2011-2012-2《結(jié)構(gòu)力學(xué)》(Ⅱ)課程教案.doc

1、嘉應(yīng)學(xué) 院教 案2011 12 學(xué)年第 2 學(xué)期系（部、室)土木工程學(xué)院教研室力學(xué)與結(jié)構(gòu)教研室課 程名 稱結(jié)構(gòu)力學(xué)2專業(yè)班級(jí)209級(jí)土木工程本科班主講教師李遠(yuǎn)瑛職 稱 職 務(wù)結(jié)構(gòu)工程副教授使用 教 材結(jié)構(gòu)力學(xué)基本教程I（龍馭球主編)嘉應(yīng)學(xué)院教務(wù)處制二九年二月第 1 次課 教學(xué)整體安排授課時(shí)間第1 周星期 一第 56 節(jié)課時(shí)數(shù) 2 節(jié)授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題):第章 影響線41移動(dòng)荷載影響線的概念靜力法作簡(jiǎn)支粱的影響線教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個(gè)層次）:理解影響線的概念，熟練掌握靜力法作靜定梁支座反力和內(nèi)力的影響線。教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）： 基本內(nèi)容：。 移動(dòng)荷載影響線

2、的概念， 2。 靜力法作簡(jiǎn)支粱的影響線。1. 支座反力的影響線2剪力影響線3. 彎矩影響線重點(diǎn)內(nèi)容：靜定梁影響線的繪制.難點(diǎn)內(nèi)容：靜力法作多跨靜定梁的影響線討論、思考題、作業(yè)：41a，42參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等）: 結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 楊弗康等編 高等教育出版社結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 龍馭球等編高等教育出版社結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 李廉錕等編 高等教育出版社教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：復(fù)習(xí)_5分鐘，授新課_75_分鐘，安排討論_5_分鐘，布置作業(yè)_5_分鐘授課類型（請(qǐng)打）：理論課 討論課 實(shí)驗(yàn)課 練習(xí)課 其他教學(xué)方式（請(qǐng)打）：講授 討論 指導(dǎo) 其他第 2次課 教學(xué)整體安排授課時(shí)間第 周 星期 三 第 10節(jié)課時(shí)數(shù) 2

3、 節(jié)授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：4-3結(jié)點(diǎn)荷載作用下粱的影響線4靜力法作桁架的影響線教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個(gè)層次）：熟練掌握靜力法作靜定梁支座反力和內(nèi)力的影響線，了解結(jié)點(diǎn)荷載作用下的梁的影響線，桁架影響線.教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）： 基本內(nèi)容:結(jié)點(diǎn)荷載作用下粱的影響線,靜力法作桁架的影響線，1. 荷載直接作用在縱粱上，不論縱粱受何種荷載,而主粱只在結(jié)點(diǎn)出承受集中力,因此，主粱承受的是結(jié)點(diǎn)荷載。（1)支反力和結(jié)點(diǎn)處彎矩的影響線與簡(jiǎn)支粱相同（為什么？）(2).主要考慮D截面彎矩的影響線的畫法。結(jié)論:(1）.在結(jié)點(diǎn)荷載作用下,結(jié)構(gòu)任何影響線在相鄰兩結(jié)點(diǎn)之間為直線。（2)。

4、先作直接荷載作用下的影響線，用直線連接相鄰兩結(jié)點(diǎn)的豎距，就得到結(jié)點(diǎn)荷載作用下的影響線。2。 桁架結(jié)構(gòu),主要分析上弦桿、下弦桿、豎桿、斜桿的影響線。（)上弦桿的影響線。 (2）下弦桿的影響線. (3)豎桿的影響線。（4）斜桿的影響線.結(jié)論分析：上弦桿、下弦桿軸力的影響線均為三角形狀,頂點(diǎn)的豎標(biāo)可表示為：重點(diǎn)內(nèi)容：靜力法作結(jié)點(diǎn)荷載作用下梁的影響線、桁架的各桿軸力的影響線。難點(diǎn)內(nèi)容：靜力法作結(jié)點(diǎn)荷載作用下梁的影響線、桁架的各桿軸力的影響線。討論、思考題、作業(yè):49，48參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等）: 結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 楊弗康等編 高等教育出版社結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 龍馭球等編高等教育出版社結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下

