结构力学教案
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建筑力学第三分册结构力学教学设计介绍结构力学是建筑力学中最基础的一门学科。
本文档将介绍建筑力学第三分册结构力学的教学设计。
教学目标1.了解结构力学的基本概念和基础知识;2.掌握结构分析的方法和计算技能;3.能够分析简单结构的静力和动力响应特性;4.能够设计出简单结构的框架和梁柱体系。
教学内容1.结构基础:结构力学概论、应力分析基本原理、应变分析基本原理、应力应变关系;2.杆件力学:杆件内力及其计算、杆件受力分析;3.梁的力学:梁内力分析、弯矩及剪力图、梁的挠曲和扭转;4.框架结构力学:框架结构的内力计算、简支梁结构的计算;5.变形原理:弹性变形、受弯构件纵向变形和截面变形、杆件和梁的变形计算。
教学方法1.理论教学:采用课堂讲授的方式,讲解相关的基础概念和知识点;2.实践教学:采用案例教学,引导学生理解和掌握结构分析的方法和技能;3.计算机模拟:采用计算机模拟软件进行结构分析和设计,提高学生的计算机应用水平。
教材和参考书目1.胡寿根、杨华、马文波,《建筑力学》(第3版),北京:清华大学出版社,2018年;2.赖健民、吴珊珊,《结构力学》(第2版),北京:中国建筑工业出版社,2016年;3.刘永坦、刘武,《框架结构分析与设计》,北京:清华大学出版社,2015年。
考核方式1.平时表现:包括课堂表现、作业完成情况等;2.个人作业:包括理论分析和计算设计;3.小组项目:要求小组合作完成一个简单结构的分析和设计,并进行报告。
教学进度本课程为1学期,共15周;计划教学进度如下:教学内容学时结构基础 2杆件力学 3梁的力学 4框架结构力学 3变形原理 3项目报告 2总结结构力学是建筑力学中最基础的一门学科,也是建筑设计和工程实施中必不可少的一项技能。
通过本课程的学习,学生将能够掌握结构分析的方法和技能,从而为后续的建筑设计和实施打下坚实的基础。
结构力学教案1. 引言本教案旨在介绍结构力学的基本概念和原理,并提供学生研究和理解结构力学的必备知识和技能。
通过本教案的研究,学生将能够掌握结构力学的基本理论,理解结构力学在工程实践中的应用,并能够独立进行一些简单的结构力学计算和分析。
2. 教学目标本教案的教学目标包括:- 了解结构力学的概念和相关基本术语;- 理解结构承受外力和变形的基本原理;- 掌握结构受力分析和变形计算的基本方法;- 理解结构稳定性和破坏的基本原理;- 研究结构力学在工程实践中的实际应用。
3. 教学内容本教案的教学内容包括以下几个主要部分:- 结构力学的基本概念和定义;- 结构受力分析的基本原理和方法;- 结构变形计算的基本原理和方法;- 结构稳定性和破坏的基本原理;- 结构力学在实际工程中的应用案例介绍。
4. 教学方法本教案将采用以下教学方法:- 讲授:通过教师的讲解,介绍结构力学的基本理论和原理;- 案例分析:通过具体案例分析,帮助学生理解和应用结构力学的知识;- 实验演示:通过实验演示,直观地展示结构受力和变形的过程;- 讨论和互动:鼓励学生积极参与讨论和互动,促进学生的思维和问题解决能力的培养。
5. 教学评估为了评估学生对结构力学的研究情况,本教案将采用以下教学评估方法:- 课堂练:通过课堂练,检查学生对结构力学基本理论和原理的掌握情况;- 作业:布置适量的作业,检查学生对结构力学的应用能力;- 小组讨论和报告:通过小组讨论和报告,评估学生的思维和沟通能力;- 期末考试:采用综合性考试,全面评估学生对结构力学的综合理解和应用能力。
6. 教学资源教学过程中所需的教学资源包括:- 教材:《结构力学导论》;- 讲稿和课件:提供给学生作为研究辅助材料;- 实验设备与材料:提供给学生进行实验和演示的工具和材料。
7. 参考文献- 王建中, 《结构力学导论》,清华大学出版社,2018年。
- 钟平等, 《结构力学基础》,高等教育出版社,2019年。
结构力学教案一、教学目标1、理解结构力学的基本概念和原理;2、掌握结构力学的基本分析方法;3、能够运用结构力学的知识解决实际问题;4、培养学生对结构力学的兴趣和热情,提高其独立思考和创新能力。
二、教学内容1、结构力学的基本概念:包括结构类型、荷载分类、结构抗力等;2、结构力学的基本原理:包括牛顿三定律、弹性力学基本方程等;3、结构力学的基本分析方法:包括静力分析、动力分析、稳定分析等;4、实际工程中的结构力学问题:如桥梁、建筑、机械等领域的结构分析。
三、教学方法1、理论教学:通过课堂讲解、板书、多媒体等多种方式,使学生深入理解结构力学的基本概念和原理;2、实验教学:进行简单的实验操作,加深学生对结构力学原理的理解和应用;3、项目教学:引导学生运用所学知识解决实际问题,培养其独立思考和创新能力;4、自主学习:推荐相关书籍、网站等资源,鼓励学生进行自主学习和扩展阅读。
