《结构力学A2》课程教学大纲.docx

《结构力学A2》教学大纲

课程编号英文名称：StructuralMechanicsA2

学分：3

学时：总学时48学时，其中理论48学时，实践0学时

先修课程：理论力学、材料力学、结构力学A1

课程类别：专业基础课程

授课对象：土木工程专业学生

教学单位：土木工程学院

修读学期：第5学期

一、课程描述和目标

本课程为土木工程专业的一门主要专业基础课程，是在学习理论力学、材料力学及结构力学A1等课程的基础上进一步掌握杆件超静定结构的计算原理和计算方法，研究杆件超静定结构体系的合理组成形式，研究超静定结构在荷载、温度改变、支座移动等因素作用下的内力和位移计算方法，了解各类超静定结构的受力性能。初步研究结构动力计算和极限荷载计算方法。

本课程拟达到的课程目标：

课程目标1：具备相关专业知识，能够依据不同的工程条件，对复杂土木工程问题进行相应的简化，建立数学模型并求解。

课程目标2：具备对超静定结构的多种分析与计算的能力，能够对计算结果进行校核，对内力分布的合理性做出判断。能够领会结构动力计算和极限荷载计算方法。

课程目标3：培养严谨求真的工作作风，能够通过理论、实验或数值分析，并结合工程应用实践对超静定结构进行分析，得到合理有效结论。

课程目标4：能够利用结构力学的相关专业知识，进行土木工程结构和施工方案设计，并有一定的创新意识。

二、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

权重

指标点1-2.具备相关数学、自然科学和专业知识，并能应用其对相关土木工程问题建立数学模型并求解。

课程目标1

0.2

指标点1-3.应用土木工程相关知识和数学模型方法，推演、分析土木工程专业工程问题。

课程目标2

0.3

指标点2-2.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，利用图纸、图表和符号文字等对土木工程专业复杂工程问题进行正确地表述和数学建模。

课程目标3

0.3

指标点3-3.能够完成土木工程中的建筑结构、桥梁等项目的设计，以及相应的施工方案的设计，并在设计中体现创新意识。

课程目标4

0.2

三、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求及重、难点（含德育要求）

学时

教学方式

对应课程目标

1

力法

基本要求：掌握超静定结构的概念，并能正确判定超静定结构的超静定次数。理解力法的基本原理，正确选取基本体系。掌握力法的典型方程及其物理意义。能熟练地用力法计算超静定梁、刚架、桁架和铰接排架在荷载作用时的内力。掌握用力法计算超静定组合结构在荷载作用时内力的方法。初步掌握用力法计算超静定拱在荷载作用时内力的方法。理解对称性的应用。掌握温度改变和支座移动时超静定结构的内力计算。掌握超静定结构的位移计算和内力图校核。了解超静定结构的力学特性。

重、难点：力法求解各超静定结构，超静定结构的位移计算和内力图校核，对称性的应用。

德育要求：严谨细致的学习态度。

14

讲授

研讨

课程目标1、2、3、4

2

位移法

基本要求：掌握位移法的基本原理，能正确判定位移法的基本未知量数目。掌握等截面直杆转角位移方程。能熟练地利用转角位移方程写出结构的杆端弯矩表达式。熟练地用位移法计算荷载作用下的超静定梁、刚架和铰接排架的内力。能正确选取基本结构，掌握位移法典型方程及其物理意义。初步掌握用位移法计算超静定结构在支座移动时的内力方法。

重、难点：位移法求解各超静定结构及其适用性，支座移动时的位移法计算。

德育要求：严谨细致的学习态度。

10

讲授

研讨

课程目标1、2、3、4

3

渐进法

基本要求：掌握力矩分配法的基本原理及转动刚度系数、分配系数与传递系数的概念。能熟练地用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。一般掌握无剪力分配法和剪力分配法。了解近似法。

重、难点：力矩分配法计算超静定结构及其适用性，几种近似法解法特点。

德育要求：严谨细致的学习态度。

8

讲授

研讨

课程目标1、2、3、4

4

结构动力计算

基本要求：了解结构动力学的研究对象及基本任务，掌握单自由度体系的自由振动的计算方法。熟练掌握振动体系的刚度系数、柔度系数的确定方法，熟练掌握结构自振周期和自振频率的计算。熟练掌握单自由度体系简谐荷载作用下受迫振动的计算方法，初步掌握一般动力荷载作用下的杜哈梅(J.M.C.Duhamel)积分，掌握结构动力响应的计算，理解“共振”现象发生、发展的原因及过程。理解阻尼的作用，阻尼对“共振”影响，理解隔振的原理。了解多自由度体系振动的刚度法和柔度法。

重、难点：单自由度体系的自由振动及在简谐荷载作用下的受迫振动。

德育要求：严谨细致的学习态度。

8

讲授

研讨

课程目标1、2、3、4

5

结构的极限荷载

基本要求：理解结构塑性分析中极限弯矩、塑性铰和破坏机构的基本概念。掌握机动法和静力法确定简单结构极限荷载的方法。

重、难