结构力学(1)教学大纲.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流结构力学(1)教学大纲.精品文档.课程名称:结构力学(1)课程编号:0297011课程学分:2适用专业:土木工程结构力学(1) STRUCTURAL MECHANICS(1)教学大纲一、课程性质与任务 结构力学是土木工程专业的一门主要技术基础课,属必修课性质。在学习理论力学和材料力学的基础上,通过本课程的学习,使学生进一步掌握杆件结构的计算理论和计算方法,了解各类结构的受力性质。为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础,培养学生具有结构分析与结构计算方面的能力。课程的教学目的为:1. 使学生具备系统的结构力学知识,为学习有关专
2、业课程,为今后从事结构设计、施工和科研工作打好理论基础。2. 提高学生的计算能力,使学生对结构计算的一般问题能够较为熟练地进行计算,对大型结构的计算问题能应用计算机进行计算。3. 培养学生的分析能力和科学作风,使其具有自学高层次理论书籍和阅读建筑结构技术资料的能力。二、课程教学基本内容1. 绪论结构力学的研究对象及任务。结构的计算简图及简化要点。杆件结构分类,荷载分类。2. 平面体系的几何组成分析几何组成分析的目的,平面几何不变体系的基本规律及其应用,瞬变体系的特征。自由度概念。*平面体系自由度公式。3. 静定梁和静定平面刚架静定梁(包括多跨静定梁)和刚架的组成。分段叠加法,静定梁和静定刚架的
3、内力计算和内力图的绘制。4. 三铰拱拱的受力特点。三铰拱的数解法。三铰拱合理拱轴的概念。5. 静定平面桁架桁架的特点、组成和分类。用结点法和截面法计算桁架的内力。结点法及截面法的联合应用。组合结构的特点和计算。静定结构的一般性质6. 静定结构的影响线移动荷载和影响线的概念。用静力法作静定梁影响线。*结点荷载作用下的影响线。*静定桁架影响线。用机动法作静定梁的影响线。影响量的计算。最不利荷载位置。简支梁的内力包络图。*简支梁的绝对最大弯矩。7. 虚功原理与结构位移计算虚功原理。虚位移原理与单位位移法。虚力原理与单位荷载法。位移计算的一般公式。荷载作用下静定结构的位移计算。图乘法。静定结构由于温度
4、改变、支座移动引起的位移计算。互等定理。8. 力法超静定结构的概念。超静定次数的确定。力法的基本原理。基本体系与基本未知量。力法的典型方程及物理意义。用力法计算超静定结构。对称性的利用。温度改变及支座移动下超静定结构的计算。*超静定结构的位移计算。最后内力图的校核。9. 位移法位移法的基本原理。等截面直杆的刚度方程。荷载作用下超静定刚架的计算。对称性利用,位移法的基本体系。典型方程及其物理意义。*温度改变及支座移动下的计算。10. 渐近法力矩分配法的基本原理。分配系数与传递系数。荷载作用下连续梁和无侧移刚架的计算。*有侧移刚架的计算。*多层多跨刚架的近似计算。超静定结构的特性。超静定结构的影响
5、线11. 矩阵位移法矩阵位移法的基本概念。单元局部坐标系与结构整体坐标系,局部坐标系与整体坐标系的单元刚度矩阵。结构的总刚度矩阵。等效结点荷载。矩阵位移法的计算步骤及示例。结构计算程序及其应用。12. 结构的动力计算动力计算的意义。动力荷载的分类。动力计算的任务。动力计算的原理和方法。弹性体系的自由度。单自由度体系的自由振动与受迫振动。阻尼对振动的影响。多自由度体系的自由振动,振型的正交性。多自由度体系的受迫振动,*振型分解法。利用能量法计算自由振动。*13. 结构的极限荷载基本概念。静定梁的弹塑性分析。极限弯矩和塑性铰。超静定梁的极限荷载。刚架的极限荷载。*14. 结构的稳定计算稳定计算的意
6、义。确定临界荷载的静力法与能量法。弹性支承杆的稳定。用位移法确定刚架的临界荷载。三、课程教学基本要求在保证基本要求的前提下,根据专业教学大纲的变更,在教学内容,教学环节和教学时数上可有一定的小调整。大纲中把课程内容分为基本部分和扩充部分。“*”部分的内容为扩充部分,可根据情况加以选用。学生学完本课程后,应达到如下的要求:1. 掌握平面几何不变体系的基本组成规则及其应用。2. 灵活运用隔离体平衡的方法。熟练掌握静定梁和刚架内力图的作法以及刚架内力的解法,掌握静定桁架的内力计算方法,会进行组合结构和拱内力的计算。了解静定结构的力学特性。3. 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
7、定结构的位移计算方法。理解静定结构在温度变化及支座移动影响下的位移计算方法。了解互等定理。4. 理解影响线的概念。掌握静力法作静定梁的内力影响线。会用机动法作影响线,会利用影响线求移动荷载作用下结构的最大内力。5. 掌握力法的基本原理和用力法计算超静定结构在荷载作用下的内力。会计算超静定结构在支座移动和温度变化作用下的内力。了解计算超静定结构的位移的方法,了解超静定结构的力学特性。6. 掌握位移法的基本原理和梁、刚架在荷载作用下的内力计算方法。7. 掌握用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。8. 掌握矩阵位移法计算杆件结构的原理和计算方法。9. 掌握动力分析的基本方法。掌握单自由度及两个自由度体
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