改《结构力学》教学大纲

《结构力学》教学大纲课程性质：专业基础课学分：4总学时：64理论学时：48实践学时：16主撰人：主审人：一、课程教学的基本要求结构力学是土木工程技术专业的一门专业基础课。本课程在先修的理论力学和材料力学等课程基础上进一步研究杆件结构的组成规律、计算原理和计算方法，了解各类杆件结构的受力性能，为学习结构力学和有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好静力学基础，培养结构静力分析与计算的能力。二、课程内容及学时分配：三、课程单元教学目的、教学内容和要求、教学重点与难点第一章绪论1.教学目的通过本章的学习，了解结构力学的研究对象，熟悉一些工程结构实例，掌握杆系的主要分类。2.教学内容：（1）结构力学的研究对象和研究内容（2）一些工程结构实例与计算简图（3）杆系结构分类章目教学内容学时课时分配讲课实验（实训）课程设计1绪论222杆系结构的组成分析6243静定结构受力分析10644结构的位移计算12125力法8626位移法8447矩阵位移法121028移动荷载作用下的结构分析44小计6448163.教学重点与难点教学重点：结构力学的研究对象，工程实例，杆系的主要分类教学难点：杆系的主要分类第二章杆系结构的组成分析1.教学目的通过本章的学习，了解几何不变体系、几何可变体系、自由度和约束的概念，熟悉计算自由度的方法，掌握静定结构和超静定结构的判定方法，掌握静定结构的组成规则。2.教学内容（1）基本概念（2）稳定结构的组成规则（3）结论和讨论3.教学重点与难点教学重点：几何不变体系、几何可变体系，自由度和约束的概念，计算自由度，静定结构和超静定结构，静定结构的组成规则。教学难点：几何不变体系和几何可变体系的判别，如何计算自由度，如何判定超静定结构。第三章静定结构受力分析1.教学目的通过本章的学习，了解静定结构的性质，掌握各类结构的受力特点，熟悉桁架结构受力分析，熟悉三铰拱受力分析，掌握静定结构的受力分析方法。2.教学内容（1）弹性杆内力分析回顾和补充（2）静定结构的受力分析方法（3）桁架结构受力分析（4）三铰拱受力分析（5）梁、钢架及组合结构的受力分析（6）各类结构的受力特点（7）静定结构的性质（8）结论与讨论3.教学重点与难点教学重点：弯矩图作法，静定结构的内力分析，支座反力的计算方法，结点法，截面法，联合法，拱反力计算，多跨静定梁，各类结构的受力特点，静定结构的性质。教学难点：静定结构的内力分析，各类结构的受力特点。第四章结构的位移计算1.教学目的通过本章的学习，了解变形体虚功原理，熟悉位移计算实例，掌握单位荷载法及位移计算公式。2.教学内容（1）弹性杆件的变形与变形能计算（2）变形体虚功原理（3）单位荷载法及位移计算公式（4）图乘法（5）位移计算举例（6）互等定理（7）结论和讨论3.教学重点与难点教学重点：弹性杆件的变形与变形能计算，变形体虚功原理，单位荷载法及位移计算公式，互等定理。教学难点：单位荷载法及位移计算公式。第五章力法1.教学目的通过本章的学习，应熟悉求解超静定结构的一般方法，了解力法的基本思想，掌握力法的解题步骤，熟悉力法计算的简化，掌握超静定结构特性。2.教学内容（1）求解超静定结构的一般方法（2）力法的基本思想及解题步骤（3）力法举例（4）力法计算的简化（5）超静定结构特性（6）结论和讨论3.教学重点与难点教学重点：求解超静定结构的一般方法，力法的基本思想及解题步骤，力法计算的简化，超静定结构特性。教学难点：超静定次数及方法基本体系和基本未知量的确定。第六章位移法1.教学目的通过本章的学习，应了解位移法的基本概念，熟悉掌握位移法解超静定结构，掌握计算无侧移结构的弯矩分配法，掌握计算有侧移结构的反弯点法。2.教学内容（1）基本概念（2）位移法解超静定结构（3）计算无侧移结构的弯矩分配法（4）计算有侧移结构的反弯点法（5）结论和讨论3.教学重点与难点教学重点：转角位移方程，典型方程法解题思路及步骤，无侧移和有侧移结构，单结点和多结点弯矩分配，剪力分配系数及剪力分配法，反弯点法。教学难点：无侧移和有侧移结构，剪力分配系数及剪力分配法，反弯点法。第七章矩阵位移法1.教学目的通过本章的学习，了解求解超静定结构的一般方法，熟悉单元刚度方程，熟悉分析子程序，掌握坐标转换问题，掌握结构刚度和综合结点荷载元素速算法及单元内力计算。2.