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结构力学I
第6次开课
开课时间: 2024年02月27日 ~ 2024年07月01日
学时安排: 4-6时
当前开课已结束 已有 331 人参加
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课程详情
课程评价(3)
spContent=人类社会的进步,工程科技的发展,各类结构随处可见。小到日常生活中的简单结构,大到工程领域中的复杂结构,均展现了人类社会独有的设计智慧和建造水平! 但是,雄伟壮观的现代工程结构背后,蕴含着怎样的力学奥秘?设计与建造这些结构,依据的力学原理是什么?力学分析方法是什么? 《结构力学》将带你探索与发现其中的内在力学机理、设计思路与分析方法! —— 课程团队
人类社会的进步,工程科技的发展,各类结构随处可见。小到日常生活中的简单结构,大到工程领域中的复杂结构,均展现了人类社会独有的设计智慧和建造水平! 但是,雄伟壮观的现代工程结构背后,蕴含着怎样的力学奥秘?设计与建造这些结构,依据的力学原理是什么?力学分析方法是什么? 《结构力学》将带你探索与发现其中的内在力学机理、设计思路与分析方法! —— 课程团队
—— 课程团队
课程概述

1. 《结构力学》是研究工程结构强度、刚度和稳定性的学科,是土木与水利、桥梁与交通隧道、机械与船舶工程等专业所遵循的“数学-力学-结构”教学主线中的主干基础课程之一。课程具有理论性和工程应用性相结合的特点,目的是使学生了解杆件结构体系的组成规律,掌握分析计算杆件体系的基本原理和方法,了解各类结构的受力性能,培养结构分析与计算方面的能力。本课程的学习将为后续钢筋混凝土结构、钢结构、结构抗震等专业课程学习,以及进行结构设计和科学研究打下坚实基础。   课程主要内容包括:平面体系几何构造分析、静定结构内力分析、虚功原理与结构位移计算、力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法、影响线及应用、结构动力计算、结构稳定性计算、结构的极限荷载计算等。   本课程按照教学内容,分解为《结构力学I》和《结构力学II》独立课程进行讲授和学习。   


2. 本次课程上线,课程组对教学内容和知识点进行了重新编排和分解,对各知识点的教学讲解方式进行了精选。各个精讲短视频的长度均在7-12分钟左右,我们在制作每一个短视频时,都运用了启发式、讨论式教学方法,以及互动式的讲解交流风格,可使您轻松学习结构力学知识内容!另外,我们采用“回顾-展开-总结”的三段式展现方法,以及每个短视频末尾均以“思维导图方式呈现出该知识点的内在逻辑关系,使得每个视频知识点都是可独立存在的,而在整体章节中又是连续的,因此教师可以方便地针对不同专业、不同学时的课程要求,对全部知识点内容,进行自由灵活地选择和组合!相信通过我们的精心教学设计和先进教学方法,将会使您在较短的时间内掌握各个知识点的精髓,从而愉快、有趣地学习结构力学!!


3. 本课程教学内容由结构力学课程组教师精心教学组织与讲授,其中课程教学微视频由周艳国老师和蒋寅军老师设计与主讲。主讲教师曾获得全国结构力学教师竞赛一等奖和二等奖,并多次在武汉大学青年教师竞赛中获二等奖(中文组、英文组),获学生最喜爱的教师等多项荣誉。希望通过我们的精心视频制作与课程讲授,使每一位课程学习者都收获到独特的课程学习体验!!


4. 在《结构力学》这门课程中,我们将与你一起来探索(Explore工程结构中的力学机理玩转(Dancing with)工程结构中的分析方法欣赏(Enjoy)结构力学中的技术和艺术之美,感悟(Appreciate)结构力学中的道与法!来吧,和我们一起,来经历这神奇有趣、丰富多彩、思想遨游的结构力学课程学习之旅!!!