四、教学步骤1、导入新课:通过实例或问题导入,激发学生对结构力学的兴趣和好奇心;2、讲解新课:讲解结构力学的基本概念和原理,引导学生理解和掌握;3、巩固练习:进行课堂练习、实验操作等,加深学生对知识的理解和应用;4、归纳小结:总结本节课的重点和难点,引导学生进行反思和总结;5、布置作业:布置相关习题和项目,要求学生进行课外学习和实践。
五、教学评估1、平时成绩:根据学生的课堂表现、作业完成情况等,进行平时成绩的评定;2、期末考试:进行期末考试,检测学生对结构力学的掌握程度和应用能力;3、项目报告:要求学生提交项目报告,评价其对实际问题的分析和解决能力。
结构力学是土木工程、机械工程、航空航天工程等专业的核心课程,旨在培养学生掌握结构力学的基本原理和方法,能够分析和解决实际工程中的结构问题。
本课程将为学生提供必要的理论基础和实践技能,为后续专业课程的学习和未来的职业生涯做好准备。
掌握结构力学的基本概念、原理和方法,了解各种常见结构的力学性质和设计要求。
教学目标:1. 使学生掌握结构力学的基本概念、基本原理和基本方法。
2. 培养学生运用结构力学知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生的理论联系实际的能力。
教学内容:1. 结构力学的基本概念2. 结构受力分析3. 杆件的内力计算4. 结构的静力平衡方程5. 杆件的应力与变形6. 杆件的强度与稳定性教学重点:1. 结构力学的基本概念和基本原理2. 杆件的内力计算和结构受力分析3. 杆件的应力与变形教学难点:1. 结构受力分析中的静力平衡方程的建立2. 杆件的强度与稳定性分析教学过程:一、导入1. 通过实际工程案例,引出结构力学的研究对象和意义。
2. 简要介绍结构力学的发展历程。
二、结构力学的基本概念1. 介绍结构、杆件、节点、支座等基本概念。
2. 讲解结构受力分析的基本方法。
三、杆件的内力计算1. 介绍杆件的内力,如轴力、剪力、弯矩等。
2. 讲解杆件的内力计算方法,如截面法、节点法等。
四、结构的静力平衡方程1. 介绍结构的静力平衡方程及其建立方法。
2. 通过实例讲解静力平衡方程的应用。
五、杆件的应力与变形1. 介绍杆件的应力与变形的基本概念。
2. 讲解杆件的应力与变形计算方法。
六、杆件的强度与稳定性1. 介绍杆件的强度与稳定性的基本概念。
2. 讲解杆件的强度与稳定性分析方法和计算。
七、课堂小结1. 总结本节课所学内容。
2. 强调重点和难点。
八、课后作业1. 完成课后习题,巩固所学知识。
2. 查阅资料,了解结构力学在实际工程中的应用。
教学评价:1. 通过课堂提问、作业批改等方式,了解学生对知识的掌握程度。
2. 通过实验、案例分析等方式,考察学生运用结构力学知识解决实际问题的能力。
教学反思:1. 不断优化教学方法和手段,提高教学效果。
2. 关注学生的学习需求,激发学生的学习兴趣。
3. 加强与学生的互动,提高学生的参与度。
第1章绪论一、本章的教学目标及基本要求(1)了解结构力学课程的性质和讨论的内容。
(2)了解杆件结构分类。
(3)了解选取结构计算的原则;初步了解杆件结构怎样简化为计算简图。
(4)了解结构力学的学习方法。
二、本章各节教学内容及学时分配§1-1 结构力学的研究对象和任务(2学时)§1-2 杆件结构的计算简图§1-3 平面杆件结构的分类三、本章教学内容的重点和难点重点是掌握杆件结构常见支座和结点的基本类型及其计算简图的变形和受力特点。
难点是怎样将实际结构简化为计算简图。
四、本章教学内容的深化和拓宽适当介绍结构力学课程在土木工程专业教学计划中的地位和作用以及与后继专业课程的关系,以激发学生对本课程的重视和学习兴趣。
五、本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题用多媒体课件介绍典型的房屋和桥梁工程结构,包括我国古代的和现代的一些伟大建筑物特点。
以增强学生的民族自蒙感和社会责任感。
六、本章的主要参考书目(一)结构力学(Ⅰ)龙驭球包世华主编,高等教育出版社,2001年1月(二)结构力学赵更新编,中国水利水电出版社,2004年4月(三)结构力学(上)李廉锟主编,高等教育出版社,1996年5月(四)结构力学(上)吴德伦主编,重庆大学出版社,1994年(五)结构力学(上)张来仪景瑞主编,中国建筑工业出版社,1997年(六)结构力学辅导—概念·方法·题解赵更新编,中国水利水电出版社,2001年七、各课时单元授课教案的具体内容§1-1 结构力学的研究对象和任务一、结构及按几何特征分类1、杆件结构2、薄壁结构3、实体结构二、结构力学的研究对象三、结构力学的任务§1-2 杆件结构的计算简图一、计算简图的定义二、选取计算简图的一般原则三、杆件结构的简化§1-3 平面杆件结构的分类一、梁二、拱三、刚架四、桁架五、组合结构第2章平面体系的几何组成分析一、本章的教学目标及基本要求本章的教学目标是:工程结构必然会受到荷载作用,必须学用几何不变体系。
