《结构力学教案》

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结构力学教案

结构力学教案

结构力学教案1. 引言本教案旨在介绍结构力学的基本概念和原理,并提供学生研究和理解结构力学的必备知识和技能。

通过本教案的研究,学生将能够掌握结构力学的基本理论,理解结构力学在工程实践中的应用,并能够独立进行一些简单的结构力学计算和分析。

2. 教学目标本教案的教学目标包括:- 了解结构力学的概念和相关基本术语;- 理解结构承受外力和变形的基本原理;- 掌握结构受力分析和变形计算的基本方法;- 理解结构稳定性和破坏的基本原理;- 研究结构力学在工程实践中的实际应用。

3. 教学内容本教案的教学内容包括以下几个主要部分:- 结构力学的基本概念和定义;- 结构受力分析的基本原理和方法;- 结构变形计算的基本原理和方法;- 结构稳定性和破坏的基本原理;- 结构力学在实际工程中的应用案例介绍。

4. 教学方法本教案将采用以下教学方法:- 讲授:通过教师的讲解,介绍结构力学的基本理论和原理;- 案例分析:通过具体案例分析,帮助学生理解和应用结构力学的知识;- 实验演示:通过实验演示,直观地展示结构受力和变形的过程;- 讨论和互动:鼓励学生积极参与讨论和互动,促进学生的思维和问题解决能力的培养。

5. 教学评估为了评估学生对结构力学的研究情况,本教案将采用以下教学评估方法:- 课堂练:通过课堂练,检查学生对结构力学基本理论和原理的掌握情况;- 作业:布置适量的作业,检查学生对结构力学的应用能力;- 小组讨论和报告:通过小组讨论和报告,评估学生的思维和沟通能力;- 期末考试:采用综合性考试,全面评估学生对结构力学的综合理解和应用能力。

6. 教学资源教学过程中所需的教学资源包括:- 教材:《结构力学导论》;- 讲稿和课件:提供给学生作为研究辅助材料;- 实验设备与材料:提供给学生进行实验和演示的工具和材料。

7. 参考文献- 王建中, 《结构力学导论》,清华大学出版社,2018年。

- 钟平等, 《结构力学基础》,高等教育出版社,2019年。

结构力学40讲教案

结构力学40讲教案
教学难点
铰结点法计算非铰接链杆体系的计算自由度
教学进程
§2-2——2学时
教学方法
板书与多媒体相结合讲授
教具
课后总结
1、计算自由度求解公式
刚片法:认为组成体系的基本部件为刚片
铰结点法:认为组成体系的基本部件为铰结点
2、结论
(1) ,表明体系缺少足够的约束,体系为几何可变;
(2) ,表明体系具有成为几何不变所必需的最少约束数目,如约束布置合理,体系为几何不变且无多余约束(静定结构);约束布置不合理,体系为几何可变;
§1-5结构的分类
第二章平面体系的机动分析
§2-1概述
教学重点
结构的计算简图;机动分析的有关基本概念
教学难点

教学进程
§1-1、§1-2、§1-3、§1-4、§1-5、§2-1——共2学时
教学方法
板书与多媒体相结合讲授
教具
课后总结
1.结构力学研究的对象是杆系结构,且是弹性变形体系。因此,应注意杆件之间的联接方式、受力特点以及结构力学分析时应满足的三个基本条件。
(3) ,表明体系具有多余约束。如约束布置合理,体系为几何不变但有多余约束(超静定结构);约束布置不合理,体系为几何可变(有多余约束)。
作业

《结构力学A》课程教案(第三讲)
学生专业班级
学时数
2
教学目的
掌握几何不变体系的基本组成规则,了解瞬变体系的概念及其特征。
教学内容
§2-3几何不变体系的基本组成规则
3、将区段叠加法熟练应用在刚架弯矩图绘制中。
作业
3—13、14、15、17
《结构力学A》课程教案(第八讲)
学生专业班级
学时数
2

