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结构力学第三版答案pdf 结构力学课程教学改革初探

点击:0时间:2019-12-03 16:44:42

李会军,李宗利

摘 要:结构力学是土木工程、水利水电工程、农业水利工程等专业的一门重要的专业根底课,在工程结构的方案挑选、规划中占有极为重要的方位。文章从结构力学教育现状及存在的问题动身,提出了“杰出工程师教育培育方案”布景下改善结构力学课程教育的行动。

关键词:结构力学;教育变革

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2015)02-0004-03

结构力学是土木工程、水利水电工程及相关专业的一门非常重要的专业根底课[1],首要使命是研讨杆系结构(如梁、桁架、刚架、组合结构和拱等)在外载、温度、支座移动等效果下的内力、位移等;剖析不同办法结构的受力特色和工程运用;断定各类结构的荷载传递途径与承载才干;研讨、提出各种新式结构系统。其首要先修课有高数、理论力学和材料力学等,是后续“(水工)钢筋混凝土结构”、“(水工)钢结构”、“高层修建结构规划”、“地基根底”等专业课程及课程规划、毕业规划的重要根底,在整个专业中占有非常重要的方位。长时刻实践证明,学生具有厚实的结构力学常识,利于对后续专业课内容的把握和了解。

现在大多院校的结构力学课内学时为60—80学时。该课程具有内容多、理论性强等特色,学生遍及感觉理论不难,上课较易懂,但习题难做,不易上手。结构力学标题灵敏多变,假如学生材料力学等根底常识不厚实、学习办法不妥,要熟练把握、灵敏运用结构力学常识的确较难。本科院校的“结构力学”教育情况仍不达观,学生旷课、迟到时有发生,上课心猿意马、悄悄玩手机,期末考试成果不甚抱负[2-3]。在杰出工程师教育培育方案发动的布景下,许多试点院校正结构力学的课程变革进行了测验与探求,并取得了必定成效,但仍存在一些问题亟待处理[4]。作者结合几年来结构力学的教育阅历、考虑与总结,谈谈本门课程的几点教育领会。

一、“结构力学”教育的现存问题

(一)学生不重视

学生对结构力学课程没有客观、全面的了解,学习进程较茫然,自己没有独立的主意、观点与见地,不少学生所运用的教材有旧版、也有复印的,对该门课程重视程度不行。教师讲什么学什么,不会自动翻阅未教育部分,下课更不会去学习、探求相关材料。还有学生以为,现在数值核算办法开展迅速,各种力学核算软件风行商场,用核算机能处理的问题何须徒手核算,疏忽了结构力学在结构初步规划、方案优选、力流传递及后期核算成果校核中的重要性。这就要求教师在讲课进程中,向学生浸透该门课程的重要性。

(二)开设课程过多,没有满足时刻深化学习

现在,通识教育在国内高校甚行,本科开设课程门数过多、学科过杂,这可从本科生的课表看出,导致学生没有满足的时刻去深化学习、拓宽专业常识,不少学生对各门课程学习不行透彻、全面,不能领悟到其间的精华。笔者在授课进程中发现,一些学生在讲堂上温习其他行将考试的课程,赶着做其他课程的作业,形成现在学生对专业根底课程、专业课程常识把握不行深、不透彻。笔者运用课间时刻问询缘由,学生表明不是不想深化学习,而是课程太多、作业量大,没有满足的时刻去温习、操练。这是现在本科教育变革的一个坏处。依据教育部高档学校力学教育辅导委员会的基本要求[5],结构力学应加强实践性教育环节,而且要有必定的讲堂评论时刻,要确保习题、作业的数量和质量,确保学生有必定的上机时刻。根据此,教师能够运用讲堂时刻多教育一些典型例题,在讲堂上就让学生把所学常识消化掉。适度安置作业,不宜过多,但要精。在时刻不允许的前提下,过多的作业会使得部分学生不得不去抄。

