的重点和难点强度条件、许用应力;(3)教学手段主要是借助PPT和讲义完成教学内容;

49、(4)教学过程主要以结构动力学方程来组织教学;(5)明确教学目标和考核要点;(6)要求学生课下完成指定的读物内容和课下作业。2.课内教学2.1课堂导入首先对上次教学内容做一个简单回顾,通过提问学生:前面主要介绍了结构在静荷载作用的计算,但是在实际生活中,我们往往要考虑结构的变形,进行刚度方面的计算,那是怎样进行计算的?由此导入本次教学新内容,并明确本次课的重点和难点。2.2 教学内容理解变形体虚功原理的内容及其应用,熟练掌握在荷载作用下静定结构位移的计算方法,掌握静定结构在温度变化、支座移动影响下位移的计算方法,了解互等定理。 主要教学内容有:第一节 应用虚功原理求刚体体系的位移第二

50、节 结构位移计算的一般公式第三节 荷载作用下的位移计算及算例 第四节 图乘法第五节 温度作用时的位移计算第六节 广义位移计算、互等定理主要包括的知识点有:结构变形、温度变化和支座移动引起的结构位移计算 、 图乘法、 积分法、荷载作用下结构的位移计算、结构位移计算的公式、 单位荷载法 、虚力原理 、单位位移法、虚位移原理、虚功原理 、虚变形功 、外力虚功、结构位移 、 互等定理 。2.3 教学方法:讲授+启发式+实验2.4本节小结: 建立了握单自由度体系的自由振动和简谐荷载作用下的受迫振

51、动、两个自由度体系的自由振动及主振型的正交性。同时反思本次课堂的组织管理上有无缺憾的地方。 最后要求学生复习下章课程的主要内容。3.课后巩固与拓展(1)学生通过平时作业做一些试题,来巩固一系列公式:结构位移的计算公式、虚功原理、虚位移原理等。(2)让学生在课后学习力法建立的条件;(3)复习本课程的主要内容。(4)阅读并观看视频力法的应用4.单元(章)考核与评价本章内容的考核以过程性评价为主,占评价权重为14%(其中结构位移计算的一般公式占4%、图乘法等占10%),兼顾期末考试,占6%,过程性评价的方式为平时作业、读书报告、程序编写。考核方式与权重比例列表考核方式评价权重备注平时作业、读书报告、

52、程序编写14%要求学生课外完成,1周内交齐。期末测试6%要求教师要明确考核知识点,学生能综合运用。合计20%第39-52学时第六章 力法1.课前准备(1) 继续加强课程的网络资源库建设;(2) 熟悉课程的讲授内容和方式;(3) 准备本次课程教学中用到的工程实例。1.1课程内容学习评价对于上章的理论内容如:单刚矩阵与总刚矩阵,主要进行提问检查;对于要求复习的内容主要以以平时作业、读书笔记的方式检查;对于要求课前预习的内容主要以读书笔记课堂提问的方式检查预习效果。1.2教学方案设计(1)回顾上章课程的主要内容;(2)本章课程的重点和难点强度条件、许用应力;(3)教学手段主要是借助PPT和讲义完成教

53、学内容;(4)教学过程主要以结构动力学方程来组织教学;(5)明确教学目标和考核要点;(6)要求学生课下完成指定的读物内容和课下作业。2.课内教学2.1课堂导入首先对上次教学内容做一个简单回顾,通过提问学生:前面主要介绍了结构在静荷载作用的计算,但是在实际生活中,我们往往遇到的荷载是动荷载,那是怎样进行计算的?由此导入本次教学新内容,并明确本次课的重点和难点。2.2 教学内容本章是结构力学课程中最难的一章。熟练掌握单自由度体系的自由振动和简谐荷载作用下的受迫振动、两个自由度体系的自由振动及主振型的正交性。掌握计算频率的近似法、阻尼对振动的影响。了解一般荷载作用下结构的动力反映(杜哈梅积分)、无限

54、自由度体系的自由振动。掌握力法基本体系的确定、力法典型方程的建立、方程中系数和自由项的计算。熟练掌握用力法计算超静定梁和刚架、对称性利用、超静定结构的位移计算。重点掌握荷载作用下的超静定结 构计算。了解力法典型方程的物理意义、温度改变和支座移动下的超静定结构计算。主要教学内容有:第1节 超静定结构的组成和超静定次数     第二节 力法的基本概念     第三节 超静定刚架和排架计算      第四节 超静定桁架和组合结构     第五

55、节 对称结构的计算     第六节 超静定拱的计算     第七节 支座移动和温度改变时的计算     第八节 超静定结构的位移计算     第九节,超静定结构计算的校核 超静定结构的计算方法基本思想:1、找出未知问题不能求解的原因;2、改造原问题将其化成会求解的问题;3、找出改造后的问题与原问题的差别;4、消除差别后,改造后的问题的解即为原问题的解具体操作: 1、在所有未知量中分出一部分作为基本未知量; 2、将其它未知量表成基本未知量的函数; 3、集中力量求解基本未知量。主要包括的知识点有:(1)力法的基本概念;(2)超静定刚架和排架计算;(3)对称结构的计算;(4)超静定拱的计算;(5) 支座移动和温度改变时的计算。2.3 教学方法:讲授+启发式+实验2.4本章小结: 1、 力法的典型方程是体系的变形协调方程;2、 主系数恒大于零、付系数满足位移互等定理;3、 柔度系数是体系固有常数,与外界因素无关;4、 荷载作用时,内力分布与绝对刚度大小无关,与各杆刚度比值有关。在某固定荷载作用下,调整各杆刚度比可使内力重分布;5、 温度改变和支座移动等非荷载因素作用产

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