授课目标

通过本课程的理论教学、习题训练、软件及编程上机实践、实验操作等内容,使学生具备如下具体目标:


课程目标 1:具备坚实的力学分析计算能力与计算书写表达能力

课程目标 2:具备对常见的杆件体系进行几何组成分析的能力

课程目标 3:具备对静定和超静定结构进行正确受力和变形分析的能力

课程目标 4:具备对结构在移动荷载作用下正确受力和变形分析的能力

课程目标 5:具备对结构在动力荷载作用下正确受力和变形分析的能力

课程目标 6:具备对平面杆系结构利用计算机程序和软件进行正确受力和变形分析的能力


课程大纲
认识结构力学
课时目标:了解本课程的主要内容与学习方法,结构力学研究对象和内容,掌握结构和荷载的分类,以及结构计算简图的选取原则。
1) 结构力学研究任务和学习方法
2) 结构定义及分类
3) 结构计算模型
4) 单元测验
平面杆件体系几何构造分析
课时目标:掌握利用几何不变体系的组成规则,对平面杆件体系进行几何组成分析,杆件体系几何组成与静力特性的关系,平面体系的计算自由度的计算方法。
1) 几何构造分析相关概念
2) 平面体系的计算自由度
3) 几何不变体系的组成规则
4) 杆件体系几何组成与静力特性的关系
5) 几何组成规则应用与练习
6) 单元测验
静定结构分析——内力计算
课时目标:了解静定结构的一般概念,熟练掌握多跨静定梁、静定平面刚架的内力求解及内力图的绘制方法,熟练掌握静定平面桁架的概念、特点及内力求解方法,掌握静定组合结构的概念、特点及内力求解方法,掌握静定三铰拱的概念、特点及内力求解方法,了解静定结构的特性。
1) 静定结构基本概念与单跨梁内力计算回顾
2) 多跨静定梁的内力计算
3) 静定平面刚架的内力计算
4) 单元测验(一)
5) 静定平面桁架的内力计算
6) 静定组合结构的内力计算
7) 单元测验(二)
8) 静定三铰拱的内力计算
9) 静定结构的特性
10) 单元测验(三)
虚功原理与结构位移计算
课时目标:了解位移基本概念,理解虚功与虚功原理,掌握结构位移计算的一般公式及公式的物理意义,熟练掌握荷载作用下结构位移计算,支座移动、温度变化时作用下结构位移的计算,理解功的互等定理、位移互等定理、反力互等定理。
1) 位移的概念及位移计算的意义
2) 虚功与虚功原理
3) 由虚功原理推导结构位移计算一般公式
4) 荷载作用下结构位移计算公式及举例
5) 位移计算的图乘法
6) 单元测验(一)
7) 支座移动和温度变化时作用下结构的位移计算
9) 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
10) 单元测验(二)
超静定结构求解——力法
课时目标:掌握超静定次数的判断,力法的基本原理,用力法计算各种超静定结构,对称性结构特性与计算分析,支座移动和温度变化时的结构计算,超静定结构的位移计算方法,超静定拱结构计算,超静定结构的特性。
1) 超静定结构概念与超静定次数判断
2) 力法基本原理
3) 力法典型方程
4) 力法计算各种超静定结构
5) 单元测验(一)
6) 对称性结构计算
7) 支座移动时的内力计算
8) 温度变化时的内力计算
9) 单元测验(二)
10) 超静定结构的位移计算方法
11) 超静定结构内力图的校核
12) 超静定结构的特性
13) 单元测验(三)
超静定结构求解——位移法
课时目标:掌握位移法基本原理及应用,对称性在结构内力与位移计算中的应用,用位移法求解某些有侧移刚架的方法与注意事项。
1) 超静定单跨梁的形载常数
2) 位移法基本原理——思路1
3) 位移法基本原理——思路2
4) 单元测验(一)
5) 位移法未知量的确定
6) 位移法典型方程
7) 位移法基本计算举例
8) 对称性结构求解
9) 单元测验(二)
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预备知识

高等数学、理论力学、材料力学

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

1、朱慈勉,张伟平,《结构力学》(上、下),高等教育出版社,2016

2、龙驭球,包世华,匡文起,袁驷,《结构力学教程》(I,II),高等教育出版社,2016



武汉大学
3 位授课老师
周艳国

周艳国

副教授

蒋寅军

蒋寅军

讲师

杨锐玲

杨锐玲

讲师

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