(三)课程难学,学生短少爱好

该课程的特色是内容多、理论性强、核算进程烦琐、办法技巧性要求高。学生遍及感到该课程难度大、单调,提不起爱好,这或许与学生没有正确把握其学习办法有关。再加上对该门课程知道不行、重视程度缺乏,没有花满足的时刻温习与考虑,对所学常识一知半解,没有领会到解题爱好,学习爱好不行稠密。教师在讲课进程中能够经过诙谐的言语、幽默的算例、一题多解、不时发问等办法来激起学生的学习爱好。上课时可选用诙谐诙谐的言语结合日子实例协助学生了解,尽量营建一种轻松愉快的学习空气,然后进步教育质量与学习功率。

(四)学生根底差,学习困难

不少学生前期对专业根底课程(如材料力学、理论力学)重视程度不行,先修课程成果差,导致学生感觉结构力学难度大。授课进程中,笔者曾问询结构力学是否难学,学生的答复往往是前期材料力学课程没学透,现在许多相关内容听不懂。针对此,在学习“静定结构的受力剖析”之前,教师能够让学生课前仔细温习一下材料力学相关常识,如弯矩图、剪力求和轴力求的制作。这样会大大改善学生的听课效果。

(五)工程布景不清

在结构力学课程的第一章,教材简略解说了工程结构力学模型简化,如桁架结构、刚架结构及鸿沟束缚的简化。但在后续章节中很少触及,导致学生对所核算结构的工程布景不清,荷载由来不清,例如为什么刚架核算中散布荷载有时全跨安置,有时则半跨安置。在结构的位移核算中,学生会核算结构的位移,但不知道为什么要核算结构的位移。教师在授课进程中,能够交叉相关专业布景常识,使学生有更深化、全面的知道与了解。

二、改善“结构力学”教育的行动

(一)精选教材内容

结合我国高档院校扩招后生源及培育目标从精英教育转向群众教育的实践情况,在授课学时紧缩的情况下,就须提炼课程要点、精简讲课内容,删去与其他课程重复的内容。在理论力学中已学过的桁架的内力核算,结构力学无须花费过多时刻。矩阵位移法在该门课只要72/80学时的前提下没有满足的课时展开讲,该内容在有限单元法中对其有详细介绍,在结构力学中不用解说。在材料力学中学过了静定梁内力求的做法,结构力学只需简略带过,偏重一下不同点。结构力学中的选学内容是对根底部分的进一步深化和运用,有时更为重要,因为其间许多内容是后续课程(桥梁工程、高层修建结构规划、钢筋混凝土结构等)的重要根底。例如,无铰拱的内力核算办法、包络线的含义及工程运用是桥梁工程的重要内容。无剪力分配法、D 值法是高层修建结构规划中选用的重要办法。教师依据学生专业的不同,教育内容应有所偏重。

(二)重视与工程相结合,恰当添加科研成果

力学理论从工程中来,又要到工程中去。结构力学的教育离不开工程实践。结合实践工程事例进行教育能够收到很好的效果。例如,在介绍支座、束缚的详细办法时,可让学生运用课余时刻到体育馆、桥梁、钢厂房等详细结构中调查各种支座,了解其详细结构与受力特色。

在结构的位移核算章节中,当梁的高跨比小于1/8—1/10时,这类一般梁可疏忽剪切变形对位移的影响;但当梁的高跨比较大,如为1/2时,深梁的剪切变形对位移的影响则不行疏忽,在此可列举工程中常见的转化梁,其首要用于底层商场、上层住所的底结构上剪力墙结构,在剪力墙与底层结构衔接处需设转化构件,转化梁就是常用的一种。教育中引进工程实例,使其取得感性知道,可激起学生的学习爱好。

