《結(jié)構(gòu)力學(xué)AI》課程教學(xué)大綱（本科）

1、結(jié)構(gòu)力學(xué)A(I)(Structural Mechanics A(I)課程代碼：24410028學(xué)分：3.5學(xué)時(shí)：56 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：56實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0上機(jī)學(xué)時(shí)：0課程實(shí)踐學(xué)時(shí):0）先修課程：高等數(shù)學(xué)A、大學(xué)物理A、理論力學(xué)、材料力學(xué)適用專業(yè)：土木工程教材：結(jié)構(gòu)力學(xué)I基本教程，龍馭球、包世華、袁駟等，高等教育出版社，2012年8月第 3版.一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（一）課程性質(zhì)結(jié)構(gòu)力學(xué)A是土木工程類專業(yè)一門(mén)核心專業(yè)基礎(chǔ)課，它是建立在數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī) 技術(shù)、理論力學(xué)等課程知識(shí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究分析與計(jì)算平面桿件結(jié)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱“桿件結(jié)構(gòu)”） 的基本原理和方法，各類桿件結(jié)構(gòu)的受力性能，培養(yǎng)學(xué)

2、生結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算（包括手算與電算）方面 的能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和科學(xué)研究打好力學(xué)基礎(chǔ)。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生完成以下學(xué)習(xí)任務(wù)：1.掌握桿件結(jié)構(gòu)的組成規(guī)則、組成特征和合理形式；2,掌握靜定桿件結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移的分析和計(jì)算的基本方法；,掌握影響線的物理含義及其求解方法及應(yīng)用；.掌握超靜定桿件結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的基本方法和求解技巧。（二）課程目標(biāo)課程目標(biāo)1：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握求解桿件結(jié)構(gòu)內(nèi)力、位移等的基本力學(xué)原理、分析 方法和技巧。課程目標(biāo)2：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備應(yīng)用結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本知識(shí)分析桿件結(jié)構(gòu)（包括靜 定和超靜定）的組成特性、內(nèi)力、位移及最不利荷載位置等問(wèn)題的應(yīng)用

3、能力；培養(yǎng)學(xué)生用結(jié)構(gòu)力學(xué) 基本理論解決土木工程實(shí)際問(wèn)題的能力，為今后從事專業(yè)工作和進(jìn)行科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。課程目標(biāo)3：通過(guò)課外作業(yè)、課堂測(cè)驗(yàn)及綜合考試等環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、靈活應(yīng) 用的科學(xué)素質(zhì)；對(duì)實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)化，尤其是結(jié)點(diǎn)、支座以及荷載的簡(jiǎn)化開(kāi)展分析討論，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和思維；通過(guò)引入實(shí)際工程結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、位移以及結(jié)構(gòu)失效的監(jiān)測(cè)和分析，使學(xué) 生樹(shù)立科學(xué)的世界觀、價(jià)值觀和工程倫理，提高學(xué)生的工程素質(zhì)。(三)課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4、7、8、11和12。.畢業(yè)要求4：具有較寬厚堅(jiān)實(shí)的專業(yè)技術(shù)理論基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括力學(xué)、基礎(chǔ)工程

4、、土木工程 材料、工程測(cè)量、工程荷載與結(jié)構(gòu)可靠度理論、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)、道 路工程、橋梁工程、土木工程施工、結(jié)構(gòu)測(cè)試技術(shù)、工程經(jīng)濟(jì)與項(xiàng)目管理、工程法規(guī)、工程概預(yù)算 等；.畢業(yè)要求7：具有較強(qiáng)的土木工程技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)用能力，具備本專業(yè)所必須的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、繪圖 及工程施工等基本技能；畢業(yè)要求8：具有一定的工程規(guī)劃與設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工組織設(shè)計(jì)和管理等解決工程實(shí)際問(wèn) 題的能力；.畢業(yè)要求11：具有較強(qiáng)的自學(xué)能力，具備一定的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維等科學(xué)素質(zhì)；.畢業(yè)要求12：具有較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感、良好的職業(yè)精神及團(tuán)隊(duì)協(xié)助精神等工程素質(zhì)。課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3畢

5、業(yè)要求4畢業(yè)要求7/畢業(yè)要求8畢業(yè)要求11/畢業(yè)要求12注：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)對(duì)接的單元格中可輸入也可標(biāo)注“H、M、LL二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章緒論(-)課程內(nèi)容(1)結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對(duì)象和主要任務(wù);(2)結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及簡(jiǎn)化要點(diǎn)；A、桿件的簡(jiǎn)化；B、桿件間連接的簡(jiǎn)化;C、結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化；(3)桿件結(jié)構(gòu)的分類；(4)荷載的分類。(二)教學(xué)要求(1)熟悉結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念；(2)熟悉結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖選取的基本原則、方法以及結(jié)構(gòu)、荷載的分類。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)(1)桿件結(jié)點(diǎn)的種類及特性；(2)桿件與基礎(chǔ)間連接方式及特性。.難點(diǎn)(1)理解并掌握結(jié)構(gòu)桿件結(jié)點(diǎn)、與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化。第二章結(jié)構(gòu)

