向量式理论是结构行为分析的一个创新概念。此法为求解大变形、大变位、碰撞、倒塌等力学行为应运而生。以此理论为基础，可以用简单而系统化的程序对结构做实境模拟，通过计算，预测结构的复杂行为。本课程重点在于诠释向量式理论的基本概念和分析步骤。

自2009年本课程第一次在浙江大学开设以来，向量式结构力学已被成功应用于空间结构、大跨桥梁、高层建筑、输电塔线等结构的行为分析。相信本课程可以帮助更多土木工程领域的科技工作者、研究生与本科生了解和掌握这一新方法，并以此作为新工具进行创新性的科学研究和实际工程难题的解决。

本课程可供结构力学、结构动力学、地震工程、风工程等学科领域的研究人员和高等院校土木工程、机械工程、航空航天专业的教师、研究生以及高年级本科生参考。

教学内容包含：视频、教学资料（PPT教案、参考资料等）、题库。

1. 讲课视频

本课程共包含十章，划分为60讲，每讲时长约10分钟。

2. 教学资料

教学资料包括课程教学演示文稿、课程典型题目求解过程及MATLAB程序代码和参考文献等，将以PDF文档格式上传。

3. 题库

每一章内容都附有一组题目，用以课程中的随堂测验、课堂讨论、单元测验及单元作业、考试等教学环节。

1. 了解向量式有限元的发展历史、基本原理、特点和优势。

2.  掌握平面和三维轴力及弯曲杆件结构的向量式力学求解方法及其复杂行为分析方法，如大变形、大位移、弹塑性、断裂、接触等。

3. 利用计算机语言撰写向量式有限元分析程序，实现上述结构的复杂行为分析和全过程模拟。

本课程的学习者应当已经学习过材料力学和结构力学，对结构的矩阵计算或有限元步骤有一些基本的认识。

学习过程中，将编写小型的计算程序并做简单的动画绘图，需要一定的数学计算及编程基础。

[1]丁承先, 段元锋, 吴东岳著 向量式结构力学. 北京: 科学出版社, 2012. ISBN 978-7-03-033181-6. 

[2] Ting E.C., Shih C., Wang Y.K. Fundamentals of a Vector Form Intrinsic Finite Element: Part I. Basic procedure and a plane frame element. Journal of Mechanics, 2004, 20(2):113-122.

[3] Duan Y.F. (段元锋）, Tao J.J., Zhang H.M.，Wang S.M., Yun C.B., Real‐time hybrid simulation based on Vector Form Intrinsic Finite Element and Field Programmable Gate Array, Structural Control and Health Monitoring, 2018, e2277.

[4] Yuan X.F., Chen C., *Duan Y.F. (段元锋), Qian R.J. Elastoplastic analysis with fine beam model of Vector Form Intrinsic Finite Element. Advances in Structural Engineering, 2018, 21(3):365-379.

[5] Duan Y.F. (段元锋), Wang S.M., *Wang R.Z., Wang C.Y., Shih J.Y., Yun C.B. Vector Form Intrinsic Finite-Element Analysis for train and bridge dynamic interaction.” Journal of Bridge Engineering, 2018, 23(1):04017126.

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[10] Duan Y.F. (段元锋), Wang S.M., and *Yau J.D. (2019). “Vector form intrinsic finite element method for analysis of train-bridge interaction problems considering the coach-coupler effect.” International Journal of Structural Stability and Dynamics, 19(2), 1950014. 

[11] Wang S.M., Yau J.D.,*Duan Y.F. (段元锋), Ni Y.Q. Wan H.P., Wu S.K. and Ting E.C. (2020). “Prediction of Crosswind-Induced Derailment of Train-Rail-Bridge System by Vector Mechanics.” Journal of Engineering Mechanics, 146(12): 04020132. 

[12] Zhang H.M., Shan Y.F., *Duan Y.F. (段元锋), Yun C.B., and Liu S. (2020). “Vector mechanics-based simulation of large deformation behavior in RC shear walls using planar four-node elements.” Structural Engineering and Mechanics, 74(1): 1-18. 

Q :  本课程的配套教材是什么？

A :  由丁承先、段元锋、吴东岳所著的，由科学出版社于2012年出版的《向量式结构力学》，ISBN 978-7-03-033181-6。