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第一章绪论
本章主要对课程进行初步介绍,明确学习目标,帮助同学们建立结构力学相关概念,弄清楚如何将实际结构简化,再根据不同特点将相应的结构和荷载分类,循序渐进。
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●1.1课程的基本概念
本节初步认识结构,理解结构力学的定义,了解它的研究对象和能解决的问题。
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●1.2结构的计算简图
本节建立计算简图代替实际结构,包括对杆件、杆件间连接、结构与基础间连接、材料性质以及荷载的简化。
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●1.3杆系结构与荷载的分类
本节介绍杆系结构按几何形态和按计算特点的分类,以及荷载按作用时间的长短和按产生动力效应大小的分类。
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第二章杆系的几何组成
本章讨论杆系结构的组成规律和合理形式,从体系的几何组成特性入手,引出自由度和约束的相关概念,以及几何不变无多余约束平面杆系的三大几何组成规则,由此建立几何组成分析的基本方法。
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●2.1几何组成的相关概念
本节介绍杆系按几何组成的分类,建立自由度和约束的概念。
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●2.2几何组成规则
本节阐释两刚片规则、三刚片规则和二元体规则,以及利用它们构造结构的方法。
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●2.3几何组成分析
本节以例题讲解利用几何组成规则和自由度计算公式进行几何组成分析的基本思路。
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第三章静定梁
本章介绍静定单跨梁和多跨梁的求解方法,包括相关支座反力和内力的计算以及内力图的绘制。
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●3.1截面法计算静定单跨梁
本节讲解利用整体平衡方程计算静定结构支座反力的方法和借助隔离体平衡方程计算杆件任意截面内力的截面法。
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●3.2叠加法绘制直杆弯矩图
本节介绍在熟识常见简支梁和悬臂梁弯矩图的前提下,通过叠加原理快速绘制直杆弯矩图的方法。
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●3.3简支斜梁的计算
本节在简支平梁的基础上延伸出经荷载转换以求解简支斜梁的基本方法。
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●3.4静定多跨梁的计算
本节探讨静定多跨梁的组成特点及传力层次,以及通过构造层次划分将其转换成多根静定单跨梁求解的方法。
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第四章静定刚架
本章学习静定刚架的求解方法,包括相关支座反力和内力的计算以及内力图的绘制。
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●4.1静定刚架的支座反力计算
本节介绍结合整体平衡方程和隔离体平衡方程求解竖向支座反力和水平支座反力的方法。
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●4.2静定刚架的内力计算
本节阐述运用截面法和叠加法求解静定刚架内力并绘制内力图的方法。
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第五章三铰拱
本章讨论三铰拱的求解方法,包括相关支座反力和内力的计算,同时介绍拱的受力特性和合理拱轴线的相关概念。
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●5.1三铰拱的支座反力计算
介绍三铰拱的工程应用以及利用平衡方程或类比相应等跨度等荷载简支梁以求解支座反力的方法。
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●5.2三铰拱的内力计算
本节阐述运用截面法或类比相应等跨度等荷载简支梁以求解三铰拱内力的方法,同时讨论拱的受力特性并引出合理拱轴线的相关概念。
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第六章静定桁架和组合结构
本章学习静定桁架和组合结构的求解方法,包括内力计算以及内力图的绘制。
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●6.1结点法计算静定桁架
本节介绍桁架结构的工程应用和受力特性,以及利用结点平衡求解桁架杆件轴力的方法。
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●6.2截面法计算静定桁架
本节讲解截出截面单杆后运用隔离体平衡方程求解桁架中截面单杆轴力的方法。
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●6.3组合结构的计算
本节介绍组合结构的特性,区分梁式杆和二力杆,讨论参照静定梁和静定桁架并利用截面法和结点法完成组合结构内力计算的方法。
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第七章静定结构总论
本章总结杆系结构的组成分析和静定杆系结构的内力分析。
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●7.1静定结构总论
本节综合讨论静定结构受力分析的方法、静定结构的一般性质和各种结构型式的受力特点。
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第八章影响线
本章主要介绍静定结构在移动荷载作用下的内力计算方法的基本工具——影响线及其基本概念;以及影响线的画法和应用。
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●8.1静力法作影响线
研究移动荷载作用的基本工具一一影响线及其基本概念,讲述如何采用静力法作简支梁的影响线。
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●8.2结点荷载作用下的影响线
本节介绍静力法作结点荷载作用下梁的影响线的方法。
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●8.3桁架的影响线
本节讲解综合运用截面法和结点法作桁架的影响线的方法。
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●8.4机动法作影响线
本节介绍机动法作结点荷载作用下梁的影响线的方法。
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●8.5影响线的应用
本节讨论利用影响线计算结构的荷载作用量值,以及运用影响线确定移动荷载作用下结构的最不利荷载的方法。
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第九章虚功原理和结构的位移计算
本章介绍变形体的虚功原理,以及利用其计算静定结构由各种荷载与非荷载作用引起位移的基本方法。
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●9.1虚功原理与位移计算
本节介绍变形体的虚功原理,以及由此推导出的虚设单位力以求解位移的基本方法——单位荷载法。
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●9.2荷载作用下的位移计算
本节探讨荷载作用下杆系结构位移计算的一般方法——莫尔积分法,同时介绍根据莫尔积分推导出的线性变形体系的三大互等定理。
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●9.3图乘法
本节阐述以图形相乘取代莫尔积分运算完成杆系结构在弯曲变形下位移计算的方法——图乘法的基本原理与应用方式。
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●9.4非荷载作用下的位移计算
本节介绍温度变化作用或支座移动作用引起的杆系结构位移计算的方法。
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第十章力法
本章学习以多余未知力为基本未知量求解超静定结构的基本方法--力法,包括静定梁、刚架、排架、组合结构和拱的内力求解,以及结构对称性简化。
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●10.1力法的基本概念与典型方程
本节介绍力法的基本概念,利用基本结构在多余未知力和外荷载共同作用下的变形协调方程,建立力法典型方程,以及力法解题的基本步骤。
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●10.2力法解超静定梁、刚架和排架
本节讨论力法求解超静定梁、刚架和排架的基本思路。
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●10.3力法解超静定桁架和组合结构
本节讨论力法求解超静定桁架和组合结构的基本思路。
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●10.4对称结构的计算
本节分析结构的对称性,利用结构对称性简化并求解超静定结构的方法。
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●10.5力法解超静定拱
本节讨论力法求解超静定拱的基本思路。
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第十一章位移法
本章学习以结点位移为基本未知量,根据对应的力建立平衡方程以求解该未知结点位移,从而求解超静定结构的基本方法——位移法。
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●11.1位移法的基本思想
本节介绍位移法的基本思想和解题思路,引出形常数和载常数等相关的基本概念。
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●11.2位移法的典型方程
本节推导利用基本结构在荷载等外因和各结点位移的共同作用下, 每一个附加联系上的附加反力的平衡方程建立的位移法典型方程,介绍位移法解题的基本步骤。
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●11.3位移法解连续梁和无侧移刚架
本节讨论只有角位移的超静定连续梁和无侧移刚架通过位移法求解的基本思路。
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●11.4位移法解有侧移刚架和排架
本节讨论含有线位移的超静定有侧移刚架和排架通过位移法求解的基本思路。
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第十二章课程总结
本章回顾和总结《结构力学(上)》的主要内容,简要预告《结构力学(下)》的内容。
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●12.1课程总结
本节主要回顾和总结《结构力学(上)》的主要内容,简要预告《结构力学(下)》的内容。