5、冊(cè)李廉錕等編高等教育出版社教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：復(fù)習(xí)_5_分鐘，授新課_7分鐘,安排討論_5_分鐘，布置作業(yè)_5_分鐘授課類型(請(qǐng)打）：理論課 討論課 實(shí)驗(yàn)課 練習(xí)課 其他教學(xué)方式（請(qǐng)打）:講授 討論 指導(dǎo) 其他 第 3次課 教學(xué)整體安排授課時(shí)間第 2周 星期 一 第 56 節(jié)課時(shí)數(shù) 2 節(jié)授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題):4機(jī)動(dòng)法作影響線46影響線的應(yīng)用教學(xué)目的、要求(分掌握、理解、了解三個(gè)層次）:掌握機(jī)動(dòng)法作梁的影響線；掌握影響量計(jì)算，掌握三角形影響線荷載最不利位置的確定。教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn))： 基本內(nèi)容：45機(jī)動(dòng)法作影響線1 機(jī)動(dòng)法作影響線的概念和步驟機(jī)動(dòng)法作影響線的步驟(1）。撤去

6、約束，用未知量Z 代替。()使體系沿Z 的正方向發(fā)生位移,得出荷載作用點(diǎn)的豎向位移圖,由此可得出影響線的輪廓.(3）令Z = 1,進(jìn)一步可得影響線的數(shù)值。（）.橫坐標(biāo)以上的圖形影響系數(shù)為正，反之為負(fù)。思考題： P（x)的定義？答：(）表示荷載作用點(diǎn)的豎向位移，Z的影響線與荷載作用點(diǎn)的豎向位移成正比,即位移圖p 就是影響線的輪廓。2。 利用機(jī)動(dòng)法作簡(jiǎn)支粱的影響線例題分析：例1。 利用機(jī)動(dòng)法做圖57a簡(jiǎn)支粱彎矩和剪力的影響線3 利用機(jī)動(dòng)法作多跨粱的影響線例題分析：例。 利用機(jī)動(dòng)法作圖()所示多跨粱截面彎矩及支反力B的影響線.思考題： 多跨靜定梁的影響線有什么特點(diǎn)？答:從影響線中可以看出,在多跨靜定

7、粱中，基本部分的內(nèi)力影響線是布滿全粱的，而附屬部分內(nèi)力的影響線則只在附屬部分不為零。5影響線的應(yīng)用1.求各種荷載作用下的影響影響線是單位移動(dòng)荷載對(duì)某一量值的影響,利用疊加原理,可求其他荷載作用下產(chǎn)生的影響。（1）對(duì)于一組集中荷載一般來(lái)講，設(shè)有一組集中荷載P1,F ，,FP 加于結(jié)構(gòu)，而結(jié)構(gòu)某量Z的影響線在各荷載作用處的豎距為1，yn,則（2)對(duì)于分布荷載對(duì)于均布荷載，可利用下式進(jìn)行計(jì)算:A 是影響線的圖形在受載段 AB 的面積,在這里應(yīng)注意面積的正負(fù)號(hào)。例題分析:例4求圖4-10 簡(jiǎn)支梁在全跨受均布荷載荷載作用，試?yán)媒孛鍯的剪力QC影響線求F剪力數(shù)值.2。 求荷載的最不利位置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要

8、求出某一量值的最大值或最小值作為設(shè)計(jì)的依據(jù)，為此就必須確定使其發(fā)生最大值的荷載最不利位置。原則:數(shù)量大、排列密集的荷載放在影響豎距較大的部位。 (1）單個(gè)集中荷載，則最不利位置是集中荷載作用在影響線的豎距最大處。(2) 如果移動(dòng)荷載是均布荷載，且可以是任意分布長(zhǎng)度,則最不利位置是在影響線正號(hào)部分布滿荷載（求最大正值)，或在負(fù)號(hào)部分布滿荷載（求其最大負(fù)號(hào)值）。（3) 如果移動(dòng)荷載是一組集中荷載,必有一個(gè)集中荷載作用在影響線的頂點(diǎn)。例題分析：例5. 求圖-13a吊車梁A在截面C的最大正剪力.3 臨界位置的判定對(duì)于移動(dòng)荷載是一組集中荷載，要確定某量值 的最不利荷載位置，通常分以下兩個(gè)步驟：() 求出

