结构力学课程设计报告
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结构力学课程设计报告(推荐五篇)第一篇:结构力学课程设计报告结构力学课程设计报告经过一周的学习和上机实习,我完成了老师布置的任务,也掌握了如何使用结构力学求解器进行杆系结构的分析计算,进一步掌握结构力学课程的基本理论和基本概念。
同时,通过这次的实习,我阅读了很多相关的设计框图并编写和调试了结构力学程序,进一步提高了运用计算机进行计算的能力,为后续课程的学习、毕业设计及今后工作中使用计算机进行计算打下良好的基础。
这次结构力学实习让我们充分的运用了所学过的结构力学理论知识,通过学习结构力学求解器的使用方法,让我理解了许多过去没搞明白的结构力学知识,并将这些知识融会贯通,形成了一个较好的对整个制作过程的把握。
一个星期的结构力学实习过程让我得到的不仅仅是通过我们自己努力所取得的成果,还让我收获了许多平时学习生活中没学到的东西。
首先,让我学会了如何把书本上的知识联系到实际设计中去.以前只知道抱着书本死啃,却没有参透其中的真正含义,当我们面对真正的问题急待解决时却无从下手,所以即使你学的再好也终究会被现实所淘汰.这也正印证了那句哲理:实践才是检验真理的唯一标准.通过这次难忘的经历让我深刻的体会到:理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
其次,通过这次设计还让我学到了许多平时课本中所未涉及到的内容,比如在做题计算过程中所必须用到的公式编辑器等等。
总之,如果你自己不去探索,也许你永远都不能接触到这些东西。
最后,同学之间的互助和老师的指点也是我能完成这次实习的重要因素。
但也发现了自身很多的不足,我对结构力学的许多知识的认识还停留在表面,并没有深度探究这些知识的联系,这让我花了不少时间,有待改进。
还有对计算结果数据的含义以及其实际运用还了解的不够透彻,比如像节点坐标、柱杆件关联号、梁杆件关联号等信息还不能巧加运用,仍需进一步学习。
结构力学I课程设计
引言
结构力学是土木工程的基础课程之一,它建立了工程力学的基本概念和原理。
本课程是土木工程专业必修课程,本课程的理解和应用对于工程师的成功至关重要。
为了更好地深入了解这门课程,本文将介绍一项结构力学I课程设计,该设计旨在帮助同学们更好地理解课程内容和应用技能。
课程设计概述
本次课程设计的目的是通过实际案例的分析和解决来阐述结构力学的应用。
设
计的内容包括两个方面:一是对于给定结构的合理分析和解决,二是对于计算机辅助设计运用的掌握。
设计案例
选定一栋三层住宅楼为本次课程设计的案例。
该建筑物的结构设计已经完成,
但未进行结构稳定性分析。
设计的任务是通过结构力学的方法分析该建筑物的结构,判断其稳定性,并进行必要的加固设计。
第一步:建立模型
首先,需要确定建筑物的几何尺寸和材料性质。
根据建筑的设计图纸,确定建
筑物的宽度、高度、跨度以及材料的种类和尺寸,建立建筑物的三维模型。
第二步:加载荷载
根据建筑物的使用情况和环境条件,加载荷载。
包括建筑物自重、雪荷载、风
荷载以及住宅楼中人员和物品的重量。
考虑到建筑物的实际使用情况,对于超载、非常载等特殊荷载的设计也需要进行考虑。
1。
结构力学课程设计专业:班级:姓名:学号:指导老师:日期:2015年7月5日目录前言 (1)问题一: (3)问题描述: (3)程序说明: (3)全选主元高斯约当消去法: (3)全选主元高斯约当消去法的程序及注解如下: (4)运行结果: (6)问题二: (6)问题描述: (6)方法一:追赶法 (7)程序说明: (7)追赶法带型的计算程序及注解: (7)运行结果: (9)总结与思考: (9)方法二:列选主元高斯消去法算带型问题 (10)程序说明: (10)列选主元高斯消去法算带型计算程序及注解: (10)运行结果: (12)反思与对比(收获): (12)问题三: (13)问题描述: (13)程序框图: (14)程序特点: (14)1.主要变量: (15)2.子例行子程序哑元信息: (15)3.文件管理: (16)4.数据文件格式: (16)源程序: (17)输入数据如下(input.txt): (23)输出数据如下(output.txt): (23)程序运行后输出数据结果如下(需要手动打开output.txt文件): (24)总结与收获: (25)参考文献: (26)前言:经过这学期的学习与积累,对结构力学这门课程有所收获,结构力学这门课程对我们学习飞行器设计与专业的学生来说,那就是手足的关系,因为我感觉任何航空、航天器都离不开结构的设计,只要有结构就牵涉到结构力学的分析与计算,因为航空器在空中飞行要遇到很多“挫折”,结构力学就是来分析这些个“挫折”下,看航空器能不能经受得了。
结构力学课程从内容上讲,主要涉及机构的几何组成分析,求解静定、超静定结构内力的虚功原理。
具体分析问题的方法包括力法、位移法等。
但对于复杂结构来讲,简单的手算的方法过于繁琐。
因此,由于课程设计偏重于利用Fortran 语言编写有限元子程序来完成复杂结构的内力计算,我就恶补了好几天的与Fortran有关的知识,下面就现学现卖的计算了王老师给的三个问题,肯定有不妥之处,希望读者纠错。
工程训练(2011-2012学年第一学期)题目: 圣诞——纸结构模型设计学科部名称:专业、班级:姓名(学号):指导教师:南昌大学科技学院理工学科部土建系圣诞——纸结构模型设计一、设计说明根据任务要求,我们从模型制作的跨中受荷承重能力方面出发,采用任务提供的A0标准绘图纸、白乳胶精心制作了“圣诞”结构模型。
1、方案构思本结构主要构思是利用两根长跨的承载力以及中部拉杆拉住下部长跨,再经过两根斜杆将跨中承载传递到两边以及桥墩处。