在结构的几许结构剖析章节中,首要说明了结构应是几许不行变系统。但千万不要因为“几许可变系统不能用作结构”就把几许可变系统当成“废物”,将它们排挤于视界之外,几许可变系统并不总是“无用”[6],有时人们会成心去掉几许不变系统中部分必要束缚,使它变成几许可变系统,然后到达某种意图,例如可为施工带来便当。许多大跨度空间结构因跨度、高度与自重均较大,不管运用“高空散装法”或在地上拼装后全体吊装都有困难。为战胜该困难,人们想出了另一种施工方案:在地上拼装时暂不装置某些部位的径向杆(见图1a),等拼装完成后,用液压顶升的办法把结构推举到规划标高(见图1b),然后再连上从前未装的径向杆(见图1c),这样一个几许可变的组织被“锁住”变成一个安稳的几许不变系统。在以上进程中,因将结构分化成为较小部件,给施工带来了很大便当。以上比如所包括的概念是日本法政大学工学部教授川口卫(Mamoru Kawaguchi)于1984年初次提出,称为“攀达穹顶(Pantadome)”系统。尔后,该系统又连续成功运用于多个大型空间钢结构。

(a)地上装置,预备进步

(b)进步进程中

(c)进步就位

图1  “攀达穹顶”施工系统

(三)发挥多媒体、网络教育渠道的优势

结构力学中所教育的每种结构办法(如梁、刚架、桁架和拱等)都可在实践工程中找到,因而,在对每种结构办法受力剖析前,充分发挥多媒体教育直观、生动的长处,收集国内外各类工程结构图片,并简略介绍其规划布景,使学生对各种结构办法有直观的感性知道,来激起学生的学习爱好。网络教育渠道是现代教育手法的有用弥补[7],教师可将PPT课件、教育视频、概念结构力学、核算结构力学等相关材料上传在网络教育渠道之上,供学生学习,也可在其上答疑、安置作业等。网络教育渠道进步了讲堂运用功率,丰厚了学习途径。

(四)运用启示式教育

结构力学是一门理论性强、技巧性颇高的课程,教师可选用“启示式”教育,结合常识点进行问题规划,巧设悬念、“圈套”等办法激起学生求知欲[8],引导学生深化考虑、了解问题。课后能够留一些考虑题,供学生课后考虑,学生带着问题脱离讲堂,勤于考虑的学生找到答案后会期盼回到下一节讲堂。

在结构力学的教育进程中,因为该门课程技巧性要求颇高,教师可选用多种办法求解同一问题,启示学生的考虑方式。在结构的位移核算章节中,单位荷载都是加在拟求方位之上,且方向与拟求位移共同。图2所示为渡槽结构的核算简图,疏忽了侧水压力的效果,求C、D两点的相对位移,EI为常数。一对单位荷载可分别相对或相背离地施加于C、D两点上。此外,还可将单位力矩施加于A、B两节点上,求出A、B两截面相对转角,断定了该相对转角后,乘以AC或BD杆的长度h,即为A、B两点的相对位移。二者核算成果相同。

图2  渡槽相对位移的核算

再如拟求图3a桁架杆a轴力。可选用节点法,也可选用截面法进行求解,而截面法愈加快捷。

办法1:节点法。首先在节点F处运用节点法求得杆EF的轴力FP,然后再在节点E处运用节点法,在垂直于AD连线方向列力平衡,即可求得杆a的轴力,但a杆轴力在该方向分化时较费事,所以可寻求另一种求解办法——截面法。

办法2:截面法1[9]。作截面I-I,如图3a,切断5根杆,但因除杆a外其他杆件延长线交于A点,取I-I阻隔体,将FN2移至B点分化,由∑MA可求出FN2的竖向重量,运用几许联系,即可求出FN2。

办法3:截面法2。作截面II-II,如图3b,相同切断5根杆,但因除杆a和杆EF(该杆轴力为FP)外其他杆件延长线交于D点,取II-II阻隔体,将FN2移至B点分化,由∑MD可求出FN2的水平重量,运用几许联系,亦可求出FN2。

(a)截面法一(b)截面法二

图3  截面法求单个杆件内力

(五)培育学生的电算才干

现在各种数值仿真软件在工程结构的剖析、规划中运用甚广,培育学生对结构规划、剖析软件的运用才干也是该门课程的使命之一。在培育学生手算才干的一起,引进ANSYS等有限元软件,电算合作手算,用电算查验手算成果。让学生运用已学的VB、VC或Matlab等高档编程言语编写核算程序。可为今后的专业课课程规划、毕业规划(论文)及作业奠定杰出的根底。

