《结构力学》教案 静定平面桁架内力分析.pdf

《结构力学》教案 ——静定平面桁架内力分析 土木建筑学院 文永奎 一、教学目的： 通过本次课程的学习，使同学们能够掌握静定平面桁架的内力计算方法，能 熟练运用结点法、截面法求解简单桁架的内力，以及联合应用结点法和截面法求 解联合桁架及复杂桁架的内力。 二、教学内容： 1、上次课内容回顾 桁架计算简图的基本假设、桁架杆件力学特征和桁架分类。 2 、结点法和截面法的计算原理，包括特殊结点和截面单杆的应用 3、结点法和截面法联合应用对复杂桁架的计算 重点：结点法和截面法计算简单桁架 难点：掌握联合桁架和复杂桁架的内力计算方法 三、教学要求： 了解理想静定平面桁架的基本假设与杆件力学特点。熟练掌握结点法和截面 法计算简单桁架的内力计算方法。掌握联合桁架和复杂桁架的内力计算方法。 四、课堂教学设计及时间安排 （一）内容的引入和上次课复习（5 分钟） 问题的提出：上次课讲了从空间桁架到平面桁架的简化、平面桁架计算简图 的基本假定、桁架的一些基本概念和分类等。本次课将以实际工程对不同桁架结 构受力的关注作为授课切入点，引入本次授课内容，并对上次课内容，特别是针 对上次课重点及与本次课相关的内容，进行简明、扼要地回顾。 简要介绍桁架在不同结构形 式中的应用，通过桁架梁桥、桁 架式车棚及桁架式龙门吊跨度 大、承载能力强等特点，以实际 工程中对桁架结构杆件的受力情 况的关注，引入本次课的内容— —平面桁架的内力分析方法，激 发学生的学习兴趣。 介绍本次课的主要内容：平 面静定桁架内力计算的方法主要 有结点法、截面法及两种方法的 联合应用。总领本次授课。 简要回顾上次课的重点内容 以及与本次课关联的内容。主要 包括：平面桁架计算简图的基本 假定；桁架杆件的受力特点；桁 架的分类。为本次课的讲解作铺 垫。 （二）结点法求解平面桁架内力（16 分钟） 过渡：引出本次课的第一部分内容，即用结点法求平面桁架内力。开门见山 提问什么是结点法，给出结点法的定义，并图示说明平面汇交力系。进而提出问 题——是否任何桁架结构的内力都可以通过结点法求出？结合板书进行解释说 明。 设计典型算例，说明结点法的求解步骤和原理。归纳总结求解过程的规律和 注意点。根据内力求解结果，提醒同学观察桁架杆件的内力分布，从分析桁架杆 件内力分布规律和结点形状入手引入特殊结点，归纳特殊结点的结点组成和受力 特点，以算例说明考虑特殊结点会大大提高计算效率。 重点讲解结点法的原理 开门见山引入结点法，图示说 明取单个结点为隔离体形成平面 汇交力系，可列2个平衡方程。 板书说明任何桁架结构的内 力原则上都可用结点法求解。 以专门设计的典型桁架为例， 以说明结点法求解桁架内力。 着重讲解结点法的求解过程 和在简单桁架的应用