6、的幾何構(gòu)造分析(-)課程內(nèi)容(1)幾何構(gòu)造分析的幾個(gè)概念；A、幾何不變體系與幾何可變體系；B、自由度和約束；C、必要約束和多余約束；D、瞬變體系和瞬較；(2)平面桿件體系的基本組成規(guī)律及其應(yīng)用；A、一個(gè)點(diǎn)與一個(gè)剛片之間額連接；B、兩剛片之間的連接；C、三剛片之間的連接；(3)平面桿件體系的計(jì)算自由度。(二)教學(xué)要求(1)掌握幾何可變和幾何不變體系的概念、體系的自由度及幾何不變體系的組成規(guī)則;(2)掌握靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的幾何組成特征；(3)熟悉瞬變體系的概念；(4)熟悉體系計(jì)算自由度的計(jì)算方法及其與幾何組成的關(guān)系。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)(1)掌握平面桿件體系的基本組成規(guī)則；(2)體系計(jì)算自由

7、度的計(jì)算方法。.難點(diǎn)（1）如何應(yīng)用基本組成規(guī)則進(jìn)行幾何構(gòu)造分析。第三章靜定結(jié)構(gòu)的受力分析（一）課程內(nèi)容（1）單跨和多跨靜定梁；A、用截面法求解截面內(nèi)力；B、直桿荷載與內(nèi)力間的微分與增量關(guān)系及其在內(nèi)力圖上的反映；C、分段疊加法作直桿的彎矩圖；D、多跨靜定梁的組成特點(diǎn)、受力特性及內(nèi)力求解方法；（2）靜定平面桁架；A、結(jié)點(diǎn)法和截面法的求解思路和方法；B、“零桿”的判斷;（3）靜定平面剛架；A、內(nèi)力圖的繪制方法；B、剛結(jié)點(diǎn)的平衡條件；（4）靜定組合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算；（5）三校拱;A、支座反力、截面內(nèi)力的計(jì)算；B、合理拱軸線；6） *應(yīng)用虛功原理進(jìn)行受力分析。（二）教學(xué)要求（1）掌握單跨靜定梁的內(nèi)力計(jì)算及

8、內(nèi)力圖，多跨靜定梁的組成特點(diǎn)及傳力層次圖、內(nèi)力分 析及內(nèi)力圖；（2）掌握靜定平面剛架的內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力圖繪制與校核；（3）掌握桁架的內(nèi)力計(jì)算；（4）掌握三校拱的內(nèi)力計(jì)算方法以及合理拱軸的概念；（5）掌握靜定組合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)L重點(diǎn)（1）靈活運(yùn)用隔離體平衡求內(nèi)力的方法；（2）掌握各種靜定結(jié)構(gòu)的受力特性及內(nèi)力圖的繪制方法；2.難點(diǎn)（1）運(yùn)用直桿荷載與內(nèi)力間的微分關(guān)系分析和繪制內(nèi)力圖。第四章影響線（-）課程內(nèi)容（1）影響線概念；（2）靜力法作靜定梁和桁架的影響線；A、靜力法作簡(jiǎn)支梁的影響線；B、結(jié)點(diǎn)承載方式下梁的內(nèi)力影響線；C、靜力法作桁架的影響線；（3）用機(jī)動(dòng)法作靜定梁內(nèi)力影響線；

9、（4）影響線的應(yīng)用；A、求荷載的最不利位置；B、求移動(dòng)荷載下結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力；（5）簡(jiǎn)支梁內(nèi)力包絡(luò)圖的概念和作圖方法；（6）超靜定結(jié)構(gòu)影響線。（二）教學(xué)要求（1）熟悉移動(dòng)荷載及影響線的概念；（2）掌握靜力法作靜定梁、桁架的影響線；（3） 了解機(jī)動(dòng)法作靜定梁的影響線；（4）熟悉利用影響線確定最不利狀態(tài)位置的方法并求相應(yīng)的最大內(nèi)（反）力;（5）掌握簡(jiǎn)支梁內(nèi)力包絡(luò)圖的概念和作圖方法；了解超靜定結(jié)構(gòu)影響線。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)（1）靜力法作影響線的思路及影響線繪制方法；（2）機(jī)動(dòng)法做多跨靜定梁影響線的機(jī)理及繪制方法。.難點(diǎn)（1）最不利荷載位置的判斷方法；（2）簡(jiǎn)支梁內(nèi)力包絡(luò)圖的作圖方法。第五章虛功原理