设计的总原则是:尽可能利用拉杆来承受并传递荷载。
2、结构选型按照设计要求,在跨中承受荷载,所以考虑尽量将跨中荷载通过拉杆和斜杆向两端传递。
考虑到结构的整体性以及承荷作用,这里采用三角形结构,利用三角形的稳定性保证整体性能,以承受更大的荷载,在中部加上竖直方向和斜向拉杆以和主跨一起分担荷载。
①结构外形考虑到承载台加载点,我们设计的结构平面为长760mm,宽160mm 的长方形,结构高为300mm距离桥墩处1/4主跨部位布置长度150mm竖直支撑杆上部接斜杆,斜杆长度约为4800mm,斜杆中部与主跨中部用长度约为2400mm的斜拉杆连接。
②节点设计各受力杆相交的节点由于杆在受力时会引起较大的力,进而引起松脱,在连接时用实心小纸团来增大接触面积,从而增大节点强度。
3、结构特色此构件在主跨选取上使用了两张张A0纸张卷成的杆件,保证主要受力部分的强度以及结构完整性。
其他部分构件也都选取了A0的纸张。
从外形上看采用了三角形结构,充分利用了三角形的稳定性,使得结构有了很好的整体性。
二、设计方案1、设计基本假定①纸张材质连续均匀②支座为固定支座③杆件之间节点按铰接点计算2、模型结构图结构实物图结构俯视图结构平视图4、模型结构计算简图5、节点大样图5、主要构件材料表、三、设计计算1、材料性能试验与分析(1)、抗拉强度计算:测试的纸带长度15mm,宽度b=20mm,厚度h=0.03mm 纸带截面积为A=bh=20*0.03mm2=0.6mm2所以纸带的拉应力为σ=F/A=63/0.6 N/mm2=105N/mm2N(2)、弹性模量计算:根据试验得出数据ΔF=[(F2-F1)+(F3-F2)]/2=43.75NΔw=[(w2-w1)+(w3-w2)]/2≈4.39mm由于存在Δw=ΔFL3/48EII=π(D4-d4)/64=3.14*(184-24)/64mm4=5149.6mm4 z≈15684MPE=ΔFL3/48ΔwIz2、结构计算模型受力简图模型轴力图模型剪力图模型弯矩图模型受力位移变形图对所能承受的承载力进行试验时,实际加载模型如下图①所示图①进行计算时,消除多余约束后结构简图如图②所示,节点支座没有画出图②在节点1处施加单位力1N取节点1进行计算,受力如图③图③此时F=1=F1,即竖直杆收到的轴力为1取节点2进行受力分析,受力如图④F2与F3夹角的一半为ß,由模型的尺寸可以得到cosß=5/8, F1’=F1=F=1,F2*sinß=F3*sinß所以F2=F32F2*cosß=F1’得到F2=0.8取节点3进行受力分析,受力如图⑤F3’=F3=F2得到F3*sinß=F4=0.653、受力构件截面尺寸设计计算根据设计的模型,考虑到在加载实验时需要预留支承端,并要求悬空跨长为700mm,我们把主跨长度设计为760mm预留出60mm的支承,且由于是主体构件,所以直径选为18mm;由于我们设计的是三角钢架结构桥梁,因此根据勾股定理可以得出各边长度。
计算结构力学课程设计1. 背景与意义计算结构力学是土木工程学科中重要的一门基础课程,它涵盖了静力学、动力学、杆件、板壳等多个方面的内容,对于从事土木工程的学生来说,学好这门课程是十分必要的。
此次课程设计的目的是为了提高学生的计算能力和综合素质,让学生通过设计结构,加深对计算结构力学课程中各个知识点的理解,同时锻炼其使用计算机进行工程分析和设计的能力。
2. 设计要求本次课程设计的要求如下:1.设计一座钢柱支撑的凉亭,凉亭宽6m,长8m,高3m,柱间距2m,柱子直径为15cm,凉亭屋顶为钢结构,使用轻型钢材料。
2.按照规范要求,使用有限元分析软件Ansys进行静力分析,计算凉亭在自重、雪荷载等情况下的应力、位移等参数。
3.设计出合理的钢结构连接方式,进行静力学验算,保证结构的安全可靠。
4.给出凉亭的详细施工图,包括钢材规格、节点连接方式等设计细节。
3. 设计分析3.1 凉亭建模首先我们需要进行凉亭的三维建模,在建模过程中需要注意凉亭的几何尺寸、钢柱直径、柱间距、凉亭屋顶材料等关键参数。
3.2 约束条件凉亭底部的钢柱需要支撑住整个凉亭的重量和外界荷载,因此需要在模型中设置固定约束条件。
同时还需要设置荷载和雪荷载等边界条件.3.3 静力分析根据建模和约束条件,使用Ansys进行有限元分析,计算凉亭在自重、雪荷载等情况下的应力、位移等参数。
根据分析结果,优化钢材规格和连接方式,保证结构的安全可靠。
3.4 钢结构连接设计出合理的钢结构连接方式,进行静力学验算,确保结构的可靠性。
在设计钢木节点时可以采用焊接和螺栓连接这两种方式,通过计算比较其受力性能,选取更加合适的方式进行连接。
3.5 施工图设计根据静力分析和钢结构连接的设计,制定相应的施工方案,并给出凉亭的详细施工图,包括钢材规格、节点连接方式等设计细节。
4. 设计总结通过本次课程设计,学生可以深入了解计算结构力学的知识点,掌握有限元分析软件的使用方法和程序设计思路,同时锻炼了其计算机应用和工程分析的能力,提高了其综合素质和准确性。
结构力学实验报告15篇第一篇:结构力学实验报告1结构力学实验报告结构力学实验报告班级 12土木2班姓名学号结构力学实验报告实验报告一实验名称在求解器中输入平面结构体系一实验目的1、了解如何在求解器中输入结构体系2、学习并掌握计算模型的交互式输入方法;3、建立任意体系的计算模型并做几何组成分析;4、计算平面静定结构的内力。
二实验仪器计算机,软件:结构力学求解器三实验步骤图2-4-3 是刚结点的连接示例,其中图2-4-3a 中定义了一个虚拟刚结点和杆端的连接码;各个杆端与虚拟刚结点连接后成为图2-4-3b 的形式,去除虚拟刚结点后的效果为图2-4-3c 所示的刚结点;求解器中显示的是最后的图2-4-3c。
图2-4-4 是组合结点的连接示例,同理,无需重复。