9、某量值 達(dá)到極值的荷載位置。這種位置稱為荷載的臨界位置。（2) 從荷載的臨界位置中選取荷載的最不利位置.思考題： 臨界位置與臨界荷載的含義？例題分析：例7。 求圖41a梁B,跨度0m，承受汽車車隊(duì)荷載，試求截面的最大彎矩。重點(diǎn)內(nèi)容：機(jī)動(dòng)法作梁的影響線；影響線求影響量的值；簡(jiǎn)支梁的荷載最不利位置，臨界荷載與臨界位置的判定。難點(diǎn)內(nèi)容：荷載最不利位置的確定,臨界荷載與臨界位置的判定.討論、思考題、作業(yè)：1. 作影響線的方法有靜力法和機(jī)動(dòng)法，總結(jié)這兩種方法的特點(diǎn)與長(zhǎng)處？2. 作業(yè):4-4，4,4-15,417參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等):結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè)楊弗康等編高等教育出版社結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 龍馭球

10、等編高等教育出版社結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 李廉錕等編 高等教育出版社教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：復(fù)習(xí)_5_分鐘，授新課_9_分鐘,安排討論_分鐘，布置作業(yè)_分鐘授課類型（請(qǐng)打）:理論課 討論課 實(shí)驗(yàn)課 練習(xí)課 其他教學(xué)方式(請(qǐng)打）:講授 討論 指導(dǎo) 其他 第 次課 教學(xué)整體安排授課時(shí)間第 周 星期 三 第 9-10節(jié)課時(shí)數(shù) 2 節(jié)授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題）：-8簡(jiǎn)支梁的包絡(luò)圖和絕對(duì)最大彎矩-4超靜定力的影響線教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個(gè)層次）：了解簡(jiǎn)支梁包絡(luò)圖和簡(jiǎn)支梁絕對(duì)最大彎矩，了解超靜定結(jié)構(gòu)影響線的畫法。教學(xué)內(nèi)容（包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn))：基本內(nèi)容：簡(jiǎn)支梁包絡(luò)圖和簡(jiǎn)支梁絕對(duì)最大彎矩，超靜定結(jié)構(gòu)影

11、響線的畫法。4.8 簡(jiǎn)支梁的包絡(luò)圖和絕對(duì)最大彎矩41 內(nèi)力的包絡(luò)圖（)連接各截面內(nèi)力最大值的曲線稱為內(nèi)力的包絡(luò)圖。內(nèi)力包絡(luò)圖是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要工具，在吊車梁、樓蓋的連續(xù)梁和橋梁的設(shè)計(jì)中應(yīng)用很多。(2）做簡(jiǎn)支梁在單個(gè)集中荷載P作用下的彎矩包絡(luò)圖、剪力包絡(luò)圖。(）求簡(jiǎn)支梁在單個(gè)集中荷載P作用下的絕對(duì)最大彎矩(彎矩包絡(luò)中最高的豎標(biāo)）。（4)做簡(jiǎn)支梁在一組集中荷載F作用下的彎矩包絡(luò)圖、剪力包絡(luò)圖，并求絕對(duì)最大彎矩。.8。 例題分析：例10。 求圖525a所示吊車梁的絕對(duì)最大彎矩。4。8。3 思考題： （1)。 作出簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下的彎矩包絡(luò)圖,簡(jiǎn)支梁的絕對(duì)最大彎矩是否為跨中彎矩值?()。 作出簡(jiǎn)