结构力学教学方案课件

结构力学教学方案课件
有限元法 有限元法是一种数值分析方法,通过将连续体离散化为有 限个单元,进行单元分析和整体分析,得到结构的近似最 优解。
遗传算法 遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化算法,通过选择、 交叉、变异等操作,不断迭代进化,寻求最优解。
优化设计实例
01 02
建筑结构优化设计
建筑结构优化设计旨在寻求最优的结构形式,提高建筑物的安全性和经 济性。例如,通过优化建筑物的梁柱布置和截面尺寸,可以降低建筑物 的重量和成本。
结构优化设计的分类
根据优化目标和约束条件的不同,结构优化设计可分为拓扑优化、 形状优化、尺寸优化等。
结构优化设计的应用
结构优化设计广泛应用于各种工程领域,如建筑、机械、航空航天 等。
结构优化设计方法
数学规划法 数学规划法是结构优化设计的主要方法之一,通过建立目 标函数和约束条件,求解最优解。常用的数学规划法包括 线性规划、非线性规划、动态规划等。
06
结构动力学分析
动力学基本概念
牛顿第二定律
描述物体运动和力的关系,指出物体加速度与作 用力成正比,与物体质量成反比。
动量定理
描述动量的变化与力的关系,指出物体动量的变 化等于作用力与时间的乘积。
能量守恒定律
能量不能凭空产生或消失,只能从一种形式转化 为另一种形式。
结构振动分析
简谐振动
振动物体的位移与时间成正弦函数关系,具有确定的频率和振幅。
临界状态
在失稳前,结构处于一种临界状 态,此时结构的变形和位移呈现
出非线性特征。
线性稳定性分析方法
特征值分析法
通过求解线性化后的结构特征值 和特征向量,得到结构稳定性的 特征信息。
传递矩阵法
将结构划分为多个子结构,建立 传递矩阵,通过求解传递矩阵的 特征值得到结构的稳定性信息。

结构力学教案

结构力学教案

结构力学教案一、教学目标1、理解结构力学的基本概念和原理;2、掌握结构力学的基本分析方法;3、能够运用结构力学的知识解决实际问题;4、培养学生对结构力学的兴趣和热情,提高其独立思考和创新能力。

二、教学内容1、结构力学的基本概念:包括结构类型、荷载分类、结构抗力等;2、结构力学的基本原理:包括牛顿三定律、弹性力学基本方程等;3、结构力学的基本分析方法:包括静力分析、动力分析、稳定分析等;4、实际工程中的结构力学问题:如桥梁、建筑、机械等领域的结构分析。

三、教学方法1、理论教学:通过课堂讲解、板书、多媒体等多种方式,使学生深入理解结构力学的基本概念和原理;2、实验教学:进行简单的实验操作,加深学生对结构力学原理的理解和应用;3、项目教学:引导学生运用所学知识解决实际问题,培养其独立思考和创新能力;4、自主学习:推荐相关书籍、网站等资源,鼓励学生进行自主学习和扩展阅读。

四、教学步骤1、导入新课:通过实例或问题导入,激发学生对结构力学的兴趣和好奇心;2、讲解新课:讲解结构力学的基本概念和原理,引导学生理解和掌握;3、巩固练习:进行课堂练习、实验操作等,加深学生对知识的理解和应用;4、归纳小结:总结本节课的重点和难点,引导学生进行反思和总结;5、布置作业:布置相关习题和项目,要求学生进行课外学习和实践。

五、教学评估1、平时成绩:根据学生的课堂表现、作业完成情况等,进行平时成绩的评定;2、期末考试:进行期末考试,检测学生对结构力学的掌握程度和应用能力;3、项目报告:要求学生提交项目报告,评价其对实际问题的分析和解决能力。