结构力学教案【篇一:结构力学教案】结构力学“十二五”普通高等教育本科国家级试讲人姓名:规划教材第六章 6-1超静定次数的确定 6-2力法的基本概念力法的基本概念教案教学目的:1. 掌握超静定次数的确定;2. 掌握力法的基本原理;3. 了解超静定结构的力学特征。
教学重点、难点: 1.判断超静定次数; 2.选取力法基本体系; 3. 了解力法基本方程。
教学方法:讲授法、演示法教学时数:1课时教学内容:导入:一、 6-1超静定次数的确定——力法的前期工作【板书】(一)超静定结构的静力平衡特征和几何特征为了认识超静定结构的特性,我们需要把它与静定结构作一些对比。
1. 在几何组成方面:静定结构是没有多余约束的几何不变体系,而超静定结构则是有多余约束的几何不变体系。
【板书】2. 在静力分析方面:静定结构的支座反力和截面内力都可以用静力平衡条件唯一地确定,而超静定结构的支座反力和截面内力不能完全由静力平衡条件唯一地加以确定。
总起来说,约束有多余的,内力(或支座反力)是超静定的,这就是超静定结构区别于静定结构的两大基本特征。
凡符合这两个特征的结构,就称为超静定结构。
(二)超静定次数的确定力法是以结构中的多余约束力为基本未知量的,一个结构的基本未知量数目就等于结构的多余约束数目。
因此,力法计算首先要找出结构的多余约束。
确定结构超静定次数最直接的方法是解除多余约束法,即将原结构的多余约束移去,使其成为一个(或几个)静定结构,则所解除的多余约束数目就是原结构的超静定次数。
解除超静定结构的多余约束,归纳起来有以下几种方式:例图【板书】 1. 移去一根支杆或切断一根链杆,相当于解除一个约束。
2.移去一个不动铰支座或切开一个单铰,相当于解除两个约束。
3.移去一个固定支座或切断一根梁式杆,相当于解除三个约束。
4.将固定支座改为不动铰支座或将梁式杆中某截面改为铰结,相当于解除一个转动约束。
对于框架,可采用下式计算超静定次数【板书】n=3f?h式中 f 为框格数,h 为单铰数注意:先将结构中每个框格都看作是无铰的,每个单铰的存在就减少1次超静定。
结构力学教案实体结构——是指三个尺寸大约为同量级的结构例如:水工结构中的重力大坝、挡土墙等结构力学的研究对象:杆系结构。
理论力学一般不考虑物体内部的形变,把物体当成刚性体来分析其静止或运动状态。
材料力学主要研究杆件,如柱体、梁和轴,在拉压、剪切、弯曲和扭转等作用下的应力、形变和位移。
结构力学研究杆系结构,如桁架、刚架或两者混合的构架等。
而弹性力学研究各种形状的弹性体,除杆件外,还研究平面体、空间体,板和壳等。
2.结构力学的主要研究内容(1)结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算——称为强度计算;(2)结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算——称为刚度计算;(3)结构的稳定计算,以保证结构的稳定性;(4)结构的组成规律及计算简图的选择。
3.结构力学与其它课程的关系信阳师范学院教案用纸信阳师范学院教案用纸2)空间结构信阳师范学院教案用纸信阳师范学院教案用纸6 舜变体系A点微小位移与1垂直,中心的微小转动,O称为瞬时转动中心从微小角度看,两根链杆所起的作用相当于在链杆交点处的一个铰所起的作用链杆交点在无穷远处,两根连杆的约束作用相当于无穷远处的瞬铰所起作用。
由于瞬铰在无穷远处,绕瞬铰的微小转动退化为平动,即沿两根连杆的正交方向产生平动。
信阳师范学院教案用纸信阳师范学院教案用纸ADE和AFG为刚片,1和2交于B,3,4交于C,如果ABC3拆除支座连杆,分析上不体系,在上部体系中拆除二元体,余下的1,先去掉基础,再去掉二元体A,B进行分析,外边三角形CDE和里面单结合相当于两个单结合联结两点的链杆称为单链杆,相当于一个约束。
计算自由度的算法:第一种方法:m表示体系中刚片的个数,刚片总自由度为解:支座全部去掉,剩下一内部有多余约束刚片,在变为无多余约束刚片。
刚片数m=1,链杆个数b=4,铰结数h=0,A、B、C三处的单刚结解:全部有链杆组成的铰结体系,结点数都为j=6,单链杆数都为b=9W=2j-b=2×6-9=3由平衡条件可得微分关系x叠加原理成立条件:梁的弹性模量为常数,弹性变形弯矩的关系: )MxM=+xM((0x)()弯矩图一般做法:(1)、选定外力的不连续点为控制截面,求出控制截面的弯矩值;信阳师范学院教案用纸解:(1)作剪力图无荷载段:AB、BC、EF、FG,剪力图为水平线,先求支座反力,再求控制截面的剪力。
结构力学教程教学设计一、教学背景本文档旨在通过结构力学课程的教学设计,提高学生的建筑工程结构力学知识和实践能力。
在大多数建筑结构中,结构力学理论是基础,是对结构体系进行静力分析和设计的基础和前提。
结构力学是工程学中的重要一环,非常适合初学者学习。
