《结构力学》课程教学大纲.doc

《结构力学》课程教学大纲 一、课程基本信息 英文名称 Structural Mechanics 课程编号 3421040 课程类型 专业必修 课程学分 3 课程学时 54 适用专业 工程管理专业 先修课程 高等数学 材料力学 理论力学 后修课程 结构设计原理 桥梁工程 道路工程 等专业课程 二、课程性质与定位 本课程是工程管理专业的一门主要的技术基础课。是该专业必修课，在专业人才培养中处于关键地位。 本课程实在学习理论力学、材料力学等课程的基础上，进一步掌握杆件结构的计算原理和方法，了解各类杆件的受力性能，培养学生结构分析和计算等方面的能力，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打好力学的基础。 三、课程目标 1.知识目标 通过本课程的学习，使学生掌握结构计算的基本概念，基本理论和分析方法。理解不同类型结构的分析与计算的特点。学会土木工程中典型结构的内力和位移计算方法。为后续课程和今后的专业技术工作打下基础。 2.能力目标 （1）分析能力：对常用的杆件结构具有选择计算简图的能力，并能根据具体问题选择恰当的分析、计算方法。 （2）计算能力：具有对各种静定、超静定结构进行计算的能力，初步使用计算机进行结构分析计算。 （3）判断能力：具有对计算结果进行校核、对内力分布的合理性做出定性判断的能力。 （4）自学能力：具有自学和阅读结构力学教学参考书的能力。 3.素质目标 学生具备一定的工程意识，具有一定的结构力学概念分析能力，具备吃苦耐劳的精神、爱岗敬业的思想，实事求是的工作作风和创新意识，为达到工程结构设计、研究、管理这一人才培养目标打下坚实的基础。 四、主要内容和要求 第一章 绪论 【目的要求】 1、掌握 杆件结构结点和支座的基本类型、计算简图的机动特征和受力特征。 2、熟悉 结构计算简图的概念和确定计算简图的原则。 3、了解 结构力学课程的性质及其主要内容。 【教学设计建议】 结合实际生活中的力学问题引出结构力学研究的对象和任务。 结合工程实例讲解结构计算简图的选定。 【讲授内容】 1、结构力学的研究对象和任务 2、荷载的分类 3、结构的计算简图 4、支座和结点的类型 5、结构的分类 第二章 平面体系的计算自由度 【目的要求】 1、 掌握 几何不变体系的基本组成规则，能正确地运用这些规则分析常见结构的几何组成。 2、熟悉 几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系以及刚片、自由度、约束等的概念。 3、了解 静定结构和超静定结构在几何组成方面的区别。 【教学设计建议】结合多媒体教学，借助动画效果更好的理解和掌握几何不变体系的基本组成规则。 【讲授内容】 1、概述 2、平面体系的计算自由度 3、几何不变体系的基本组成规则 4、瞬变体系 5、机动分析示例 6、几何构造与静定性的关系 【自学内容】 1、三刚片体系中虚铰在无穷远处的情况 第三章 静定梁和静定刚架 【目的要求】 1、掌握 用截面法计算梁的任意截面内力；用区段叠加法绘制梁的弯矩图以及剪力图，并能校核；静定平面刚架支座反力的计算；静定平面刚架内力计算及弯矩图、剪力图、轴力图的绘制。 2、熟悉 多跨静定梁内力图的绘制；静定平面刚架的几何构造及其特点。 3、了解 内力微分关系校核。 【教学设计建议】结合实际结构讲解梁和刚架的几何组成及受力特点。请同学们课后观察一下身边的梁和刚架结构，课上可以进行交流讨论。 【讲授内容】 1、单跨静定梁 2、多跨静定梁 3、静定平面刚架 4、少求或不求反力绘制弯矩图 5、静定结构的特性 【自学内容】 1、静定空间刚架 第四章 静定拱 【目的要求】 1、掌握 三铰拱在竖向荷载作用下支座反力和内力的计算公式，并能利用公式计算三铰拱的支座反力和任一截面的内力。 2、熟悉 三铰拱的受力特点；拱的合理拱轴线的概念。 3、了解 三铰拱的组成特点 【教学设计建议】作为拱桥最多的国家，可以简单讲述一下我国拱桥的发展历史及现状。通过图片认识国内外的著名拱桥，增加同学们的学习兴趣。结合汶川地震拱桥报告，进一步讲解拱桥的受力特点。 【讲授内容】 1、概述 2、三铰拱的计算 3、三铰拱的合理拱轴线 第五章 静定平面桁架 【目的要求】 1、掌握 桁架杆件轴力的计算；能正确判断桁架的几何组成，灵活运用结点法、截面法、结点法和截面法联合应用计算桁架杆件的轴力；零杆的判断以及对称性的利用。 2、熟悉 桁架的受力特点；组合结构杆件内力的计算，能分清组合结构中的梁式杆和链杆，并正确运用结点法、截面法计算两类杆件的内力。 3、了解 桁架的几何组成分类。 【教学设计建议】请同学们说说见过的桁架结构，找出典型桁架进行讲解，加深同学们对桁架结构的组成和受力的掌握。 【讲授内容】 1、平面桁架的计算简图 2、结点法 3、截面法 4、截面法和结点法的联合应用