铰结点是最常见的结点之一,其连接示例在图2-4-5 中给出。
这里,共有四种连接方式,都等效于图2-4-5e 中的铰结点,通常采用图2-4-5a 所示方式即可。
值得一提的是,如果将三个杆件固定住,图2-4-5b~d 中的虚拟刚结点也随之被固定不动,而图2-4-5a 中的虚拟刚结点仍然存在一个转动自由度,可以绕结点自由转动。
这是一种结点转动机构,在求解器中会自动将其排除不计①。
结点机构实际上也潜存于经典的结构力学之中,如将一个集中力矩加在铰结点上,便可以理解为加在了结点机构上(犹如加在可自由转动的销钉上),是无意义的。
综上所述,求解器中单元对话框中的“连接方式”是指各杆端与虚拟刚结点的连接方式,而不是杆件之间的连接方式。
这样,各杆件通过虚拟刚结点这一中介再和其他杆件间接地连接。
这种处理的好处是可以避免结点的重复编码(如本书中矩阵位移法中所介绍的),同时可以方便地构造各种结构力学实验报告复杂的组合结点。
另外,在定义位移约束时,结点处的支座约束也是首先加在虚拟刚结点上,再通过虚拟刚结点施加给其他相关的杆端。
N,1,0,0 解输入后的结构如图2-4-6b所示,N,2,0,1 命令数据文档如下,其中左边和右N,3,1,1 边分别为中、英文关键词命令数据N,4,1,0 文档。
一. 课程设计的目的1. 通过实验及数据分析熟练掌握结构力学求解器的使用方法,了解求解器的主要功能,了解数据输入和输出的基本操作过程,主要参数的意义和编辑方法。
2. 通过实践进一步了解结构在广义荷载作用下内力和位移的分布状态和变化规律,从而指导我们探索和发现更合理的结构形式,为将来的学习和科研工作打下坚实的基础二. 课程设计的内容(1).对图示两类桁架进行分析在相同荷载作用下,比较各类桁架的受力特点;讨论各种杆件(上弦杆,下弦杆,竖杆,斜杆)内力随随高跨比变化的规律;若增加杆件使其成为超静定桁架,内力有何变化。
(2).两种结构在静力等效荷载作用下,内力有哪些不同?1/11/(3)、用求解器自动求解功能求a=2和a=1.0时的各杆内力。
比较两种情况内力分布,试用试算法调整a 的大小,确定使弯矩变号的临界点a 0,当a=a 0时结构是否处于无弯矩状态?(4),E =1.5*106kPa ,截面0.5*0.6m2,线膨胀系数1.0*10-5)。
第一跨底部温度升高60ºC ,分析变形和内力图的特点。
(4)、计算下支撑式五角形组合屋架的内力,并分析随跨高 比变化内力变化规律。
当高度确定后内力随f 1,f 2的比例不同的变化规律(四个以上算例)。
一. 课程设计的数据1/4 11×(1/2) 1/4f 2f 1 f =1.2mq =1kN/m a1.第(1)题数据1)平行弦桁架a)高跨比1:4(每小格比例2:3)输出图形:输出内力值:内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------1 -0.00000000 0.00000000 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 0.000000002 1.66666667 0.00000000 0.00000000 1.66666667 0.00000000 0.000000003 2.66666667 0.00000000 0.00000000 2.66666667 0.00000000 0.000000004 2.66666667 0.00000000 0.00000000 2.66666667 0.00000000 0.000000005 1.66666667 0.00000000 0.00000000 1.66666667 0.00000000 0.000000006 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.000000007 -1.66666667 0.00000000 0.00000000 -1.66666667 0.00000000 0.000000008 -2.66666667 0.00000000 0.00000000 -2.66666667 0.00000000 0.000000009 -3.00000000 0.00000000 0.00000000 -3.00000000 0.00000000 0.0000000010 -3.00000000 0.00000000 0.00000000 -3.00000000 0.00000000 0.0000000011 -2.66666667 0.00000000 0.00000000 -2.66666667 0.00000000 0.0000000012 -1.66666667 0.00000000 0.00000000 -1.66666667 0.00000000 0.0000000013 -3.00000000 0.00000000 0.00000000 -3.00000000 0.00000000 0.0000000014 -2.50000000 0.00000000 0.00000000 -2.50000000 0.00000000 0.0000000015 -1.50000000 0.00000000 0.00000000 -1.50000000 0.00000000 0.0000000016 -1.00000000 0.00000000 0.00000000 -1.00000000 0.00000000 0.0000000017 -1.50000000 0.00000000 0.00000000 -1.50000000 0.00000000 0.0000000018 -2.50000000 0.00000000 