12、支梁在單個(gè)集中荷載作用下的彎矩包絡(luò)圖，簡(jiǎn)支梁的絕對(duì)最大彎矩是否為跨中彎矩值？8. 超靜定力的影響線8。4.1 超靜定力的影響線做法： 一種方法是用力法、位移法、力矩分配法直接求出影響系數(shù)(靜力法）；另一種方法是利用超靜定力影響線與撓度圖間的比擬關(guān)系（機(jī)動(dòng)法）.8.4.2 利用超靜定力影響線與撓度圖間的比擬關(guān)系做影響線的步驟（）撤去所求約束力Z1相應(yīng)的約束.(2)。使體系沿 1 的正方向發(fā)生位移,得出荷載作用點(diǎn)的撓度圖圖，即為影響線的形狀。(）。令P1圖除以常數(shù)1, 便可以確定影響線的數(shù)值.（4)。橫坐標(biāo)以上的圖形為正，橫坐標(biāo)以下的圖形為負(fù)。思考題： 超靜定力影響線的做法與機(jī)動(dòng)法做靜定結(jié)構(gòu)影響線

13、的區(qū)別?對(duì)靜定內(nèi)力(支座反力）來(lái)講，位移圖是幾何可變體系的位移圖，因而是折線圖形；對(duì)超靜定內(nèi)力（支座反力）來(lái)講，位移圖是幾何不變體系的位移圖，因而是曲線圖形；8.4。3單跨梁的撓度和轉(zhuǎn)角公式，用來(lái)計(jì)算P1、1。（可以用圖乘法推導(dǎo))任一點(diǎn)x 處的撓度為例題分析：例10. 求圖833a連續(xù)梁支座MB彎矩的影響線。8.4等跨度等截面連續(xù)梁各截面彎矩的影響線和支座截面剪力的影響線均制成表格,設(shè)計(jì)時(shí)可以直接查用.重點(diǎn)內(nèi)容：簡(jiǎn)支梁內(nèi)力包絡(luò)圖的畫法，內(nèi)力包絡(luò)圖的應(yīng)用,絕對(duì)最大彎矩。難點(diǎn)內(nèi)容:簡(jiǎn)支梁內(nèi)力包絡(luò)圖的畫法，超靜定結(jié)構(gòu)影響線的畫法。討論、思考題、作業(yè):討論題:簡(jiǎn)支梁的跨中彎矩值是否為絕對(duì)最大彎矩值.4

14、0，20參考資料（含參考書、文獻(xiàn)等）： 結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 楊弗康等編 高等教育出版社結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 龍馭球等編 高等教育出版社結(jié)構(gòu)力學(xué)上、下冊(cè) 李廉錕等編 高等教育出版社教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：復(fù)習(xí)_5_分鐘,授新課75分鐘，安排討論5分鐘，布置作業(yè)_分鐘授課類型（請(qǐng)打）:理論課 討論課 實(shí)驗(yàn)課 練習(xí)課 其他教學(xué)方式(請(qǐng)打)：講授 討論 指導(dǎo) 其他 第 次課 教學(xué)整體安排授課時(shí)間第3周 星期 一 第 56 節(jié)課時(shí)數(shù) 2 節(jié)授課題目（教學(xué)章、節(jié)或主題):8-連續(xù)梁的最不利荷載分布及內(nèi)力包絡(luò)圖第4章影響線習(xí)題課教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個(gè)層次）：了解連續(xù)梁的最不利荷載分布及內(nèi)力包絡(luò)圖的繪制，復(fù)習(xí)第五章的重點(diǎn)內(nèi)容.教學(xué)內(nèi)容(包括基本內(nèi)容、重點(diǎn)、難點(diǎn)）： 基本內(nèi)容：連續(xù)梁的最不利荷載分布及內(nèi)力包絡(luò)圖，影響線習(xí)題課.理解影響線的概念,熟練掌握靜力法作靜定梁支座反力和內(nèi)力的影響線,掌握機(jī)動(dòng)法作多跨靜定梁的影響線，掌握影響量計(jì)算，掌握三角形影響線最不利荷載位置的確定，了解簡(jiǎn)支梁包絡(luò)圖和簡(jiǎn)支梁絕對(duì)最大彎矩，掌握連續(xù)梁內(nèi)力影響線形狀的確定，了解連續(xù)梁彎矩包絡(luò)圖的繪制。重點(diǎn)內(nèi)容:靜力法和機(jī)動(dòng)法作靜定梁的影響線；影響線