结构力学是土木工程、机械工程、航空航天工程等专业的核心课程,旨在培养学生掌握结构力学的基本原理和方法,能够分析和解决实际工程中的结构问题。

本课程将为学生提供必要的理论基础和实践技能,为后续专业课程的学习和未来的职业生涯做好准备。

掌握结构力学的基本概念、原理和方法,了解各种常见结构的力学性质和设计要求。

《结构力学》电子教案 chap1 1-4

《结构力学》电子教案 chap1 1-4

烟台大学
§ 荷载的分类
4、按结构与荷载接触的情况分类
返回
直接荷载 ——直接作用于结构上的荷载(纵梁
自测
上的荷载)。
帮助
间接荷载(结点荷载)——荷载不是直接作用
退 出 而是通过纵横梁系间接地作用于结构(主梁上的荷
载)。
上一页 下一页
F =1 纵梁 横梁(节点)
A
B
D C E 主梁
烟台大学
§ 荷载的分类
作用于结构不同的位置分别计算,经比较找出对结构 退 出 最不利的作用位置,再计算此时的内力。
上一页
2.按作用位置是否固定分类
下一页
固定荷载:在结构上的作用位置是固定的(如:
恒载、风载、雪载)。
移动荷载:在结构上的作用位置是移动的(如: 汽车荷载,吊车荷载)。
烟台大学
§ 荷载的分类
返回
3、按荷载作用的性质分类
自测
静力荷载:数量、位置、大小等不随时间变化
或变化极为缓慢,不使结构产生显著的振动,因而
帮助
惯性力的影响可以忽略(如:恒载、雪载)。
退出
动力荷载:随时间迅速变化,使结构产生显著振
上一页
动,因而惯性力的影响不能忽略(如:冲击荷载、
地震荷载等。车辆荷载、风荷载在通常的设计中视
下一页
为静载, 但在特殊情况下按动载考虑)。
返回
三、思考题
自测
1. 移动荷载与动力荷载的主要区别是什么?
帮助
2. 儿童在地面上跳动与在跳跳板上跳动的荷载
性质相同吗?
退出
上一页 下一页
烟台大学
返回 自测 帮助 退出
上一页 下一页
吊车荷载
§ 荷载的分类

结构力学教案

结构力学教案

结构力学教案
刘林超
信阳师范学院土木工程学院信阳师范学院教案用纸
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结构力学教案

结构力学教案

第1章绪论一、本章的教学目标及基本要求(1)了解结构力学课程的性质和讨论的内容。

(2)了解杆件结构分类。

(3)了解选取结构计算的原则;初步了解杆件结构怎样简化为计算简图。

(4)了解结构力学的学习方法。

二、本章各节教学内容及学时分配§1-1 结构力学的研究对象和任务(2学时)§1-2 杆件结构的计算简图§1-3 平面杆件结构的分类三、本章教学内容的重点和难点重点是掌握杆件结构常见支座和结点的基本类型及其计算简图的变形和受力特点。

难点是怎样将实际结构简化为计算简图。

四、本章教学内容的深化和拓宽适当介绍结构力学课程在土木工程专业教学计划中的地位和作用以及与后继专业课程的关系,以激发学生对本课程的重视和学习兴趣。

五、本章教学方式(手段)及教学过程中应注意的问题用多媒体课件介绍典型的房屋和桥梁工程结构,包括我国古代的和现代的一些伟大建筑物特点。

以增强学生的民族自蒙感和社会责任感。

六、本章的主要参考书目(一)结构力学(Ⅰ)龙驭球包世华主编,高等教育出版社,2001年1月(二)结构力学赵更新编,中国水利水电出版社,2004年4月(三)结构力学(上)李廉锟主编,高等教育出版社,1996年5月(四)结构力学(上)吴德伦主编,重庆大学出版社,1994年(五)结构力学(上)张来仪景瑞主编,中国建筑工业出版社,1997年(六)结构力学辅导—概念·方法·题解赵更新编,中国水利水电出版社,2001年七、各课时单元授课教案的具体内容§1-1 结构力学的研究对象和任务一、结构及按几何特征分类1、杆件结构2、薄壁结构3、实体结构二、结构力学的研究对象三、结构力学的任务§1-2 杆件结构的计算简图一、计算简图的定义二、选取计算简图的一般原则三、杆件结构的简化§1-3 平面杆件结构的分类一、梁二、拱三、刚架四、桁架五、组合结构第2章平面体系的几何组成分析一、本章的教学目标及基本要求本章的教学目标是:工程结构必然会受到荷载作用,必须学用几何不变体系。