0.00000000 -2.50000000 0.00000000 0.0000000019 -3.00000000 0.00000000 0.00000000 -3.00000000 0.00000000 0.0000000020 3.00462606 0.00000000 0.00000000 3.00462606 0.00000000 0.0000000021 1.80277564 0.00000000 0.00000000 1.80277564 0.00000000 0.0000000022 0.60092521 0.00000000 0.00000000 0.60092521 0.00000000 0.0000000023 0.60092521 0.00000000 0.00000000 0.60092521 0.00000000 0.0000000024 1.80277564 0.00000000 0.00000000 1.80277564 0.00000000 0.0000000025 3.00462606 0.00000000 0.00000000 3.00462606 0.00000000 0.00000000 -----------------------------------------------------------------------------------------------b)高跨比1:6 (每小格比1:1)输出图形:输出内力值:内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------1 -0.00000000 0.00000000 0.00000000 -0.00000000 0.00000000 0.000000002 2.50000000 0.00000000 0.00000000 2.50000000 0.00000000 0.000000003 4.00000000 0.00000000 0.00000000 4.00000000 0.00000000 0.000000004 4.00000000 0.00000000 0.00000000 4.00000000 0.00000000 0.000000005 2.50000000 0.00000000 0.00000000 2.50000000 0.00000000 0.000000006 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.000000007 -2.50000000 0.00000000 0.00000000 -2.50000000 0.00000000 0.000000008 -4.00000000 0.00000000 0.00000000 -4.00000000 0.00000000 0.000000009 -4.50000000 0.00000000 0.00000000 -4.50000000 0.00000000 0.0000000010 -4.50000000 0.00000000 0.00000000 -4.50000000 0.00000000 0.0000000011 -4.00000000 0.00000000 0.00000000 -4.00000000 0.00000000 0.0000000012 -2.50000000 0.00000000 0.00000000 -2.50000000 0.00000000 0.0000000013 -3.00000000 0.00000000 0.00000000 -3.00000000 0.00000000 0.0000000014 -2.50000000 0.00000000 0.00000000 -2.50000000 0.00000000 0.0000000015 -1.50000000 0.00000000 0.00000000 -1.50000000 0.00000000 0.0000000016 -1.00000000 0.00000000 0.00000000 -1.00000000 0.00000000 0.0000000017 -1.50000000 0.00000000 0.00000000 -1.50000000 0.00000000 0.0000000018 -2.50000000 0.00000000 0.00000000 -2.50000000 0.00000000 0.0000000019 -3.00000000 0.00000000 0.00000000 -3.00000000 0.00000000 0.0000000020 3.53553391 0.00000000 0.00000000 3.53553391 0.00000000 0.0000000021 2.12132034 0.00000000 0.00000000 2.12132034 0.00000000 0.0000000022 0.70710678 0.00000000 0.00000000 0.70710678 0.00000000 0.0000000023 0.70710678 0.00000000 0.00000000 0.70710678 0.00000000 0.0000000024 2.12132034 0.00000000 0.00000000 2.12132034 0.00000000 0.0000000025 3.53553391 0.00000000 0.00000000 3.53553391 0.00000000 0.00000000 -----------------------------------------------------------------------------------------------C)高跨比1:9(每小格比2:3)输出图形:输出内力值:内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)-----------------------------------------------------------------------------------------------杆端 1 杆端 2----------------------------------------------------------------------------------单元码轴力剪力弯矩轴力剪力弯矩-----------------------------------------------------------------------------------------------1 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.000000002 3.75000000 0.00000000 0.00000000 3.75000000 0.00000000 0.000000003 6.00000000 0.00000000 0.00000000 6.00000000 0.00000000 0.000000004 6.00000000 0.00000000 0.00000000 6.00000000 0.00000000 0.000000005 3.75000000 0.00000000 0.00000000 3.75000000 0.00000000 0.000000006 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.00000000 0.000000007 -3.75000000 0.00000000 0.00000000 -3.75000000 0.00000000 0.000000008 -6.00000000 0.00000000 0.00000000 -6.00000000 0.00000000 0.000000009 -6.75000000 0.00000000 0.00000000 -6.75000000 0.00000000 0.0000000010 -6.75000000 0.00000000 0.00000000 -6.75000000 0.00000000 0.0000000011 -6.00000000 0.00000000 0.00000000 -6.00000000 0.00000000 0.0000000012 -3.75000000 0.00000000 0.00000000 -3.75000000 0.00000000 0.0000000013 -3.00000000 0.00000000 0.00000000 -3.00000000 0.00000000 0.0000000014 -2.50000000 0.00000000 0.00000000 -2.50000000 0.00000000 0.0000000015 -1.50000000 0.00000000 0.00000000 -1.50000000 0.00000000 0.0000000016 -1.00000000 0.00000000 0.00000000 -1.00000000 0.00000000 0.0000000017 -1.50000000 0.00000000 0.00000000 -1.50000000 0.00000000 0.0000000018 -2.50000000 0.00000000 0.00000000 -2.50000000 0.00000000 0.0000000019 -3.00000000 0.00000000 0.00000000 -3.00000000 0.00000000 0.0000000021 2.70416346 0.00000000 0.00000000 2.70416346 0.00000000 0.0000000022 0.90138782 0.00000000 0.00000000 0.90138782 0.00000000 0.0000000023 0.90138782 0.00000000 0.00000000 0.90138782 0.00000000 0.0000000024 2.70416346 0.00000000 0.00000000 2.70416346 0.00000000 0.00000000 -------------------------------------------------------------------------------------------- 讨论分析:由以上三种高跨比的内力比较发现,上弦杆内力随着高跨比的增大,内力逐渐增大。
结构力学课程设计一、以图示刚架为例。
分别用刚架力学模型和桁架力学模型计算,比较计算结果的异同。
1.刚架模型截面:b ×h=300mm ×500mm E=210GPaEI=6.56×108 N.m 2 EA=3.15×109N P=10KN(1)轴力图F N (单位:N )(2)弯矩图M (单位:N ·m )(3)剪力图F Q(单位:N)2.桁架轴力图F N (单位:N)结果比较:①上图中刚架与桁架的轴力图基本相同,特别是EI<<EA时,两者几乎一样。
②架结构不能承受剪力,剪力与弯矩都为0,而刚架结构既能承受剪力又能承受弯矩,当,只有EI<<EA时才能用桁架结构代替刚架结构。
