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SPOC学校专有课程
结构力学2
第1次开课
开课时间: 2021年09月05日 ~ 2021年11月21日
学时安排: 4-6小时每周
当前开课已结束 已有 123 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
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,蕴含着怎样的力学奥秘?设计与建造这些结构,依据的力学原理和分析方法是什么? 《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,蕴含着怎样的力学奥秘?设计与建造这些结构,依据的力学原理和分析方法是什么? 《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》等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。


成绩 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。


课程大纲
再识结构力学
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
超静定结构近似解法——力矩分配法
课时目标:了解渐进法概念,掌握力矩分配法的概念及基本原理,运用力矩分配法计算无侧移结构的过程与注意事项,运用无剪力分配法计算结构内力的过程与注意事项。
1) 力矩分配法概念
2) 力矩分配法基本原理
3) 多结点力矩分配法计算无侧移结构
4) 单元测验(一)
5) 无剪力分配法计算结构内力
6) 多跨多层刚架在竖向荷载作用下的近似计算
7) 多跨多层刚架在水平荷载作用下的近似计算
8) 单元测验(二)
超静定结构计算机解法——矩阵位移法
课时目标:掌握两种坐标系下的单元刚度矩阵的推导、连续梁整体刚度矩阵的推导、刚架整体刚度矩阵的推导、等效结点荷载的形成方法、连续梁矩阵位移法计算全过程,平面桁架矩阵位移法计算全过程,等效结点荷载的计算。掌握连续梁、平面桁架、刚架的矩阵位移法程序的编制与使用方法。
1) 矩阵位移法基本概念和基本算例
2) 局部坐标系下的单元刚度矩阵
3) 连续梁和桁架结构的单元刚度矩阵
4) 整体坐标系下的单元刚度矩阵
5) 单元测验(一)
6) 连续梁的整体结构刚度矩阵
7) 位移编码与定位向量
8) 单元测验(二)
9) 刚架的整体结构刚度矩阵
10) 等效结点荷载
11) 矩阵位移法计算步骤及举例
12) 单元测验(三)
移动荷载作用分析——影响线及应用
课时目标:掌握影响线的概念,静力法作影响线,机动法作影响线, 机动法作连续梁影响线的轮廓的原理与方法。影响线的主要应用、最不利荷载位置的确定,简支梁内力包络图,连续梁内力包络图概念。
1) 移动荷载和影响线的概念
2) 静力法作影响线
3) 间接荷载作用下的影响线作法
4) 静力法作静定桁架的影响线
5) 单元测验(一)
6) 机动法作影响线
7) 影响线的基本应用
8) 单元测验(二)
9) 一组移动荷载作用时最不利荷载位置的确定
10) 内力包络图
11) 超静定结构的内力影响线及应用
12) 单元测验(三)
动力荷载作用分析——结构动力计算
课时目标:掌握动力计算的振动自由度,单自由度系统自由振动微分方程及其解、自振频率,单自由度体系的强迫振动微分方程及其解、共振,阻尼的概念及其对振动的影响,多自由度体系的自由振动微分方程及其解、振型,多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动微分方程及其解。
1) 动力计算的意义及基本方法
2) 结构的动力计算自由度
3) 单自由度体系的自由振动
4) 阻尼对自由振动的影响
5) 单元测验(一)
6) 单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动
7) 单自由度体系在一般荷载作用下的强迫振动
8) 阻尼对强迫振动的影响
9) 单元测验(二)
10) 双自由度体系自由振动的刚度法
11) 双自由度体系自由振动的柔度法
12) 主振型的正交性
13) 双自由度体系的强迫振动
14) 单元测验(三)
15) 多自由度体系的自由振动
16) 多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动
17) 单元测验(四)
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预备知识

高等数学、理论力学、材料力学、线性代数、结构力学(I)

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


源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

武汉大学
1 位授课老师
周艳国

周艳国

副教授

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