结构力学(I)
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课程评价
spContent=《结构力学(I)》是土木类各专业一门十分重要的专业基础课,在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。本课程依托河南工业大学土木工程学院结构力学教研团队建设,让学习者掌握平面杆件结构计算的基本概念、原理和方法,了解结构力学性能,为结构设计服务。
—— 课程团队
课程概述

结构力学的研究对象是杆件结构,在分析杆件体系几何组成规律的基础上,根据力学原理研究结构在荷载和其他外界因素作用下的内力和变形,也就是研究结构的强度、刚度、稳定性和动力反应等受力性能。

结构力学(I)课程是土木工程专业和道路桥梁与渡河工程专业的一门十分重要的专业基础课,在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。一方面,它是以高等数学、理论力学、材料力学等课程为基础;另一方面,它又是混凝土结构、钢结构、粮仓建筑与结构等专业课程的基础。

本课程主要介绍杆件体系的几何构造分析、静定结构的受力分析、移动荷载作用下静定结构的影响线、静定结构的位移计算以及超静定结构的力法分析等内容。首先通过几何构造分析确定杆件体系的几何组成性质,然后对静定结构的内力和位移进行计算,用来研究静定结构的强度和刚度问题,最后对超静定结构的受力进行力法分析,研究其强度和刚度问题。应注意结构力学知识的前后联系,比如静定结构的位移计算是对超静定结构进行力法分析的基础,只有这样才能做到知识的融会贯通。

    结构形式千变万化,结构软件不断更新,结构力学原理在其中起着关键作用。通过本课程的学习,培养学生对杆件结构的分析能力、计算能力、判断能力和自学能力,为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打下良好的力学基础,也为进一步认识和解决复杂工程问题奠定基础。

授课目标
  • 知识目标:

(1)掌握杆件结构的分类,理解杆件结构计算简图的简化要点和思路,掌握平面杆件体系的几何组成规律和计算自由度的公式。

(2)掌握静定结构的内力计算方法,了解各类静定结构的受力特点;理解影响线的概念,掌握静力法作影响线的方法,了解机动法作影响线;理解变形体虚功原理和互等定理,掌握静定结构位移计算方法。

(3)掌握力法和位移法的基本原理,以及超静定结构的内力计算方法;理解超静定结构的力学特性和对称结构的简化分析方法;了解超静定连续梁的影响线。

  • 能力目标:

(1)分析能力:对于杆件结构具有选取合理计算简图的能力,能够根据结构的具体问题选择恰当的计算方法,初步培养学生解决复杂工程问题的能力。

(2)计算能力:能够对各种静定、超静定结构进行计算,具有对计算结果进行校核,并对其合理性进行判断的能力,具有使用结构计算程序的能力。

(3)自学能力:具有自主学习和阅读参考资料的意识和能力,能够就复杂工程问题提出解决思路和方法,培养学生不断学习和适应行业新发展的能力。

(4)表达能力:作业及考试要求清晰、整洁、严谨,能够就专业问题与业界同行、相关专业人员进行良好的沟通与交流,培养学生的书面和口头表达能力。

  • 素质目标:

(1)培养学生认真的学习态度和严谨的工作作风,了解力学规律的哲学思维分析方法,具有一定的沟通能力和团队协作能力。

(2)培养学生树立工程创新的意识,加强“大国工匠”精神的认知,结合工程案例分析,弘扬爱国主义情怀,增强“四个自信”。

课程大纲
预备知识

理论力学:静力学部分的求支座反力;

材料力学:梁的弯矩图、剪力图和轴力图。

参考资料

1. 结构力学I——基础教程(第4版),龙驭球、包世华、袁驷主编,高等教育出版社,2018年。

2. 结构力学(第3版),朱慈勉、张伟平主编,高等教育出版社,2016年。

3. 结构力学学习精要,邢沁妍,袁驷主编,高等教育出版社,2021.

4. 结构力学学习指导,祁凯,王素裹,郑玉芳等,高等教育出版社,2018.