二、在题一的基础上,用刚架力学模型,验证桁架计算的力学模型前提条件不满足时所产生的次内力。
(1)非直杆①轴力图F N (单位:N)②弯矩图M(单位:N·m)③剪力图F Q(单位:N)(2)受非结点荷载①轴力图F N (单位:N)②弯矩图M(单位:N·m)③剪力图F Q(单位:N)(3)杆件在结点处不交于一点①轴力图F N (单位:N)②弯矩图M(单位:N·m)③剪力图F Q(单位:N)通过与题一中的刚架模型比较可得:①在非直杆情况下,在非直杆及其邻近杆上产生较大的次内力,而对较远的杆影响较小。
②在非结点荷载作用下,荷载所作用的杆单元上剪力和弯矩变化较大,产生较大的次内力;而轴力图相对变化不大,故对轴力的影响比较小;对结点附近的杆也有一定的影响,而对较远的杆影响较小。
③杆件在结点处不交于一点,偏移处产生的次内力较大,特别是剪力变化非常大,增大了很多倍。
三、连续梁跨数不同对荷载作用内力的影响模型截面参数:EI=8.75×109N.m2EA=1.05×1011N跨长:L=5m荷载:q=20kN/m1、单跨弯矩图M(单位:N·m)2、两跨弯矩图M(单位:N·m)3、三跨弯矩图M(单位:N·m)4、四跨弯矩图弯矩图M(单位:N·m)5、五跨弯矩图弯矩图M(单位:N·m)6、六跨弯矩图弯矩图M(单位:N·m)7、七跨弯矩图弯矩图M(单位:N·m)比较上述弯矩图可知:①在连续梁中,随跨数增加,荷载作用下跨中最大弯矩减小,但减小的速度越来越慢,最终趋近于一个定值。
工程结构课程设计报告一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握工程结构的基本原理和分析方法,能够运用所学知识对简单的工程结构进行设计和分析。
具体目标如下:知识目标:学生能够理解工程结构的基本概念、原理和常用的设计方法,掌握基本的力学知识,了解工程结构的设计原则和规范。
技能目标:学生能够运用所学知识对简单的工程结构进行设计和分析,能够使用相关的软件工具进行工程结构的模拟和计算。
情感态度价值观目标:学生能够认识到工程结构在工程建设中的重要性,培养学生的工程意识和创新精神,提高学生对工程结构设计和分析的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括工程结构的基本原理、设计方法和分析技术。
具体内容包括:1.工程结构的基本概念、原理和常用的设计方法;2.基本的力学知识,包括材料力学和结构力学;3.工程结构的设计原则和规范,包括设计方法和设计步骤;4.常用的工程结构分析技术,包括有限元分析和实验方法。
三、教学方法为了实现教学目标,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握工程结构的基本原理和设计方法;2.讨论法:通过学生的讨论和交流,深入理解和探讨工程结构的问题;3.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生掌握工程结构的设计和分析方法;4.实验法:通过实验操作,使学生掌握工程结构的实验方法和技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选用权威的工程结构教材,为学生提供系统性的知识学习;2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识视野;3.多媒体资料:制作多媒体课件和教学视频,生动形象的展示工程结构的知识和案例;4.实验设备:准备相关的实验设备,为学生提供实验操作的机会和条件。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,本课程将采取以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置适量的作业,评估学生的理解和应用能力;3.考试:进行期中考试和期末考试,评估学生对课程知识的掌握程度;4.项目报告:学生需完成一项工程结构设计或分析项目,评估学生的综合运用能力和创新思维。
一、课程基本信息1. 课程名称:结构力学2. 课程代码:XX0013. 学分:4学分4. 学时:64学时5. 教学对象:土木工程专业本科生6. 教学目标:使学生掌握结构力学的基本理论、分析方法,培养解决实际工程问题的能力。
二、课程内容与教学目标1. 课程内容:(1)绪论:结构力学的基本概念、研究对象和内容。
(2)结构的几何组成分析:结构的组成规律、基本体系和几何不变性。
(3)结构的受力分析:静定结构、超静定结构的受力分析方法。
(4)结构的内力计算:梁、刚架、拱等结构的内力计算方法。
(5)结构的位移计算:刚架、拱等结构的位移计算方法。
(6)结构的稳定分析:结构失稳的条件、稳定性分析方法。
(7)结构的动力分析:单自由度、多自由度系统的动力响应分析。
2. 教学目标:(1)使学生掌握结构力学的基本理论、分析方法。
(2)培养学生运用结构力学知识解决实际工程问题的能力。
(3)提高学生的数学建模、计算和绘图能力。
三、教学方法与手段1. 教学方法:(1)讲授法:系统讲解结构力学的基本理论、分析方法。
(2)案例分析法:结合实际工程案例,讲解结构力学知识的应用。
(3)讨论法:组织学生讨论结构力学问题,提高学生的思维能力。
(4)实验法:通过实验验证结构力学理论,加深学生对知识的理解。
2. 教学手段:(1)多媒体课件:利用多媒体课件展示结构力学的基本概念、分析方法。
(2)实物模型:展示实际工程中的结构,使学生直观理解结构力学知识。
(3)网络资源:利用网络资源,拓展学生的学习渠道。
