20102061《结构力学i》.doc

《结构力学I》教学大纲 一、课程教学目的 结构力学是土木工程各专业方向的一门重要专业基础课。在基础课与专业课之间起着承上启下作用。在先修的理论力学和材料力学等课程基础上，通过本课程的学习使学生掌握杆系结构的组成规律、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II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。从而为土木工程的结构设计和施工提供必要的理论知识和分析方法。 二、课程教学基本要求 1．课程重点： 全面地掌握杆系结构的内力和变形分析的基本理论和基本方法。 2．课程难点： 虚功原理，力法、位移法和影响线的计算。 3．能力培养要求： 培养结构静力分析与计算的能力以及一定的分析实际结构的能力。 三、课程教学内容与学时 课堂教学（64学时） 1．绪论（2学时） 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分类和结点分类。 2．平面体系的几何构造分析（4学时） 理解几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系和刚片、约束、自由度、计算自由度等概念。掌握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。理解结构的几何特性与静力特性的关系。 3．静定结构受力分析（14学时） 熟练掌握多跨静定梁、静定平面刚架、三饺拱、静定平面桁架、组合结构的受力分析。熟练的绘制静定梁、静定刚架的弯矩图和剪力图，及其掌握绘制弯矩图有许多技巧。掌握截面内力计算、内力图的形状特征和绘制内力图的叠加法。掌握对称条件的利用。 4．结构位移计算（12学时） 理解广义力和广义位移的概念，实功和虚功的概念，变形体虚功原理，掌握荷载产生的位移计算、支座移动和温度改变引起的位移计算。熟练掌握用图乘法求位移。理解线弹性体系的互等定理。 5．力法（12学时） 理解力法典型方程的物理意义。熟练掌握力法基本体系的确定、力法典型方程的建立以及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、刚架和排架问题。熟练掌握荷载作用下的超静定结构计算。了解温度改变、支座移动下的超静定结构位移的计算。熟练地利用结构对称性进行简化计算。 6．位移法（12学时） 理解位移法典型方程的物理意义。熟练掌握位移法基本结构的确定。熟练掌握位移法方程中的系数和自由项的计算，以及最后弯矩图的绘制。熟练掌握用位移法计算超静定梁、刚架和排架问题。熟练掌握荷载作用下的超静定结构计算。了解温度改变、支座移动下的超静定结构计算。熟练掌握剪力图和轴力图的绘制，并能熟练地利用对称性简化计算。 7．影响线（8学时） 理解移动荷载和影响线的概念；熟练掌握静力法作静定梁、静定刚架、静定平面桁架、静定组合结构的影响线；结构在结点传荷时的影响线；熟练掌握机动法作静定结构影响线；掌握利用影响线求内力和反力，最不利荷载位置确定，简支梁的绝对最大弯矩，简支梁内力包络图；了解机动法作超静定结构影响线。 四、教材与参考书 教材 1．李廉坤编，《结构力学》（上册），高等教育出版社，2010年，第5版 2．龙驭球等编，《结构力学》（上册），高等教育出版社，2003年，第2版 参考书 1．王焕定编，《结构力学（I）》，高等教育出版社，2004年，第1版 2．朱慈勉编，《结构力学》，高等教育出版社，2004年，第1版 3．朱伯钦等编，《结构力学》（上册），同济大学出版社，2004年，第2版 五、作业 1．平面体系的几何构造分析部分，课后作业4～5题； 2．静定结构部分课后作业8～12题； 3．结构位移计算部分课后作业8～12题，安排课内习题课一次； 4．力法部分课后作业6～10题，安排课内习题课一次； 5．位移法部分课后作业6～10题，安排课内习题课一次； 6．影响线部分，课后作业4～6题. 六、说明 为多媒体教学，在学完《结构力学I》课程之后，然后进行《结构力学II》课程的学习，其中《结构力学I》是学习《结构力学II》的基础。  2 1