级建筑力学2课程教学大纲_建筑力学教学大纲
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建筑力学2 课程教学大纲 Engineering Mechanics Ⅱ
学 时 数:40 学 分 数:2.5 编写日期:2012年11月
适用专业:建筑工程技术(本科)执 笔 人:王春燕
一、课程的性质和目的本课程属于建筑工程技术专业的专业基础课程,并在许多工程领域中广泛应用。通过本课程的学习,使学生掌握有关结构力学的基础理论和应用技巧,一般工程结构的受力特点、分析方法;掌握杆件结构体系的组成分析,杆件结构内力的分析与计算;提高学生分析实际问题、解决实际工程结构计算的能力。
二、课程教学环节的基本要求
课堂讲授:本课程以课堂讲授为主,引入现代化教学手段,精讲多练,通过适量的作业练习加以理解和应用。在课堂教学中适当补充难易适中的题目作为例题。并适当增加结合工程实际型题的数量,以提高学生的学习兴趣,锻炼学生解决实际问题的能力。作业方面:为达到课程教学基本要求,本课程要求学生在课外完成一定量的习题。通过练习题,首先要求学生提高课程基本内容的掌握,并学会应用这些原理和方法解决具体问题,其次要求提高学生的计算能力、分析能力和书面表达能力。采取的形式主要是课后布置作业,每次课后习题量为1-3题,并安排适当数量的分析讨论课。考试环节:
1、考试资格:按照学校12级学生手册的有关规定执行;
2、考试内容:全学期教学内容,注重考察能力;
3、考核方式:教学过程考核和期末闭卷笔试。
三、课程的教学内容和学时分配
第一章 平面体系的几何组成分析(4学时)
教学内容:基本概念;几何不变体系的组成规律;几何组成分析;几何组成与静定性的关系。教学要求:
1、理解约束、自由度、几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系的概念;
2、掌握几何不变体系的基本组成规则。
重点:平面体系的几何组成规则及具体分析。难点:平面体系的几何组成分析。
第二章 静定结构的受力分析(10学时)
教学内容:多跨静定梁、静定平面刚架、桁架、组合结构的内力计算;几种主要桁架受力性能的比较,静定结构的基本特征。教学要求:
1、了解刚结点的力学特性,理想静定平面桁架,零杆的分析;
2、熟练掌握多跨静定梁内力图的绘制,各种静定刚架支座反力和内力的计算、内力图的绘制,节点法、截面法、联合法计算桁架内力,简单静定组合结构的内力的计算方法。
重点:绘制多跨静定梁、静定平面刚架、静定桁架的内力图。难点:静定组合结构的内力计算。
第三章 静定结构的位移计算(8学时)
教学内容:虚功原理的基本概念,变形体虚功原理,静定结构在荷载、支座移动作用下引起的位移计算,互等定理。教学要求:
1、了解结构线位移、角位移、实功与虚功,广义力与广义位移,产生位移的原因,计算位移的目的;变形体虚功原理的两种形式(虚力原理、虚位移原理);功的互等定理,位移互等定理,反力互等定理,反力与位移互等定理;
2、理解静定结构在荷载作用下的位移计算的积分法;静定结构因支座移动时的位移计算原理和方法;静定结构的一般特征;
3、掌握用图乘法计算静定结构的位移,应用互等定理简化结构计算; 重点:用图乘法计算静定结构的位移。难点:变形体虚功原理,图乘法。
第四章 用力法计算超静定结构(6学时)
教学内容:超静定结构的一般概念和超静定次数的确定,力法基本原理与力法典型方程及其应用,超静定结构的位移计算,内力图的校核,对称结构的计算。教学要求:
1、了解力法计算超静结构的位移及其最后内力图的校核,静定结构、超静定结构的受力特性;
2、掌握力法的基本原理,判定超静定次数,选择力法基本体系,建立力法基本方程;力法计算荷载作用下1、2个未知量的超静定梁、刚架;用半结构计算对称结构;力法计算支座移动引起的单跨超静定梁的内力。重点:力法计算超静定梁、刚架在荷载作用下的内力。难点:力法的基本原理;计算系数及自由项。第五章 位移法和力矩分配法(10学时)
教学内容:等截面直杆的转角位移方程,位移法的基本概念,位移法的典型方程的建立。力矩分配法的基本概念,用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移的刚架;对称性的利用。教学要求:
1、了解力矩分配法的正负号规定、转动刚度、分配系数、传递系数的物理意义;
2、理解单跨超静定梁的形常数、载常数的计算及常用形常数、载常数表的应用,通过单结点的力矩分配法,理解力矩分配法的物理意义;
3、掌握位移法的基本概念、基本体系、基本未知量、基本原理;用位移法的典型方程计算连续梁、刚架在荷载作用及支座移动下的内力;利用转角位移方程计算超静定结构;根据远端的不同支承条件熟练地写出各种情形的杆端转动刚度、传递系数,并计算分配系数;力矩分配法的主要环节;利用力矩分配法计算多结点连续梁和无侧移刚架。
重点:利用位移法的典型方程计算连续梁、刚架;力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
难点:计算系数及自由项,多层、多跨刚架的计算。第六章 影响线及其应用(2学时)
教学内容:影响线的概念,静定梁的影响线,利用影响线计算影响量。教学要求:
1、了解影响线的概念,影响线与内力图的区别,连续梁内力包络图的绘制方法;
2、掌握静力法作静定梁的反力和内力影响线,可动均布活载最不利位置的确定方法,移动荷载最不利位置的确定方法,简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩的求法。
重点:静力法作梁的影响线,移动荷载最不利位置的确定方法,简支梁的绝对最大弯矩的求法。
难点:内力包络图。
四、本课程和其它课程的联系与分工
本课程是《砌体结构》、《钢筋混凝土》、《钢结构》等后续专业课的先行课,与土建、机械等专业的许多课程有密切联系,同时他又以先修课《高等数学》、《普通物理》、《工程力学1》等为基础。特别是和《建筑力学1》中的静力学、材料力学部分知识关系紧密。它们的任务基本相同,只是研究对象有所不同。材料力学以研究单个杆件为主,而结构力学主要研究的是由杆件组成的结构,即杆系结构。该课程的学习也为今后进行结构设计、科学研究打下了力学基础。
五、建议教材和教学参考书 建议教材:
[1] 周国瑾.《建筑力学》(第二版).2000.同济大学出版社; [2] 李前程.《建筑力学》(第一版).2004.高等教育出版社; [3] 刘鸣.《工程力学》(第一版).2004.中国建筑工业出版社。建议教学参考书:
[1] 沈养中.《建筑力学(下册)》(第一版).科学出版社.2006; [2] 雷桂珍.《建筑力学练习题 下册》(第一版).2003.西南交通大学出版社; [3] 周树培.《建筑工程力学》(第一版).1991.重庆大学出版社; [4] 杨天祥.《结构力学(上、下册)》(第一版).1979.高等教育出版社; [5] 龙驭球.《结构力学教程(上、下册)》(第一版).1979.高等教育出版社。