10、與結(jié)構(gòu)位移計(jì)算（-）課程內(nèi)容（1）結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的一般公式；A、廣義力和廣義位移的概念；B、變形體的虛功原理及其在結(jié)構(gòu)位移計(jì)算中的應(yīng)用；c、單位荷載法；（2）荷載作用下靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算；A、各類桿件結(jié)構(gòu)位移計(jì)算公式的簡(jiǎn)化；B、圖乘法；（3）其他作用（溫度改變、支座移動(dòng)等）下靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算；A、溫度改變時(shí)靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算；B、支座移動(dòng)時(shí)靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算；（4）線彈性體系的互等定理。（二）教學(xué)要求（1）掌握廣義位移、實(shí)功與虛功的概念、變形體的虛功原理；（2）掌握靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計(jì)算方法；（3）掌握靜定結(jié)構(gòu)在支座移動(dòng)及溫度改變引起的位移計(jì)算方法；（4）掌握?qǐng)D乘法計(jì)算梁和剛架的位移；了解互等

11、定理。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)（1）用單位荷載法求靜定結(jié)構(gòu)位移的基本原理及求解思路；（2）圖乘法的應(yīng)用。.難點(diǎn)（1）變形體的虛功原理及其在結(jié)構(gòu)位移計(jì)算中的應(yīng)用。第六章力法（-）課程內(nèi)容（1）力法的基本概念；A、超靜定次數(shù)的確定；B、力法典型方程；（2）用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)在荷載、支座移動(dòng)、溫度變化作用下的內(nèi)力；A、超靜定梁、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算；B、對(duì)稱性的利用；（3）超靜定結(jié)構(gòu)位移的計(jì)算。（二）教學(xué)要求（1）掌握超靜定問(wèn)題及其解法；（2）掌握力法的基本原理；（3）掌握用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)在荷載、溫度變化、支座移動(dòng)作用下的內(nèi)力;了解超靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算方法。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)(1)

12、力法求解超靜定結(jié)構(gòu)的基本方程；(2)對(duì)稱性的利用。.難點(diǎn)(1)合理選擇力法計(jì)算的基本體系。第七章位移法(-)課程內(nèi)容(1)位移法的基本概念；(2)桿件單元的形常數(shù)和載常數(shù)；(3)用位移法計(jì)算剛架和連續(xù)梁在荷載作用下的內(nèi)力；A、無(wú)側(cè)移剛架和連續(xù)梁；B、有側(cè)移剛架；(4)位移法的基本體系。(二)教學(xué)要求(1)熟悉位移法基本未知量的確定方法；(2)掌握位移法的基本原理和剛架及連續(xù)梁在荷載作用下的計(jì)算;(3)掌握位移法基本方程及求解方法。(三)重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)(1)位移法基本未知量的確定及平衡方程的建立；.難點(diǎn)(1)熟悉等截面直桿的剛度方程和載常數(shù)。第八章漸近法及其他算法簡(jiǎn)述(一)課程內(nèi)容(1)力矩分

13、配法的基本概念；A、轉(zhuǎn)動(dòng)剛度、分配系數(shù)和傳遞系數(shù)；B、多結(jié)點(diǎn)的力矩分配；(2)無(wú)剪力分配法；(3) *超靜定力的影響線。(二)教學(xué)要求（1）掌握用力矩分配法計(jì)算連續(xù)梁和無(wú)側(cè)移剛架的內(nèi)力;（2）掌握無(wú)剪力分配法的適用條件及計(jì)算特點(diǎn)。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn).重點(diǎn)（1）力矩分配法求解的適用條件及計(jì)算方法；（2）無(wú)剪力分配法求解的適用條件及計(jì)算方法。.難點(diǎn)（1）計(jì)算過(guò)程中相關(guān)系數(shù)的計(jì)算及應(yīng)用。三 本課程開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目無(wú)。四、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫(xiě)）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí)驗(yàn)上機(jī)課程 實(shí)踐小 計(jì)第一章22講授法、討論法課程目標(biāo)2、3第二章55講授法、演示法課程目標(biāo)2第三

14、章1010講授法、演示法課程目標(biāo)1、2、3第四章88講授法、演示法課程目標(biāo)1、2、3第五章99講授法、演示法課程目標(biāo)1、2、3第六章88講授法、討論法課程目標(biāo)1、2、3第七章88講授法、討論法課程目標(biāo)1、2、3第八章66講授法、討論法課程目標(biāo)1、2、3合計(jì)5656注：1 .課程實(shí)踐學(xué)時(shí)按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃列入表格；.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問(wèn)題、項(xiàng)目、案例 等教學(xué)方法）等。五、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注課堂表現(xiàn)出勤情況、課堂紀(jì)律和回答問(wèn)題 情況15%平時(shí)作業(yè)作業(yè)次數(shù)，內(nèi)容齊全，答案正確15%期末考試閉卷考試70%試題庫(kù)出題注：1.分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫(xiě)上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開(kāi)卷、閉卷）、項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績(jī)中所