二、教学目标1.理解结构构件的负载与应力分布;2.掌握悬挂模型、切割模型等求解结构力学问题的基本方法;3.了解结构体系的形式与构造,掌握结构单元的基本概念,并学会应用简化模型;4.了解结构体系的稳定机构与非稳定机构,学习考虑结构构件不同材料性质时的计算模型。
三、教学重点1.学习结构单元的基本概念和应力分析方法;2.掌握解析方法的基本原理;3.使用数值解法分析各种结构体系。
四、教学方法1.结合教师讲解和课堂讨论,让学生理解结构单元的基本概念和应力分析方法;2.组织学生进行课堂案例分析和练习,让学生掌握解析方法的基本原理;3.使用结构力学软件进行分析计算,让学生了解数值解法分析各种结构体系的方法。
五、教学内容和教学计划第一周:原理基础介绍•理解结构体系的概念和要求;•熟悉结构体系的基本构件和组成;•学习不同结构材料的力学性质。
第二周:结构单元力学•掌握平面刚体和空间刚体的力学基本方法;•学习平面和空间弹性力学基本原理。
第三周:结构分析•学习结构力学分析的方法,如平衡法、位移法等;•理解结构体系的切割模型和悬挂模型。
第四周:结构计算原理•学习计算原理;•熟悉结构的力学模型。
第五至八周:实践分析课结合案例进行教学和分析。
六、教学评估1.组织小组讨论或个人作业,检查学生对结构负载与应力分布的理解;2.实验教学方法,检查学生是否掌握悬挂模型、切割模型等求解结构力学问题的基本方法;3.通过课堂练习和考试,检查学生是否能够运用简化模型和应用数值解法分析结构体系。
七、教学资源1.小组讨论和课堂讲解;2.实验室、计算机及相应软件;3.文献和教学视频等。
八、总结以上是结构力学教程的教学设计,希望通过构建理论和实践相结合的教学,提升学生的专业知识和实践技能。
结构力学老师讲课教案一、教学目标。
1. 了解结构力学的基本概念和原理。
2. 掌握结构力学的基本计算方法。
3. 能够应用结构力学知识解决实际工程问题。
二、教学内容。
1. 结构力学的基本概念。
2. 结构的受力分析。
3. 结构的位移和变形。
4. 结构的稳定性分析。
5. 结构的振动分析。
三、教学重点和难点。
1. 结构受力分析的方法和步骤。
2. 结构位移和变形的计算。
3. 结构的稳定性分析方法。
4. 结构的振动分析原理。
四、教学方法。
1. 理论讲解结合实例分析。
2. 计算实践和案例分析。
3. 课堂互动和讨论。
五、教学过程。
1. 结构力学基本概念的介绍。
结构力学的定义和研究对象。
结构受力的基本原理。
结构位移和变形的概念。
2. 结构受力分析。
结构受力分析的基本步骤。
结构受力分析的常用方法。
结构受力分析的实例分析。
3. 结构的位移和变形。
结构位移和变形的计算方法。
结构位移和变形的影响因素。
结构位移和变形的实例分析。
4. 结构的稳定性分析。
结构稳定性分析的基本原理。
结构稳定性分析的常用方法。
结构稳定性分析的实例分析。
5. 结构的振动分析。
结构振动分析的基本原理。
结构振动分析的常用方法。
结构振动分析的实例分析。
六、教学案例。
1. 某桥梁结构的受力分析。
根据桥梁结构的实际情况,进行受力分析和计算。
分析桥梁结构的受力特点和影响因素。
讨论桥梁结构的受力分析结果和改进方案。
2. 某建筑结构的位移和变形计算。
根据建筑结构的实际情况,进行位移和变形计算。
分析建筑结构的位移和变形特点和影响因素。
讨论建筑结构的位移和变形计算结果和改进方案。
3. 某塔吊结构的稳定性分析。
根据塔吊结构的实际情况,进行稳定性分析和计算。
分析塔吊结构的稳定性特点和影响因素。
讨论塔吊结构的稳定性分析结果和改进方案。
4. 某机械设备的振动分析。
根据机械设备的实际情况,进行振动分析和计算。
分析机械设备的振动特点和影响因素。
讨论机械设备的振动分析结果和改进方案。
结构力学教案第1章绪论第一章绪论1.1 结构力学的研究对象、任务和学习方法一、研究对象1、研究对象:结构力学以结构为研究对象。
(1)住宅、厂房等工业民用建筑物;(2)涵洞、隧道、堤坝、挡土墙等构筑物;(3)桥梁、轮船、潜水艇、飞行器等结构物。
2、结构:承受荷载而起骨架作用的部分称为工程结构,简称结构。
二、结构力学的任务1、研究结构的组成规律保证结构能够承受荷载而不致发生相对运动;探讨结构的合理形式,以便有效地利用材料,充分发挥其性能。
2、计算结构在荷载、温度变化、支座移动等外部因素作用下的内力为结构的强度计算提供依据,以保证结构满足安全和经济要求。
3、计算结构在荷载、温度变化、支座移动等外部因素作用下的变形和位移为结构的刚度计算提供依据,以保证结构不致发生超过规范限定的变形而影响正常使用。
4、研究结构的稳定计算确定结构丧失稳定性的最小临界荷载,以保证结构处于稳定的平衡状态而正常工作。
5、研究结构在动力荷载作用下动力特性。
三、结构力学与相关课程的关系1、“理力”、“材力”是“结构力学”的先修课。