结构力学40讲教案

结构力学40讲教案
(2)、两杆正交的无荷载刚结点,两杆端的 与 互相转换。
作业
3—19、22、24、26
《结构力学A》课程教案(第九讲)
学生专业班级
学时数
2
教学目的
掌握少求或不求反力绘制弯矩图。掌握静定结构的特性。了解拱与梁的区别。
教学内容
§3-4少求或不求反力绘制弯矩图
§3-5静定结构的特性
第四章静定拱
§4-1概述
3、将区段叠加法熟练应用在刚架弯矩图绘制中。
作业
3—13、14、15、17
《结构力学A》课程教案(第八讲)
学生专业班级
学时数
2
教学目的
熟练掌握静定平面刚架内力图的绘制。
教学内容
§3-3静定平面刚架(续)
教学重点
静定平面刚架弯矩图的绘制
教学难点
静定平面刚架弯矩图的绘制
教学进程
§3-3(续)—— 2学时
教学进程
§6-3单位荷载法,§6-4荷载作用下的位移计算I——共2学时
教学方法
以课堂讲授为主,板书与多媒体相结合的教学手段、课堂讨论等教学形式。
教具
常规教具和多媒体教学设备
课后总结
注意单位荷载法中荷载的广义性与单位荷载的量纲。
作业
6-2,6-4(选作)
《结构力学A》课程教案(第十七讲)
2.掌握力矩法投影法的本质就是力矩平衡条件和某方向的力平衡条件,与第三章的截面法无本质区别
3.熟练掌握截面法,能快速计算指定杆内力,进一步提高计算能力
4.联合桁架计算顺序的关键就是看清结构的几何组成
作业
5-5,5-6,5-8,5-9,5-10
《结构力学A》课程教案(第十四讲)
学生专业班级
学时数
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2、《结构力学解题方法及复习指导》、徐新济主编同济大学出版社
课后自我总结分析:
注:各栏大小可根据需要进行调整。
XX大学教案(课次)
第5次课 2学时
授课题目:
第三章 静定梁
教学目的、要求:
要掌握简支斜梁和静定多跨静定梁内力分析计算的基本原理和方法。
教学目的、要求:
了解常见杆件结构类型和荷载的分类。
了解几何组成分析的目的,掌握几何不变、几何可变体系和刚片、自由度、约束等概念。
教学重点、难点:
本章重点:结构的几何组成分析
本章难点:结构的几何组成分析
教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等):
(一)教学内容:
第一章:
工业大学
教 案
学 院土木工程学院
系 别建筑工程系
课程名称结构力学M
授课对象
主讲教师
职 称助教
课程学时96学时
工业大学教案(课程)
教案编写时间:XX
课程名称
结构力学M
课程代码
060203004M
总学时:96学时
讲课:96学时
上机:0学时
实验:0学时
其他:0学时
学时
96
课程类别
公共课( )基础课( )专业课( )
作业布置:题1、2、3、7、8、9、11、12
主要参考资料:1、《结构力学解疑》、雷钟和 主编、清华大学出版社
2、《结构力学解题方法及复习指导》、 徐新济主编 同济大学出版社
课后自我总结分析:
注:各栏大小可根据需要进行调整。
XX大学教案(课次)
第4次课 2学时
授课题目:
第三章 静定梁
教学目的、要求:
教学组织(含课堂教学内容、教学方法、 辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等):
(一)教学内容:
2.3 几何不变无多余约束的平面杆件体系的几何组成规律(25分钟)
2.4 瞬变体系(25分钟)
2.5 几何组成分析举例(25分钟)
2.6 结构的几何组成与静定性的关系(25分钟)
(二)教学方法:讲授
(三)时间分配:集中授课2学时。
2.1 几何组成分析的目的、几何不变体系和几何可变体系
2.2 自由度和约束的概念
(二)教学方法:讲授
(三)时间分配:集中授课2学时。
作业布置:无
主要参考资料:1、《结构力学解疑》、雷钟和主编、清华大学出版社
2、《结构力学解题方法及复习指导》、徐新济主编同济大学出版社
课后自我总结分析:
注:各栏大小可根据需要进行调整。
技术基础课(√)专业选修课( )公共选修课( )