教学内容（1）概述求解超静定结构的一般方法（2）单元刚度方程（3）单元分析子程序（4）坐标转换问题（5）整体分析（6）结构刚度和综合结点荷载元素速算法及单元内力计算（7）计算程序的主程序框架及算例3.教学重点与难点教学重点：计算梁位移的积分法，坐标转换问题，结构刚度和综合结点荷载元素速算法及单元内力计算。教学难点：结构刚度和综合结点荷载元素速算法及单元内力计算。第八章移动荷载作用下的结构分析1.教学目的通过本章的学习，应了解移动荷载及影响线的概念，熟悉影响线的应用，掌握静力法作影响线及虚功法作影响线。2.教学内容（1）移动荷载及影响线概念（2）静力法作影响线（3）虚功法作影响线（4）影响线的应用（5）结论和讨论3.教学重点与难点教学重点：静力法作影响线，虚功法作影响线教学难点：静力法作影响线四、教学建议1.对于结构力学的重点内容，老师应该讲授得更加详实，同时提醒同学在教材中标注出来，以便日后有针对性的复习，如是重要典型的案例，应该进行仔细分析。难点问题往往学生不感兴趣，教师应深入浅出，尽量能化繁为简，多举实际例子激发学生积极性，结合理论进行讲解。2.课堂讲授可适当采用多媒体教学，这样可减少课程理论化太强带来的缺点。能开拓学生眼界，配合主教材帮助学生更加形象地了解和掌握本课程的基本原理，特别是图形多部分的内容。3.教学过程中应该尽量结合实践生活，多采用案例进行例证；教学中多让学生展开讨论，对国家、地区或学生生活周边的各类建筑物、构筑物进行深入的剖析，充分发挥学生的积极性和主动性。4.作业数量最好一章一练，作业或课外思考题型应充分考虑题型的全面性和科学性，同时还应考虑学生基本知识的掌握和能力的提高，作业更重视理论的掌握，应以课本习题为主，思考与讨论题应更侧重能力提高，以案例分析和现实问题为主。五、考核方法本课程采用平时成绩和期末考试相结合的方式。平时成绩占学期总成绩的40%，期末考试占学期总成绩的60%。六、教材及主要教学参考书1、结构力学，王焕定主编，高等教育出版社，2010年1月第3版。2、结构力学，张来仪主编，中国建筑工业出版社，1997年6月第1版；3、材料力学，单祖辉主编，高等教育出版社，2009年2月第3版；4、《结构力学》学习指导及题解大全，包世华主编，武汉理工大学出版社，2003年11月第1版《结构力学》实训教学大纲主撰人：主审人：一、实训性质：教学实训二、实训方式：集中实训三、课时分配：16学时（1周）四、学分：五、适用专业：土木工程技术六、实训目的：结构力学实训是土木工程技术专业的一项基础的计算分析训练，主要目的是培养学生结构分析与计算方面的能力，巩固学生对平面杆件结构分析计算的基本原理和基本方法的掌握，，便于学生将来从事有关结构设计、施工等方面的工作。通过结构力学实训，学生要达到以下的要求：1、熟练掌握平面杆件体系的几何组成规律，熟悉静定结构的受力特性，掌握力法、位移法、矩阵位移法的计算。2、通过大量的感性认识和计算机软件的操作，巩固所学到的结构力学的理论知识。3、锻炼独立思考能力和创新能力，在实际操作中培养发现、分析、解决问题的能力。七、实训内容：1、杆系结构的组成分析实训教学要求：能快速判断静定结构的组成顺序，熟练掌握体系可变性分析的基本方法，如果时超静定结构的话，能迅速确定多余约束的个数，通过减除适当的约束使超静定结构变成静定结构。2、静定结构受力分析、力法实训教学要求：通过基本构件、扩大构件和整体建筑的实例介绍，掌握静定组合结构的受力分析方法，熟悉超静定结构的特性，将实验结果与理论分析值比较，巩固所学知识。3、位移法实训教学要求：通过对杆系的分析，掌握位移法基本思路—通过一拆、一搭，把复杂问题转化为简单杆件的分析，通过实验确定位移法的基本结构，验证位移法的典型方程，采用位移法计算超静定梁的问题。4、矩阵位移法实训教学要求：通过上机实训，学会使用矩阵位移法计算给定的平面刚架、桁架和连续梁的内力。八、实训要求：1.做好准备工作，查找相关参考资料2.根据课堂所讲内容及参考资料编制相关计划及其分析3.举一反三，活学活用九、实训成绩考核办法考核内容包括两方面：指导教师考核评分、实践报告及实践日志。最终成绩各部分所占比例由各学院根据专业特点自行确定。十、主要参考资料及教材1、结构力学，王焕定主编，高等教育出版社，2010年1月第3版。2、结构力学，张来仪主编，中国建筑工业出版社，1997年6月第1版；3、《结构力学》学习指导及题解大全，包世华主编，武汉理工大学出版社，2003年11月第1版