三、定论

结构力学课程的教育变革是一项杂乱且艰巨的使命,教育办法需要在实践教育中不断探求、考虑和开展。将讲堂所学内容与工程实践相结合,将力学原理的教育与数值核算的运用相结合,才干收到更好的教育效果。在“杰出工程师教育培育方案”大布景下优化结构力学教育内容,改善教育办法,发挥多媒体以及网络教育渠道的优势,可进步结构力学的教育效果。笔者结合几年来结构力学的教育与工程实践,对现存问题及处理办法进行了讨论,期望对结构力学的教育供给新的办法与思路。

参考文献:

[1]周臻,陆金钰,尹凌峰等.面向杰出土木工程师培育的结构力学教育变革与实践[J].2012,(4).

[2]刘永军,宋岩升,王宇.结构力学课程“四模块系统”探求及实践[J].黑龙江教育:高教研讨与评价,2012,(3).

[3]刘新柱,王冬,潘佳卉.根据立异才干培育目标的工程力学教育变革与实践[J].黑龙江教育:高教研讨与评价,

2014,(1).

[4]夏江涛.修建学专业修建力学课程教育规划讨论[J]. 黑龙江教育:高教研讨与评价,2010,(11).

[5]教育部高档学校力学教育辅导委员会.高档学校理工科非力学专业力学根底课程教育基本要求[M].北京:高档

教育出版社,2012.

[6]单建.爱好结构力学[M].北京:高档教育出版社,2008.

[7]贾杰.根据网络教育渠道的材料力学课程教育变革[J].黑龙江教育:高教研讨与评价,2013,(5).

[8]付果,彭旭龙.“结构力学”课程教育变革与实践讨论[J].中国电力教育,2013,(10).

[9]朱慈勉.结构力学[M].北京:高档教育出版社,2009.

(二)重视与工程相结合,恰当添加科研成果

力学理论从工程中来,又要到工程中去。结构力学的教育离不开工程实践。结合实践工程事例进行教育能够收到很好的效果。例如,在介绍支座、束缚的详细办法时,可让学生运用课余时刻到体育馆、桥梁、钢厂房等详细结构中调查各种支座,了解其详细结构与受力特色。

在结构的位移核算章节中,当梁的高跨比小于1/8—1/10时,这类一般梁可疏忽剪切变形对位移的影响;但当梁的高跨比较大,如为1/2时,深梁的剪切变形对位移的影响则不行疏忽,在此可列举工程中常见的转化梁,其首要用于底层商场、上层住所的底结构上剪力墙结构,在剪力墙与底层结构衔接处需设转化构件,转化梁就是常用的一种。教育中引进工程实例,使其取得感性知道,可激起学生的学习爱好。

在结构的几许结构剖析章节中,首要说明了结构应是几许不行变系统。但千万不要因为“几许可变系统不能用作结构”就把几许可变系统当成“废物”,将它们排挤于视界之外,几许可变系统并不总是“无用”[6],有时人们会成心去掉几许不变系统中部分必要束缚,使它变成几许可变系统,然后到达某种意图,例如可为施工带来便当。许多大跨度空间结构因跨度、高度与自重均较大,不管运用“高空散装法”或在地上拼装后全体吊装都有困难。为战胜该困难,人们想出了另一种施工方案:在地上拼装时暂不装置某些部位的径向杆(见图1a),等拼装完成后,用液压顶升的办法把结构推举到规划标高(见图1b),然后再连上从前未装的径向杆(见图1c),这样一个几许可变的组织被“锁住”变成一个安稳的几许不变系统。在以上进程中,因将结构分化成为较小部件,给施工带来了很大便当。以上比如所包括的概念是日本法政大学工学部教授川口卫(Mamoru Kawaguchi)于1984年初次提出,称为“攀达穹顶(Pantadome)”系统。尔后,该系统又连续成功运用于多个大型空间钢结构。