(1)“理力”为“结力”提供基本的力学原理。
(2)“材力”以研究单根杆件为主,“弹力”以研究实体结构与薄壁结构为主,“结构力学”研究的是杆系结构。
2、“钢结构”、“钢筋混凝土结构”、“砖石结构”、“结构抗震”等是“结力”的后继课。
(1)结构力学为学习钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构、桥梁、隧道等专业课程提供必要的基本理论和计算方法。
(2)结构力学是一门承上启下的课程,它在结构、水利、道路、桥梁及地下工程等各专业的学习中占有重要的地位。
3、应注重分析能力、计算能力、自学能力和表达能力的培养。
4、“结力”的特点(1)系统性:一环套一环,连锁反应。
(2)灵活性:一题多解,殊途同归1.2 结构的计算简图一、结构的计算简图1、定义:用结构力学模型代替实际结构,简化后的模型称为计算简图。
2、选取计算简图的原则:(1)正确反映实际结构的受力情况和主要性能。
结构力学教学设计样例说明一、引言结构力学是工程领域中的重要基础课程,它主要研究物体在受力作用下的变形和破坏规律。
本文旨在介绍一种结构力学教学设计样例,通过该样例能够帮助学生更好地理解和掌握结构力学的基本概念和理论。
二、教学目标1. 理解结构力学的基本原理和概念2. 掌握结构力学的求解方法和应用技巧3. 能够分析和解决结构受力问题三、教学内容和教学方法1. 教学内容本样例以简支梁的受力分析为例,介绍结构力学的基本理论和方法。
具体包括梁的受力特点、内力分布计算、支座反力计算等内容。
2. 教学方法本课程采用问题导向的教学方法,通过实际问题案例的引入,引导学生主动思考和解决问题。
同时还采用多媒体辅助教学,结合动画、示意图等形式直观地展示结构受力情况,帮助学生理解和记忆概念和方法。
四、教学流程1. 引入问题引入简支梁受力问题,介绍梁的基本概念和受力特点。
2. 理论讲解介绍简支梁的受力分析方法,包括受力方程的建立和内力的计算公式。
3. 实际案例分析分析一个实际工程案例,引导学生应用所学理论和方法解决实际问题。
4. 计算练习提供一些计算题目,让学生独立完成,加深对理论和方法的理解和掌握。
5. 总结和讨论总结本节课的教学内容,引导学生回顾所学知识点,提出问题和疑惑进行讨论。
五、教学评估和反馈1. 教学评估采用小测验、作业和考试等方式对学生进行评估,测试他们对结构力学相关知识和方法的掌握程度。
2. 反馈根据评估结果,对学生的学习情况进行分析和反馈,及时发现和解决问题。
六、教学资源教学资源包括教材、多媒体课件、实验设备等。
教师可以根据实际情况选择适合的资源进行教学。
七、教学考虑与改进在实施教学设计时,应充分考虑学生的实际情况和学习需求,关注培养学生的实际应用能力和创新能力。
同时,根据评估结果和学生反馈及时调整教学方法和内容,不断改进教学效果。
结构力学作为一门基础课程,对于学生的综合素质和专业能力的培养具有重要意义。
结构力学I教学设计一、教学目标1.了解结构力学的基本概念和理论知识;2.掌握结构受力分析的基本原理和方法;3.熟悉结构静力学和结构动力学的基本理论和分析方法;4.培养学生的分析和解决问题的能力;5.培养学生独立思考和团队合作的能力。
二、教学内容1. 结构力学基础知识1.1 结构力学的基本概念和发展历程; 1.2 结构力学的分类和研究内容; 1.3 结构力学的基本假设和基本原理; 1.4 结构受力分析的基本原理和经典方法。
2. 结构静力学2.1 静力平衡原理; 2.2 弹性平衡原理; 2.3 单自由度体系分析;2.4 多自由度体系分析。
3. 结构动力学3.1 结构动力学的基本概念和分类; 3.2 自由振动分析; 3.3 强迫振动分析; 3.4 系统响应和振幅频率响应分析。
4. 实例分析与应用4.1 建筑物结构分析; 4.2 悬索桥结构分析; 4.3 钢结构分析;4.4 风工程。
三、教学方法1.课堂讲授与案例分析相结合;2.先导知识与后续知识相互联系;3.独立思考和团队合作相结合;4.结合实际工程和实例分析。
四、教学评价1.考试评测:期末闭卷考试占总成绩70%;2.平时作业:小组课程设计和论文撰写占总成绩30%;3.教师评价:根据学生的表现、小组协作和作业完成情况进行定期评价。
五、教材及参考书目1. 教材结构力学(第五版),刘奋生,高等教育出版社,2007年。
2. 参考书目•结构力学分析与设计(第二版),刘奋生、郭树达等,机械工业出版社,2008年。
•结构力学:基础理论与分析方法(第二版),何华武,高等教育出版社,2016年。
•结构动力学,刘道玉、王敏行,中国水利水电出版社,2016年。
六、教学进度安排教学内容教学时间结构力学基础知识2周结构静力学4周结构动力学4周实例分析与应用2周七、教学要求1.学生需掌握结构力学基本概念和理论知识;2.学生需掌握结构受力分析的基本原理和经典方法;3.学生需熟悉结构静力学和结构动力学的基本理论和分析方法;4.学生需具备分析和解决问题的能力;5.学生需具备独立思考和团队合作的能力。