四、考核方式1. 考核方式:考试(60%)+平时成绩(40%)2. 考核内容:(1)考试:包括理论知识和实际应用两部分,占总成绩的60%。
(2)平时成绩:包括课堂表现、作业、实验报告等,占总成绩的40%。
五、教学进度安排1. 第一周:绪论2. 第二周至第四周:结构的几何组成分析3. 第五周至第七周:结构的受力分析4. 第八周至第十周:结构的内力计算5. 第十一周至第十三周:结构的位移计算6. 第十四周至第十五周:结构的稳定分析7. 第十六周至第十七周:结构的动力分析8. 第十八周:复习与总结六、教学资源1. 教材:《结构力学》(某出版社,某作者)2. 参考书籍:《结构力学习题解析》、《结构力学实验教程》等3. 网络资源:相关教学网站、论坛、视频等七、教学评价1. 教学效果评价:通过课堂表现、作业、实验报告、考试等对学生进行综合评价。
结构力学教程下册课程设计
一、课程背景
结构力学是土木工程中的核心课程,主要研究结构系统的受力性能及其稳定性。
本课程设计旨在通过搭建一个简单的桥梁模型,让学生能够深入了解结构力学的基本概念,理解桥梁结构的受力分析及其设计方法,并运用所学知识对桥梁进行简化的受力分析,完善桥梁设计。
二、设计目标
1.加深学生对结构力学的理解,在课程知识的基础上,提升学生对实际
结构的认知和理解;
2.通过实验设计,培养学生的动手能力、创新能力和合作能力;
3.增强学生对桥梁工程的实践操作和操作技能。
三、设计内容
1. 实验背景
学生在上完课程内容的前提下,通过此实验,能够充分理解课程中讲授的受力
分析方法和设计要素,发现课程与实践的差距,从而进一步提升课程实用性。
2. 实验准备
(1)实验所需材料和工具:竹片,胶水,细绳,衡器,斜秤,手动千分尺等。
(2)实验原理:选定一定跨度的桥梁,模拟车辆在桥上的情况,此时桥梁的
位移和形变会引起不同部位的应力产生,通过模拟小车在桥上行驶过程,观察桥梁模型的响应变化,从而分析桥梁结构的稳定性、抗压性、承载能力等重要参数。
(3)实验流程:
1。
《结构力学程序设计实践》报告学院名称资源与安全工程学院专业班级城地专业0......学生学号020208....学生姓名李 ..指导老师蒋....2010年 12月 29 日目录一、指导书 (3)二、任务书 (4)三、课程名称 (6)四、课程教学目的 (6)五、实践步聚 (6)5.1 确定单榀刚架KJ-1的计算单元 (6)5.2 选取平面刚架KJ-1的计算简图 (7)5.3 KJ-1的荷载计算 (8)5.4上机操作过程 (9)5.5 输出软件计算数据 (9)六、分析计算结果 (24)一.《结构力学程序设计实践》指导书1.1 学时与学分课程性质:必修;学时:1周;学分:1.0。
1.2 教材(1)《结构力学》周竞欧主编同济大学出版社(2)《结构力学程序设计实践》指导书蒋青青编(3)《PK用户手册及技术条件》中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部1.3 《结构力学程序设计实践》课程的任务、性质与目的实践教学是理论联系实际、培养学生实验技能和实践能力的重要教学环节。
结构力学是一门与工程设计密切相关的重要学科,根据城市地下空间工程专业本科培养方案和教学计划安排,《结构力学程序设计实践》为三性实验(综合性、设计性、创造性)。
通过该实践教学,要求学生掌握结构力学的手工计算方法和电算方法,使学生熟悉结构力学电算的基本原理,正确分析结构的传力途径,学会使用结构CAD系列软件PKPM中的PK计算软件来分析平面杆件结构内力和位移的实际操作步骤和方法,了解结构力学在地下空间工程中的用途,培养学生综合运用所学理论知识解决地下结构实际工程问题的动手技能,为今后学习《混凝土结构》、《地下建筑结构》等专业课程打下一定的基础。
1.4 课程名称结构力学程序设计实践1.5 仪器设备在计算机房进行实验,每人一台计算机,采用中国建筑科学研究院编制的《微机结构CAD系统软件PKPM系列》中的PK平面框架计算软件进行实验。
1.6 教学方式与基本要求(1)指导教师讲清实际操作的基本原理、方法及要求。
结构力学第三版下册教学设计一、教学背景分析结构力学课程是土木工程领域重要的基础课程之一,是土木工程学科的核心课程之一。
它主要研究力学原理在结构工程中的应用,是土木工程专业学生必修的重要课程。
在本课程中,学生需要学习如何分析和设计具有合理力学性能的各种结构。
因此,本教学设计的教学目标是帮助学生掌握结构力学的基本概念和分析方法,学会利用力学原理分析结构的性能。
二、教学内容及方法1. 教学内容本课程的教学内容主要包括弹性理论、梁和框架的应力分析、板和壳的分析、稳定性理论和有限元方法。
2. 教学方法•授课方式:通过PPT展示和板书讲解相结合的方式进行,使学生能够更好地理解相关的知识点。
•课堂互动:课堂中引导学生就知识点进行讨论,同时也鼓励学生提问,以开展课堂互动。
•练习和实例演示:通过练习和实例的演示,使学生能够更好地掌握相关知识点,同时也能够更好地将所学的知识应用到实际生活中。
三、教学重难点及解决方法1. 教学重点•熟练掌握梁和框架的应力分析。
•学会理解板和壳的分析方法。
•掌握稳定性理论和有限元方法的基本知识。
2. 教学难点•让学生理解梁和框架的应力分析的方法。
•让学生学会掌握板和壳的分析方法。
•让学生掌握稳定性理论和有限元方法的基本知识。
3. 解决方法•强化梁和框架的应力分析的教学,使用具体的例子进行讲解,激发学生的兴趣和学习动力。
•通过板和壳的实例演示,让学生在实践中掌握板和壳的分析方法。
•加强稳定性理论和有限元方法的讲解,通过互动讨论和课程作业进行梳理。