(a)地上装置,预备进步

(b)进步进程中

(c)进步就位

图1  “攀达穹顶”施工系统

(三)发挥多媒体、网络教育渠道的优势

结构力学中所教育的每种结构办法(如梁、刚架、桁架和拱等)都可在实践工程中找到,因而,在对每种结构办法受力剖析前,充分发挥多媒体教育直观、生动的长处,收集国内外各类工程结构图片,并简略介绍其规划布景,使学生对各种结构办法有直观的感性知道,来激起学生的学习爱好。网络教育渠道是现代教育手法的有用弥补[7],教师可将PPT课件、教育视频、概念结构力学、核算结构力学等相关材料上传在网络教育渠道之上,供学生学习,也可在其上答疑、安置作业等。网络教育渠道进步了讲堂运用功率,丰厚了学习途径。

(四)运用启示式教育

结构力学是一门理论性强、技巧性颇高的课程,教师可选用“启示式”教育,结合常识点进行问题规划,巧设悬念、“圈套”等办法激起学生求知欲[8],引导学生深化考虑、了解问题。课后能够留一些考虑题,供学生课后考虑,学生带着问题脱离讲堂,勤于考虑的学生找到答案后会期盼回到下一节讲堂。

在结构力学的教育进程中,因为该门课程技巧性要求颇高,教师可选用多种办法求解同一问题,启示学生的考虑方式。在结构的位移核算章节中,单位荷载都是加在拟求方位之上,且方向与拟求位移共同。图2所示为渡槽结构的核算简图,疏忽了侧水压力的效果,求C、D两点的相对位移,EI为常数。一对单位荷载可分别相对或相背离地施加于C、D两点上。此外,还可将单位力矩施加于A、B两节点上,求出A、B两截面相对转角,断定了该相对转角后,乘以AC或BD杆的长度h,即为A、B两点的相对位移。二者核算成果相同。

图2  渡槽相对位移的核算

再如拟求图3a桁架杆a轴力。可选用节点法,也可选用截面法进行求解,而截面法愈加快捷。

办法1:节点法。首先在节点F处运用节点法求得杆EF的轴力FP,然后再在节点E处运用节点法,在垂直于AD连线方向列力平衡,即可求得杆a的轴力,但a杆轴力在该方向分化时较费事,所以可寻求另一种求解办法——截面法。

办法2:截面法1[9]。作截面I-I,如图3a,切断5根杆,但因除杆a外其他杆件延长线交于A点,取I-I阻隔体,将FN2移至B点分化,由∑MA可求出FN2的竖向重量,运用几许联系,即可求出FN2。

办法3:截面法2。作截面II-II,如图3b,相同切断5根杆,但因除杆a和杆EF(该杆轴力为FP)外其他杆件延长线交于D点,取II-II阻隔体,将FN2移至B点分化,由∑MD可求出FN2的水平重量,运用几许联系,亦可求出FN2。

(a)截面法一(b)截面法二

图3  截面法求单个杆件内力

(五)培育学生的电算才干

现在各种数值仿真软件在工程结构的剖析、规划中运用甚广,培育学生对结构规划、剖析软件的运用才干也是该门课程的使命之一。在培育学生手算才干的一起,引进ANSYS等有限元软件,电算合作手算,用电算查验手算成果。让学生运用已学的VB、VC或Matlab等高档编程言语编写核算程序。可为今后的专业课课程规划、毕业规划(论文)及作业奠定杰出的根底。

三、定论

结构力学课程的教育变革是一项杂乱且艰巨的使命,教育办法需要在实践教育中不断探求、考虑和开展。将讲堂所学内容与工程实践相结合,将力学原理的教育与数值核算的运用相结合,才干收到更好的教育效果。在“杰出工程师教育培育方案”大布景下优化结构力学教育内容,改善教育办法,发挥多媒体以及网络教育渠道的优势,可进步结构力学的教育效果。笔者结合几年来结构力学的教育与工程实践,对现存问题及处理办法进行了讨论,期望对结构力学的教育供给新的办法与思路。

参考文献:

[1]周臻,陆金钰,尹凌峰等.面向杰出土木工程师培育的结构力学教育变革与实践[J].2012,(4).