结构力学教案一、教案概述结构力学是土木工程专业中的重要课程之一,是建筑物和结构体力学分析的基础。
本教案旨在帮助学生从理论和实践角度深入了解结构力学的基本概念、原理和应用技能。
二、教学目标1. 掌握结构力学的基本概念和基本原理;2. 理解力学平衡条件和约束条件的应用;3. 能够进行结构的静力和动力分析;4. 掌握结构受力分析的基本方法和计算技巧;5. 培养学生对结构力学的创新思维和实践能力。
三、教学内容1. 结构力学的基本概念1.1 结构力学的定义和研究对象1.2 结构力学的发展历程1.3 结构物的分类和基本构造形式2. 力学平衡条件和约束条件2.1 力学平衡条件2.1.1 载荷和力的平衡条件2.1.2 弹性体的平衡条件2.2 约束条件与边界条件3. 结构的静力分析3.1 点载荷和均布载荷的作用下结构的受力分析 3.2 三力平衡与力的共线条件的应用3.3 内力和弯矩的计算3.4 结构的受力图和力的分析4. 结构的动力分析4.1 动力学基础知识4.2 自由振动与固有频率4.3 阻尼振动与增稳效果4.4 强迫振动与共振现象5. 结构力学的应用5.1 结构的荷载计算和设计5.2 结构的稳定性分析5.3 结构的变形与变位分析5.4 结构的刚度和柔度计算5.5 结构的材料力学特性分析四、教学方法1. 理论讲授:通过系统的课堂讲解,让学生全面了解结构力学的基本理论框架和应用方法。
2. 案例分析:通过结构力学的实际案例,引导学生进行实际问题的分析和解决,提高学生的应用能力。
3. 计算实验:通过结构力学的计算实验,使学生对理论知识在实际工程中的应用有更深刻的认识。
4. 学生讨论:通过小组讨论、报告和课堂互动,激发学生的学习兴趣和创新思维,促进知识的巩固和交流。
五、评估方式1. 平时作业:布置相应的课堂练习和作业,评估学生对理论知识的掌握情况。
2. 期中考试:考察学生对结构力学基本概念、原理和应用技能的理解和掌握程度。
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。
结构力学绪论教学设计一、教学目标结构力学作为土木工程学科的核心课程之一,是培养学生工程实践能力和理论素养的重要环节。
本教学设计的目标是让学生全面了解结构力学的基本概念和原理,掌握结构力学的基本计算方法和应用技巧,并能够运用所学知识解决工程实际问题。
具体目标包括:1. 熟悉结构力学的基本概念和基本原理;2. 掌握结构力学的基本计算方法,包括静力学方法和动力学方法;3. 理解结构力学的应用范围和意义;4. 培养学生解决实际工程问题的能力。
二、教学内容1. 结构力学的基本概念1.1 结构力学的定义和研究对象1.2 结构的静力学分析1.3 结构的动力学分析1.4 结构力学的应用领域2. 结构力学的基本原理2.1 平衡原理2.2 运动学原理2.3 动力学原理2.4 稳定性原理3. 结构力学的基本计算方法 3.1 静力学方法3.1.1受力分析方法3.1.2应力分析方法3.2 动力学方法3.2.1振动分析方法3.2.2地震响应分析方法4. 结构力学的应用技巧4.1 结构设计方法4.2 结构优化方法4.3 结构强度分析方法4.4 结构稳定性分析方法 4.5 结构振动分析方法三、教学方法本课程采用多种教学方法,包括:1. 讲授通过课堂讲解,向学生介绍结构力学的基本概念、原理和计算方法,引导学生理解和掌握相关知识和技能。
2. 实例分析通过分析实际工程案例,让学生了解结构力学在工程实践中的应用,提高学生解决工程问题的能力。
3. 计算实践鼓励学生运用所学的结构力学知识,通过计算实践来解决工程实际问题,提高学生的应用能力。
4. 讨论与互动组织学生进行课堂讨论,促进学生之间的交流与互动,培养学生的批判和分析能力。
四、教学评价1.平时表现评价平时成绩由课堂表现、作业和实验等因素综合评定,包括参与度、课堂表现、作业完成情况等。
2.考试评价考试内容包括理论题和计算题,重点考查学生对结构力学概念、原理和计算方法的理解和运用能力。
3.课程设计报告评价要求学生完成一份课程设计报告,综合运用所学知识解决具体结构力学问题,评价学生的综合分析和解决问题的能力。
第1章绪论一、本章的教学目标及基本要求(1)了解结构力学课程的性质和讨论的内容。
(2)了解杆件结构分类。
(3)了解选取结构计算的原则;初步了解杆件结构怎样简化为计算简图。
(4)了解结构力学的学习方法。
二、本章各节教学内容及学时分配§1-1 结构力学的研究对象和任务(2学时)§1-2 杆件结构的计算简图§1-3 平面杆件结构的分类三、本章教学内容的重点和难点重点是掌握杆件结构常见支座和结点的基本类型及其计算简图的变形和受力特点。
难点是怎样将实际结构简化为计算简图。