授课对象
土木工程10-9班
教材:《结构力学》(上、下册)包世华主编武汉工业大学出版社
中国土木工程学会教育工作委员会审定教材
主要参考资料:1、《结构力学解疑》雷钟和主编、清华大学出版社
2、《结构力学解题方法及复习指导》、徐新济主编同济大学出版社
3、《结构力学教程》龙驭球包世华主编高等教育出版社
XX大学教案(课次)
第3次课 2学时
授课题目:
第二章 结构的几何组成分析
教学目的、要求:
掌握无多余约束的几何不变体系的几何组成规则。熟练掌握平面结构的几何组成分析。理解结构的几何特性与静力特性的关系。
教学重点、难点:
本章重点:无多余约束几何不变体系的概念及组成规则;二元体的概念。
本章难点:无多余约束几何不变体系的概念及组成规则。
1、用截面法求指定截面(控制截面)的内力;(25分钟)
2、利用荷载与内力的微分关系作内力图;(25分钟)
3、利用分段叠加法作弯矩图。(25分钟)
4、例题的分析与讲解(25分钟)
(二)教学方法:讲授
(三)时间分配:集中授课2学时。
作业布置:题1、2(a、b)
主要参考资料:1、《结构力学解疑》、雷钟和主编、清华大学出版社
2、静定结构在静力荷载作用下内力的分析计算
3、静定结构在移动荷载作用下内力的分析计算——影响线
4、静定结构位移的分析计算
5、超静定结构的计算(力法、位移法、力矩分配法)
6、结构的动力计算
注:1、本页内容针对所讲授课程的总体情况填写;
2、预留版面不够可另附页。
XX大学教案(课次)
第1次课 2学时
授课题目:
第一章绪论
教学目的、要求:
了解结构力学的任务,与其他课程间的关系及常见杆件结构类型。掌握结构计算简图的概念和确定计算简图的原则。掌握杆件结构的支座分类、结点分类。
教学重点、难点:
本章重点:各种支座、铰结点、刚结点的特点;确定计算简图的原则。
本章难点:计算简图的选择。
教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等):
(二)教学方法:讲授
(三)时间分配:集中授课2学时。
作业布置:无
主要参考资料:1、《结构力学解疑》、雷钟和主编、清华大学出版社
2、《结构力学解题方法及复习指导》、徐新济主编同济大学出版社
课后自我总结分析:
注:各栏大小可根据需要进行调整。
XX大学教案(课次)
第2次课 2学时
授课题目:
第一章绪论
第二章 结构的几何组成分析
要掌握熟练静定梁内力分析计算的基本原理和方法。
教学重点、难点:
本章重点:静定单跨梁受力特点;荷载内力微分关系;利用分段叠加法作弯矩图。
本章难点:静定单跨梁的弯矩图、剪力图绘制方法。
教学组织(含课堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等):
(一)教学内容:
3.1 静定单跨梁的课程是土木工程专业的技术基础课,在该专业中占有重要地位。
设置本课程的目的是使学生系统的掌握杆件结构体系强度、刚度、稳定性的基本理论和基本方法,为土木工程的结构设计及建筑施工提供必要的理论知识和分析方法,为后继专业课程的学习奠定必要的力学基础。
教学重点、难点:
1、结构的几何组成分析
(一)教学内容:
1.1 结构和结构的分类(30分钟)
1、结构定义;
2、结构分类(依据几何特征):杆件结构、板壳结构、实体结构。
1.2 结构力学的任务与方法(20分钟)
1.3 结构的计算简图(50分钟)
1、计算简图及其选择原则; (10分钟)
2、计算简图的简化要点:结构体系的简化、杆件的简化、结点的简化、支座的简化、材料性质的简化、荷载的简化(40分钟)
1.4 杆件结构的分类(25分钟)
1、按结构组成和受力特点分:梁、拱、刚架、桁架、组合结构。
2、根据结构的计算特点分:静定结构和超静定结构。
3、根据杆件和荷载的位置:平面结构和空间结构。
1.5 荷载的分类(25分钟)
1、根据作用时间:恒载和活载。
2、根据作用性质:静力荷载和动力荷载。
第二章:(50分钟)
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