[2]刘永军,宋岩升,王宇.结构力学课程“四模块系统”探求及实践[J].黑龙江教育:高教研讨与评价,2012,(3).

[3]刘新柱,王冬,潘佳卉.根据立异才干培育目标的工程力学教育变革与实践[J].黑龙江教育:高教研讨与评价,

2014,(1).

[4]夏江涛.修建学专业修建力学课程教育规划讨论[J]. 黑龙江教育:高教研讨与评价,2010,(11).

[5]教育部高档学校力学教育辅导委员会.高档学校理工科非力学专业力学根底课程教育基本要求[M].北京:高档

教育出版社,2012.

[6]单建.爱好结构力学[M].北京:高档教育出版社,2008.

[7]贾杰.根据网络教育渠道的材料力学课程教育变革[J].黑龙江教育:高教研讨与评价,2013,(5).

[8]付果,彭旭龙.“结构力学”课程教育变革与实践讨论[J].中国电力教育,2013,(10).

[9]朱慈勉.结构力学[M].北京:高档教育出版社,2009.

(二)重视与工程相结合,恰当添加科研成果

力学理论从工程中来,又要到工程中去。结构力学的教育离不开工程实践。结合实践工程事例进行教育能够收到很好的效果。例如,在介绍支座、束缚的详细办法时,可让学生运用课余时刻到体育馆、桥梁、钢厂房等详细结构中调查各种支座,了解其详细结构与受力特色。

在结构的位移核算章节中,当梁的高跨比小于1/8—1/10时,这类一般梁可疏忽剪切变形对位移的影响;但当梁的高跨比较大,如为1/2时,深梁的剪切变形对位移的影响则不行疏忽,在此可列举工程中常见的转化梁,其首要用于底层商场、上层住所的底结构上剪力墙结构,在剪力墙与底层结构衔接处需设转化构件,转化梁就是常用的一种。教育中引进工程实例,使其取得感性知道,可激起学生的学习爱好。

在结构的几许结构剖析章节中,首要说明了结构应是几许不行变系统。但千万不要因为“几许可变系统不能用作结构”就把几许可变系统当成“废物”,将它们排挤于视界之外,几许可变系统并不总是“无用”[6],有时人们会成心去掉几许不变系统中部分必要束缚,使它变成几许可变系统,然后到达某种意图,例如可为施工带来便当。许多大跨度空间结构因跨度、高度与自重均较大,不管运用“高空散装法”或在地上拼装后全体吊装都有困难。为战胜该困难,人们想出了另一种施工方案:在地上拼装时暂不装置某些部位的径向杆(见图1a),等拼装完成后,用液压顶升的办法把结构推举到规划标高(见图1b),然后再连上从前未装的径向杆(见图1c),这样一个几许可变的组织被“锁住”变成一个安稳的几许不变系统。在以上进程中,因将结构分化成为较小部件,给施工带来了很大便当。以上比如所包括的概念是日本法政大学工学部教授川口卫(Mamoru Kawaguchi)于1984年初次提出,称为“攀达穹顶(Pantadome)”系统。尔后,该系统又连续成功运用于多个大型空间钢结构。

(a)地上装置,预备进步

(b)进步进程中

(c)进步就位

图1  “攀达穹顶”施工系统

(三)发挥多媒体、网络教育渠道的优势

结构力学中所教育的每种结构办法(如梁、刚架、桁架和拱等)都可在实践工程中找到,因而,在对每种结构办法受力剖析前,充分发挥多媒体教育直观、生动的长处,收集国内外各类工程结构图片,并简略介绍其规划布景,使学生对各种结构办法有直观的感性知道,来激起学生的学习爱好。网络教育渠道是现代教育手法的有用弥补[7],教师可将PPT课件、教育视频、概念结构力学、核算结构力学等相关材料上传在网络教育渠道之上,供学生学习,也可在其上答疑、安置作业等。网络教育渠道进步了讲堂运用功率,丰厚了学习途径。