四、本章教学内容的深化和拓宽适当介绍结构力学课程在土木工程专业教学计划中的地位和作用以及与后继专业课程的关系,以激发学生对本课程的重视和学习兴趣。
五、本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题用多媒体课件介绍典型的房屋和桥梁工程结构,包括我国古代的和现代的一些伟大建筑物特点。
以增强学生的民族自蒙感和社会责任感。
六、本章的主要参考书目(一)结构力学(Ⅰ)龙驭球包世华主编,高等教育出版社,2001年1月(二)结构力学赵更新编,中国水利水电出版社,2004年4月(三)结构力学(上)李廉锟主编,高等教育出版社,1996年5月(四)结构力学(上)吴德伦主编,重庆大学出版社,1994年(五)结构力学(上)张来仪景瑞主编,中国建筑工业出版社,1997年(六)结构力学辅导—概念·方法·题解赵更新编,中国水利水电出版社,2001年七、各课时单元授课教案的具体内容§1-1 结构力学的研究对象和任务一、结构及按几何特征分类1、杆件结构2、薄壁结构3、实体结构二、结构力学的研究对象三、结构力学的任务§1-2 杆件结构的计算简图一、计算简图的定义二、选取计算简图的一般原则三、杆件结构的简化§1-3 平面杆件结构的分类一、梁二、拱三、刚架四、桁架五、组合结构第2章平面体系的几何组成分析一、本章的教学目标及基本要求本章的教学目标是:工程结构必然会受到荷载作用,必须学用几何不变体系。
掌握几何不变体系的组成规律,掌握根据这些规律判断体系的几何组成性质的方法,从而保证结构为几何不变体系是本章的教学目标。
基本要求:掌握几何不变体系、几何可变体系、自由度刚片、约束、必须约束和多余约束的概念,掌握几何不变体系的简单组成规则,并熟练运用组成规则分析平面杆件体系的几何组成性质,判定超静定结构的多受约束及数目;了解平面体系的计算自由度及计算方法;了解体系的几何组成与静力特性之间的关系。
二、本章各节教学内容及学时分配§2-1 几何不变体系和几何可变体系(0.5学时)§2-2 几何组成分析中的几个概念(1学时)§2-3 平面体系的计算自由度(0.5学时)§2-4 几何不变体系的简单组成规则(1学时)§2-5 几何组成分析举例(2学时)§2-6 体系的几何组成与静力特性的关系(1学时)三、本章教学内容的重点和难点重点:几何不变体系和几何可变体系的概念;刚片、自由度、约束、必要约束、多余约束的概念;几何不变体系的简单组成规则;熟练运用这些组成规则对体系进行几何组成分析,并确定是否有多余约束,及多余约束的个数。
难点:灵活运用几何组成规则分析平面杆件体系的几何组成性质。
四、本章教学内容的深化和拓宽三刚片体系中分别有一个虚铰、两个虚铰和三个虚铰在无穷远处时几何组成性质的判断,属于拓宽与深化的内容。
五、本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题老师重点讲解基本概念、基本组成规则和组成规则的运用,应有一学时习题课,注重启发式教学,并辅以多媒体课件演示,加深学生对概念的理解。
六、本章的主要参考书目(一)结构力学(Ⅰ)龙驭球包世华主编,高等教育出版社,2001年1月(二)结构力学赵更新编,中国水利水电出版社,2004年4月(三)结构力学(上)李廉锟主编,高等教育出版社,1996年5月(四)结构力学(上)吴德伦主编,重庆大学出版社,1994年(五)结构力学(上)张来仪景瑞主编,中国建筑工业出版社,1997年(六)结构力学辅导—概念·方法·题解赵更新编,中国水利水电出版社,2001年七、本章的思考题和习题(一)思考题《结构力学》萧允徵张来仪主编教材第2章思考题2-1~2-10。
(二)习题《结构力学》萧允徵张来仪主编教材第2章习题2-1~2-4。
八、各课时单元授课教案的具体内容§2-1 几何不变体系和几何可变体系一、几何不变体系二、几何可变体系三、刚片●思考题:思考题2-1●重点讲授几何不变体系和几何可变体系的概念,并应由此得出工程结构必须采用几何不变体系这一结论。
§2-2 几何组成分析中的几个概念一、自由度1、平面上一点的自由度2、平面上一刚片的自由度二、约束1、支杆或链杆的约束作用2、铰支座或单铰的约束作用3、固定支座或单刚结的约束作用三、必要约束和多余约束1、必要约束2、多余约束四、实铰和虚铰1、实铰2、虚铰●重点讲授自由度、约束、必要约束、多余约束、虚铰的概念并通过多媒体课件使学生更容易理解虚铰及其约束作用。
§2-3 平面体系的计算自由度一、体系的实际自由度S与计算自由度W的定义1、体系的实际自由度S2、体系的计算自由度W二、平面体系的计算自由度1、刚片系的计算自由度2、铰接链杆体系的计算自由度三、体系的几何组成性质与计算自由度之间的关系●本节应注意强调体系的实际自由度与计算自由度的区别;以及体系的几何组成性质与计算自由度之间的关系。
●思考题:2-2、2-3、2-4、2-5。
●习题:2-1(1)、2-1(2)、2-1(3)、2-3。
