结构力学教学大纲2

《构造力学》课程教学大纲总学时：108学分：6理论学时：104实验学时：4面对专业：土木工程课程代码：HD0697先开课程：数学、理论力学、材料力学课程性质：必修课第一部分：理论教学部分一、阐明1．课程的性质、地位和任务本课程是土木工程专业的一门专业基础必修课，其任务是使学生在学习理论力学和材料力学等课程的基础上，进一步掌握杆件构造在荷载、支座移动、温度变化等不同因素作用下的内力计算和变形计算的多个原理和办法，理解不同杆件构造的受力性能，培养学生构造分析与计算等方面的能力，为学习有关专业课程以及进行构造设计、科学研究和建筑施工打好力学基础。2．课程教学和教改基本规定在有限的教学时间内尽量多传授给学生有关构造力学方面的理论知识，运用已有知识解决实际工程问题的能力。为学习有关专业课程以及进行构造设计和科学研究打下良好的力学基础。培养学生构造分析与计算等方面的能力。二、教学内容与学时分派第一章绪论基本规定：理解构造的计算简图及简化要点；理解杆件构造和荷载的分类。重点与难点：构造计算简图的简化要点。第二章构造的几何构造分析基本规定：掌握几何构造分析的几个概念：几何不变体系和几何可变体系、自由度、约束、多出约束、瞬变体系、瞬铰；掌握平面几何不变体系的构成规律及其应用；理解计算自由度的概念。重点与难点：平面几何不变体系的构成规律及其应用。第三章静定构造的受力分析基本规定：掌握运用隔离体分析办法来计算静定多跨梁和静定平面刚架的内力，涉及运用杆端弯矩求杆端剪力、运用杆端剪力求杆端轴力、运用分段叠加法作弯矩图等；掌握静定平面桁架的内力计算的结点法、截面法和联合应使用方法；掌握组合构造及三铰拱的内力计算办法；掌握运用刚体体系的虚功原理的办法计算静定构造的内力；理解多个构造形式的受力特点和静定构造的普通性质。重点与难点：各类静定平面构造在荷载作用下内力计算的不同办法。理解计算的简化和隔离体截取次序优选的原则；理解静力分析与几何构造的内在联系。第四章影响线基本规定：掌握影响线的概念；掌握用静力法做简支梁、结点荷载作用下梁、桁架的影响线；掌握用机动法做影响线；掌握运用影响线求多个荷载作用下的影响和求荷载的最不利位置。重点与难点：运用静力法和机动法做影响线，求荷载的最不利位置。第五章虚功原理与构造位移计算基本规定：理解应用虚力原理推导位移计算普通公式的基本思路，掌握构造位移计算的普通环节；掌握荷载作用下各类构造的位移计算公式，掌握图乘法；掌握在支座移动、温度变化作用时构造的位移计算公式；理解互等定理。重点与难点：变形体虚功原理的物理意义，及静定构造在荷载作用、支座移动、温度变化作用时的位移计算办法及应用。第六章力法基本规定：掌握超静定构造的构成特点和超静定次数的判断办法，掌握力法的基本思路；掌握用力法计算超静定刚架、排架、桁架、组合构造、和两铰拱等在荷载作用下的内力的计算办法，掌握运用构造的对称性简化计算的办法；掌握用力法计算在支座移动、温度变化时的内力计算办法；掌握超静定构造的位移的计算办法，掌握超静定构造计算的校核。重点与难点：力法的基本原理，用力法计算超静定构造在荷载作用、支座移动、温度变化时的内力计算办法，超静定构造计算的校核。第七章位移法基本规定：掌握位移法计算刚架的基本思路；掌握等截面杆件的刚度方程；掌握用位移法计算无侧移刚架和有侧移刚架在荷载作用下的内力的计算办法；掌握通过位移法的基本体系建立位移法典型方程的解法；掌握运用构造的对称性简化刚架内力计算的办法。重点与难点：位移法的基本原理，等截面杆件的刚度方程，无侧移刚架、有侧移刚架在荷载作用下的内力的计算办法，位移法的基本体系。第八章渐近法及其它算法简述基本规定：掌握力矩分派法的基本概念；掌握单结点、多结点的力矩分派过程，掌握对称构造的力矩分派法。重点与难点：力矩分派法的基本概念，单结点、多结点的力矩分派过程。第九章矩阵位移法基本规定：掌握局部坐标系、整体坐标系下的单元刚度矩阵；掌握用单元集成法形成持续梁、刚架的整体刚度矩阵的办法，掌握用单元集成法形成等效结点荷载向量的办法；掌握用矩阵位移法计算持续梁及平面刚架的环节。重点与难点：局部坐标系、整体坐标系下的单元刚度矩阵，用单元集成法形成持续梁、刚架的整体刚度矩阵的办法，等效结点荷载向量，用矩阵位移法计算持续梁及平面刚架的环节。第十章构造动力计算基础基本规定：掌握动力计算的特点和动力自由度的概念；掌握单自由度体系的自由振动、强迫振动的分析办法，掌握阻尼对振动的影响；掌握多自由度体系的自由振动的分析办法，掌握多自由度体系主振型的正交性和主振型矩阵，掌握多自由度体系在简谐荷载下的强迫振动的分析办法。重点与难点：动力自由度的概念，单自由度体系、多自由度体系的自由振动、强迫振动的分析办法，阻尼的影响。学时分派学时备注第一章绪论2第二章构造的几何构造分析6练习题1、2、3、4、5第三章静定构造的受力分析16练习题8、9、13、14、17第四章影响线12练习题1、2、7、9、15、17第五章虚功原理与构造位移计算12练习题1、2、8、17、19、21第六章力法12练习题2、3、4、5、6第七章位移法12练习题6、10、12第八章渐近法及其它算法简述8练习题4、5、9第九章矩阵位移法10练习题2、6、7第十章构造动力计算基础10练习题1、3、8、10合计104二、各实验项目教学规定实践性环节的内容及规定1.实验目的：训练编程和计算能力。2.原理：力学编程在计算机中的应用。3.试剂和仪器设备：计算机及其力学程序。4.实验环节：读懂和使用杆件构造程序，能计算多个例题，并修改部分程序片段或套编其它构造分析程序。5.实验数据及其解决：训练编程和计算能力6.问题讨论：编程计算与力学手算的误差大小。三、考核方式和规定理论考试平时成绩相结合，平时成绩涉及考勤，作业，占30%，理论考试闭卷，考试成绩占70%。第三部分：建议使用的教材和参考书目建议使用教材：龙驭球、包世华主编，构造力学（Ⅰ、Ⅱ），第2版，北京：高等教育出版社，。参考书目：[1]郭仁俊主编，构造力学(