(四)运用启示式教育

结构力学是一门理论性强、技巧性颇高的课程,教师可选用“启示式”教育,结合常识点进行问题规划,巧设悬念、“圈套”等办法激起学生求知欲[8],引导学生深化考虑、了解问题。课后能够留一些考虑题,供学生课后考虑,学生带着问题脱离讲堂,勤于考虑的学生找到答案后会期盼回到下一节讲堂。

在结构力学的教育进程中,因为该门课程技巧性要求颇高,教师可选用多种办法求解同一问题,启示学生的考虑方式。在结构的位移核算章节中,单位荷载都是加在拟求方位之上,且方向与拟求位移共同。图2所示为渡槽结构的核算简图,疏忽了侧水压力的效果,求C、D两点的相对位移,EI为常数。一对单位荷载可分别相对或相背离地施加于C、D两点上。此外,还可将单位力矩施加于A、B两节点上,求出A、B两截面相对转角,断定了该相对转角后,乘以AC或BD杆的长度h,即为A、B两点的相对位移。二者核算成果相同。

图2  渡槽相对位移的核算

再如拟求图3a桁架杆a轴力。可选用节点法,也可选用截面法进行求解,而截面法愈加快捷。

办法1:节点法。首先在节点F处运用节点法求得杆EF的轴力FP,然后再在节点E处运用节点法,在垂直于AD连线方向列力平衡,即可求得杆a的轴力,但a杆轴力在该方向分化时较费事,所以可寻求另一种求解办法——截面法。

办法2:截面法1[9]。作截面I-I,如图3a,切断5根杆,但因除杆a外其他杆件延长线交于A点,取I-I阻隔体,将FN2移至B点分化,由∑MA可求出FN2的竖向重量,运用几许联系,即可求出FN2。

办法3:截面法2。作截面II-II,如图3b,相同切断5根杆,但因除杆a和杆EF(该杆轴力为FP)外其他杆件延长线交于D点,取II-II阻隔体,将FN2移至B点分化,由∑MD可求出FN2的水平重量,运用几许联系,亦可求出FN2。

(a)截面法一(b)截面法二

图3  截面法求单个杆件内力

(五)培育学生的电算才干

现在各种数值仿真软件在工程结构的剖析、规划中运用甚广,培育学生对结构规划、剖析软件的运用才干也是该门课程的使命之一。在培育学生手算才干的一起,引进ANSYS等有限元软件,电算合作手算,用电算查验手算成果。让学生运用已学的VB、VC或Matlab等高档编程言语编写核算程序。可为今后的专业课课程规划、毕业规划(论文)及作业奠定杰出的根底。

三、定论

结构力学课程的教育变革是一项杂乱且艰巨的使命,教育办法需要在实践教育中不断探求、考虑和开展。将讲堂所学内容与工程实践相结合,将力学原理的教育与数值核算的运用相结合,才干收到更好的教育效果。在“杰出工程师教育培育方案”大布景下优化结构力学教育内容,改善教育办法,发挥多媒体以及网络教育渠道的优势,可进步结构力学的教育效果。笔者结合几年来结构力学的教育与工程实践,对现存问题及处理办法进行了讨论,期望对结构力学的教育供给新的办法与思路。

参考文献:

[1]周臻,陆金钰,尹凌峰等.面向杰出土木工程师培育的结构力学教育变革与实践[J].2012,(4).

[2]刘永军,宋岩升,王宇.结构力学课程“四模块系统”探求及实践[J].黑龙江教育:高教研讨与评价,2012,(3).

[3]刘新柱,王冬,潘佳卉.根据立异才干培育目标的工程力学教育变革与实践[J].黑龙江教育:高教研讨与评价,

2014,(1).

[4]夏江涛.修建学专业修建力学课程教育规划讨论[J]. 黑龙江教育:高教研讨与评价,2010,(11).

[5]教育部高档学校力学教育辅导委员会.高档学校理工科非力学专业力学根底课程教育基本要求[M].北京:高档

教育出版社,2012.

[6]单建.爱好结构力学[M].北京:高档教育出版社,2008.

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标签: 力学 结构 截面
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