§2-4 几何不变体系的简单组成规则一、点与刚片之间的连接1、组成规则2、二元体二、两刚片之间的连接1、组成规则(表述1)2、组成规则(表述2)三、三刚片之间的连接四、瞬变体系1、几何常变体系2、几何瞬变体系●本节是本章的重点内容,从注意自由度与约束的概念推出点与刚片、两刚片、三刚片组成几何不变体系的规则,并总结出其基本规律——三角形规律。
●思考题:2-6、2-7、2-8。
●习题:2-1(4)、2-1(5)、2-1(6)、2-1(7)。
§2-5 几何组成分析举例一、几何组成分析的步骤二、几何组成分析的举例●本节应多补充几个例题进行分析讲解,学生也应多做练习。
●习题:2-2、2-4§2-6 体系的几何组成与静力特性的关系一、无多余约束的几何不变体系二、有多余约束的几何不变体系三、几何常变体系四、几何瞬变体系思考题:2-9、2-10第3章静定梁的静定刚架一、本章的教学目标及基本要求(1)熟练掌握用截面法计算梁指定截面的内力。
(2)熟练掌握用区段迭加法绘制直杆的弯矩图,绘制梁的剪力图,并能用荷载与内力的微分关系校核。
(3)熟练掌握多跨静定梁的内力计算方法并绘制内力图。
(4)熟练掌握静定平面刚架的内力计算方法及内力图的绘制方法。
二、本章各节教学内容及学时分配§3-1 单跨静定梁(2学时)§3-2 多跨静定梁(2学时)§3-3 静定平面刚架(4学时)三、本章教学内容的重点和难点重点是绘制静定梁和刚架的弯矩图。
难点是对区段迭加法的理解和熟练运用。
四、本章教学内容的深化和拓宽在熟练掌握静定平面刚架内力计算的基础上,简要介绍静定空间刚架的特点。
五、本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题本章内容是结构力学课程的重要基础,要求学生熟练掌握,尽可能多做习题,并安排画弯矩图的课堂练习,当堂讲评,边练边讲。
六、本章的主要参考书目(一)结构力学(Ⅰ)龙驭球包世华主编,高等教育出版社,2001年1月(二)结构力学赵更新编,中国水利水电出版社,2004年4月(三)结构力学(上)李廉锟主编,高等教育出版社,1996年5月(四)结构力学(上)吴德伦主编,重庆大学出版社,1994年(五)结构力学(上)张来仪景瑞主编,中国建筑工业出版社,1997年(六)结构力学辅导—概念·方法·题解赵更新编,中国水利水电出版社,2001年七、本章的思考题和习题(一)思考题《结构力学》萧允徵张来仪主编教材第3章思考题3-1~3-8。
(二)习题《结构力学》萧允徵张来仪主编教材习题3-1,3-2,3-3,3-4a、b,3-5,3-6,3-7a、b,3-8c,3-9a、b,3-10c,3-11a、c、e、f、g、j、k、l。
八、各课时单元授课教案的具体内容§3-1 单跨静定梁一、用截面法求指定截面的内力二、内力图的特征三、用区段迭加法作直杆的弯矩图四、斜梁§3-2 多跨静定梁一、组成方式二、内力计算方法§3-3 静定平面刚架一、悬臂刚架二、简支刚架三、三铰刚架四、复合刚架第4章三铰拱一、本章的教学目标及基本要求本章的教学目标是:知道拱是受压为主的一类结构,能跨越更大的跨度;会计算三铰拱的内力;了解压力线及合理拱等概念。
基本要求:理解三铰拱的受力特点,掌握三铰拱支座反力及指定截面内力的计算方法;理解三铰拱的压力线的概念,会求三铰拱在竖向荷载作用下的合理拱轴方程。
二、本章各节教学内容及学时分配§4-1 概述(0.5学时)§4-2 三铰拱的内力计算(2学时)§4-1 三铰拱的压力线和合理拱轴(1.5学时)三、本章教学内容的重点和难点重点:三铰拱的反力与内力计算。
难点:三铰拱压力线的作法。
四、本章教学内容的深化和拓宽在讲深讲透竖向荷载作用下三铰拱支反力及内力计算公式的基础上,可加深指出带拉杆的三铰拱的计算方法、有水平荷载作用时三铰拱的计算方法。
求填料荷载作用下的合理拱轴线属于加深的内容。
五、本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题采用多媒体教学手段,并注意与黑板配合使用。
尽可能介绍一些工程上正反两方面的实例(如赵州桥、彩虹桥等)以增加学生的感性认识。
六、本章的主要参考书目(一)结构力学赵更新主编,中国水利水电出版社,2004年6月(二)结构力学教程(Ⅰ)龙驭球包世华主编,高等教育出版社,2001年1月(三)结构力学(上册)吴德伦主编,重庆大学出版社,1994年1月(四)结构力学辅导赵更新编,中国水利水电出版社,2001年9月七、本章的思考题和习题(一)思考题《结构力学》教材(萧允徵张来仪主编)第4章思考题4-1~4-4。
(二)习题《结构力学》教材(萧允徵张来仪主编)第4章习题4-1~4-6。
八、各课时单元授课教案的具体内容§4-1 概述一、拱的定义二、拱的分类分三铰拱、二铰拱、无铰拱。
三、带拉杆的拱§4-2 三铰拱的内力计算一、三铰拱支反力的计算推导竖向荷载作用下竖向反力及水平推力的计算公式。