一、课程基本情况
中文名称: 结构力学I
英文名称: Structural Mechanics I
课 程 号: 0220146
授课对象: (土木、地下空间、交通、桥隧、道路、力学、土建)等专业本科生
开课学期: 第4学期
学 时 数: 48
学 分 数: 3
课程性质: 专业基础课
考核方式: 考试
先修课程: 高等数学、线性代数、理论力学、材料力学
后续课程: 钢筋砼结构设计、弹性力学、有限元方法
开课教研室:力学教研室
执 笔 人: 胡晓光
二、课程教学目标
1.任务和地位
本课程是土木工程土木工程、交通工程、工程力学专业必修的一门主要专业基础课。本课程的教学目的是使学生在理论力学和材料力学的基础上,进一步掌握计算杆件体系静态及动态的基本原理和方法,了解各类结构的受力性能及动力响应。掌握基本的计算技能,和处理一般结构的力学方法,为学习《有限元》及《钢筋砼结构设计》等后续课程以及有关的结构分析和科学研究打下基础。
2.知识要求
先修高等数学、工程数学、理论力学、材料力学、计算机基础等课程。
3.能力要求
本课程要求学生具备对实际构件和结构绘制静力学分析的计算简图、和绘制内力图的能力,这样才能顺利掌握本课程所学内容。学生应掌握逻辑分析的基本方法和具备理论计算的基本能力。
三、教学内容的基本要求和学时分配
1.教学内容
(1)几何组成分析
平面几何不变体系的基本组成规则及其应用。
(2)静定结构的受力分析
用隔离体平衡的方法掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架、静定组合结构和拱的内力计算方法。
(3)虚功原理与结构的位移计算
变形体虚功原理的内容及其应用,静定结构位移的计算方法,互等定理。
(4)力法
力法的基本原理,用力法计算超静定结构在荷载、支座移动、温度作用下的内力。结构的对称性简化和计算结构,计算超静定结构的位移。超静定结构的力学特性。
(5)影响线
影响线的概念,静定梁、桁架、连续梁内力影响线的静力方法和机动方法。影响线求移动荷载下结构的最大内力。
2.教学要求
(1)掌握平面几何不变体系的基本组成规则及其应用。
(2)掌握用隔离体平衡的方法掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架、静定组合结构和拱的内力计算方法。
(3)理解变形体虚功原理的内容及其应用,熟练掌握静定结构位移的计算方法,了解互等定理。
(4)掌握力法的基本原理和用力法计算超静定结构在荷载、支座移动、温度作用下的内力。会利用结构的对称性简化和计算结构,会计算超静定结构的位移。了解超静定结构的力学特性。
(5)掌握影响线的概念,静定梁、桁架、连续梁内力影响线的静力方法和机动方法。会用影响线求移动荷载下结构的最大内力。
3.时间分配和进度
(1)几何组成分析 6学时
(2)静定结构的受力分析 12学时
(3)虚功原理与结构的位移计算 10学时
(4)力法 12学时
(5)影响线 8学时
4.教学内容的重点、难点
重点:力法。
难点:影响线。
5.本课程与其它课程的联系与分工
本课程在理论力学和材料力学的基础上,进一步较系统地掌握杆系结构计算分析的基本原理和基本方法,为学习专业课提供必要理论知识。
6.建议使用教材和参考书目
《结构力学》胡晓光等 北京邮电大学出版社2013
《结构力学学习指导》胡晓光等 北京邮电大学出版社2013
《结构力学》上册、下册 包世华等 武汉工业大学出版社2002
《结构力学》(Ⅰ)(Ⅱ)王焕定 高等教育出版社2004
四、大纲说明
1.习题
本门课程的作业主要为课后习题,根据授课内容,每章均有练习题,每章不少于8题。
2.实验
无。
3.考核
本课程为闭卷考试。
成绩评定:平时成绩20%,期末成绩80%。
4.其他
本课程采用多媒体、板书、和课堂讨论等形式的教学手段,提高学生对课程理解及在工程中的作用。