四、教学手段和评价方式1. 教学手段•PPT•黑板板书•课堂讨论和互动•实践练习演示2. 评价方式•期中和期末考试•课堂表现和课程作业•课程设计报告五、教学进度计划课时教学主题教学目标第1-2课弹性理论介绍弹性理论的基本概念和方法第3-6课梁和框架的应力分析学习梁和框架的应力分析方法第7-9课板和壳的分析学习板和壳的分析方法第10-11课稳定性理论学习稳定性理论的基本概念和方法第12-14课有限元方法学习有限元方法在结构力学中的应用第15-16课课程总结课程总结和回顾六、教学参考资料•《结构力学-基本原理》(赵忠)。
结构力学教程第Ⅱ册课程设计
背景介绍
结构力学是一门应用数学和力学知识来研究和解决工程结构力学问题的学科,
是现代工程研究领域中的一门重要学科。
结构力学的主要研究对象是各种工程构件的受力及变形情况,并能通过控制和优化结构设计来使其满足工程要求。
本课程设计基于结构力学教程第Ⅱ册,旨在让学生能够系统地掌握结构力学相
关的挠曲问题和稳定问题的分析与设计过程。
同时,也要求学生们能够运用所学理论知识解决实际工程问题,并能够进行结构设计和分析的计算和模拟。
课程设计内容
实验一:二次型挠曲问题分析
通过本实验,学生们将掌握三种不同类型的二次型挠曲问题的分析方法,包括:•杆件的二次型挠曲问题
•板的二次型挠曲问题
•壳的二次型挠曲问题
在实验中,学生们将通过岭-罗斯方法、传统解法和有限元分析方法进行问题
分析,并进一步运用计算机模拟技术验证分析结果,提高学生们的实践能力和计算能力。
实验二:稳定问题分析与设计
本实验将围绕着殿柱和钢结构等工程结构问题,通过结构设计案例分析来掌握
稳定问题分析和设计的过程与技巧。
实验内容包括以下几方面:
•列举并分析稳定问题的常见原因和形式
1。
结构力学课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解结构力学的基本概念,掌握结构静力学、材料力学的基础知识;2. 学会运用力学原理分析简单结构体系的受力情况,能够正确绘制结构受力图;3. 掌握梁、板、壳等常见结构元件的受力性能和计算方法;4. 了解结构稳定性和强度的基本原理,能够对简单结构进行安全评估。
技能目标:1. 培养学生运用结构力学知识解决实际问题的能力,能够独立完成结构受力分析;2. 提高学生动手操作能力,通过模型制作和实验,加深对结构力学原理的理解;3. 培养学生团队协作和沟通能力,能够就结构力学问题进行讨论和分析。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对结构力学的兴趣,激发学生学习热情,形成积极的学习态度;2. 增强学生的安全意识,认识到结构力学在工程领域的重要性和实际应用价值;3. 培养学生严谨、踏实的科学态度,注重实际操作与理论知识的结合。
课程性质:本课程为专业基础课程,旨在让学生掌握结构力学的基本知识和技能,为后续相关专业课程学习打下坚实基础。
学生特点:学生具备一定的物理和数学基础,但对结构力学的专业知识了解较少,需要从基本概念和原理入手,逐步提高。
教学要求:注重理论与实践相结合,以实例分析、模型制作和实验为主,激发学生兴趣,培养实际操作能力。
同时,注重培养学生的安全意识和团队协作精神。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题的分析和解决。
二、教学内容1. 结构力学基本概念:结构、荷载、支座、应力、应变等;2. 结构静力学分析:力的平衡、受力图的绘制、受力方程的建立与求解;3. 材料力学基础:弹性、塑性、剪切、扭转、弯曲等;4. 梁的受力性能分析:剪力图、弯矩图、梁的弯曲、剪切、扭转计算;5. 板壳结构分析:板的受力性能、壳体的稳定性计算;6. 结构稳定性分析:稳定性概念、稳定性计算、稳定性影响因素;7. 结构强度分析:强度概念、强度计算、强度校核;8. 结构力学在实际工程中的应用案例分析。
结构力学的教案设计结构力学的教案设计1. 引言中国的高等教育一直以来都注重理论与实践相结合的教学模式,特别是在工程领域,结构力学作为一门重要的基础课程,对于培养学生的分析和解决实际结构问题的能力具有重要意义。
设计一个合理有效的结构力学教案对于学生的学习效果和能力培养非常关键。
本文将基于深度和广度的标准,提供一份结构力学的教案设计,旨在帮助学生理解和掌握该课程的核心内容。
2. 教学目标- 理解和掌握结构力学基本概念,包括刚体力学和弹性力学。
- 能够分析和计算结构物的受力和变形。
- 能够应用结构力学理论解决实际工程问题。
3. 教学内容和教学步骤3.1 理论部分3.1.1 刚体力学- 概念:介绍刚体的定义和特点。
- 平衡条件:讲解力的合成与分解,分析刚体的平衡条件。
- 力矩和力的偶:介绍力矩的概念和计算方法,讲解力的偶和力矩的平衡条件。
- 应用:通过例题和练习题,让学生掌握刚体力学的基本应用。
3.1.2 弹性力学- 概念:介绍弹性力学的基本概念,包括应力、应变和弹性模量。
- 轴向应力与应变:讲解轴向受力下的应力和应变关系,介绍胡克定律和弹性模量的计算。
- 剪切应力与应变:介绍剪切受力下的应力和应变关系,讲解剪切模量和剪切变形的计算。
- 弯矩与弯曲应力:讲解梁的弯矩和弯曲应力,介绍截面二次矩和抗弯矩的计算方法。
- 变形和应变能:讲解结构物的变形和应变能,介绍位移和弹性势能的计算方法。
3.2 实践部分3.2.1 实验教学- 弹性模量实验:设计一组弹性模量测量的实验,让学生通过实际操作来测定不同材料的弹性模量,并分析实验结果。
- 弯曲应力实验:设计一组梁的弯曲应力测量的实验,让学生通过实际操作来测定不同梁截面的最大弯曲应力,并比较不同材料和截面形状的影响。
3.2.2 工程案例分析- 实际工程案例:选取一些实际工程案例,如桥梁、楼房等,让学生分析和计算结构物的受力和变形,通过实际案例来应用结构力学的理论知识。