静定与超静定.doc

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1、第十章静定结构和超静定结构课题：第一节结构的计算简图[教学目标]一、知识目标：1、理解结构计算简图的作用和意义。2、掌握结构计算简图基本的简化方法。二、能力目标：通过对结构计算简图的讲解，提高学生分析问题的能力。三、素质目标：培养学生善于区分事物的主要矛盾和次要矛盾[教学重点]1、支座的简化和节点的简化。2、计算简图的概念和要求。[难点分析]计算简图简化的原理。[学生分析]学生由于缺乏实际工程知识，不太理解计算简图的作用以及这种分析方法。[辅助教学手段]理论联系实际、分析、讨论的方法[课时安排]1课时[教学内容]一、导入新课何谓结构

2、？结构的举例。通过启发学生联系工程实例，理解结构的概念。二、新课讲解1．结构的计算简图2．结构的计算简图应满足的要求（1）基本上反映结构的实际工作性能（2）计算简便3．实际结构的计算简图的简化（1）支座的简化三种形式；简支梁、阳台、柱的实例。（2）节点的简化铰节点和刚节点的特点及其应用（3）构件的简化实际上是力学中杆件的简化（1）荷载的简化集中荷载和均布荷载二、讨论1牛腿柱的计算简图2雨蓬的计算简图三、小结在结构设计中，选定了结构的计算简图后，在按简图计算的同时，还必须采取相应的措施，以保证实际结构的受力和变形特点与计算简图相符。四

3、、作业思考题：1课题：第二节平面结构的几何组成分析[教学目标]一、知识目标：1、理解几何组成分析的作用和意义。2、了解结构从几何组成的观点的分类。3、了解结构几何组成分析的规则和方法。4、了解静定结构和超静定结构的概念。5、会对简单结构进行几何组成分析。二、能力目标：通过对结构几何组成分析的讲解，提高学生分析问题的能力。三、质目标：培养学生善于区分事物的主要矛盾和次要矛盾[教学重点]1、几何组成分析的意义和结果。2、几何组成分析的方法。[难点分析]结构几何组成分析的概念和方法都比较抽象，尤其是方法，学生学习起来比较困难。讲解时，淡化

4、理论，结合例题讲解。[学生分析]学生由于对自由度、钢片、约束的概念比较生疏，所以理解这节内容比较困难，因而，讲解时，突出重点，难点内容只做介绍。[辅助教学手段]理论联系实际、分析、讨论的方法[课时安排]2课时[教学内容]一、导入新课通过工程实例，如一般的柱子和梁举例说明：工程中对采用的结构和构件的要求，从而引出对结构进行几何组成分析的概念：二、新课讲解1．几何组成分析的概念在对结构进行分析计算时，必须先分析体系的几何组成，以确保体系的几何不变性，这种分析就是结构的几何组成分析。几何组成分析的目的是：（1）别体系是否为几何不变体系，从

5、而决定它能否作为结构所使用；（2）掌握几何不变体系的组成规则，便于设计出合理的结构；（3）用以区分体系为静定结构或超静定结构，从而对它们采用不同的计算方法。2．几何不变体系的组成规则铰接三角形是最基本的几何不变体系以下介绍的三个规则其实质，就是三刚片规则。也就是铰接三角形。几个规则的不同之处仅仅在于把体系的哪些部分看作约束的对象，哪些部分看作约束，约束的方式，以及约束必须遵循什么样的条件，才能保证体系是无多余约束的几何不变体系。（1）二元体规则一个点和一个刚片用两根不共线的链杆相连,组成几何不变体系，称为二元体规则。两根不共线的链杆

6、是二元体成立的条件。（2）两刚片规则两个刚片用一个铰和不通过此铰的链杆相连；或者两个刚片用三根不完全平行也不交于一点的链杆相连，则为几何不变体系，且无多余联系，如图a、b、c。（1）三钢片规则三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两相连，组成几何不变体系，且无多余约束。所以，铰接三角形是最基本的几何不变体系。当然，“两两相连”的铰也可以是由两根链杆构成的实铰或虚铰，如图b所示。1．超静定结构的概念（1）几何特征静定结构：几何不变无多余约束超静定结构：几何不变有多余约束（2）静力特征静定结构：平衡方程可确定全部未知力超静定结构：平衡方程

7、不能确定全部未知力2．几何组成分析的实例例一：分析的方法：简化成基本结构形式。由铰结三角形ABC增加二元体AF、CF，再增加二元体CF，FE，再增加二元体CD，ED，则ABCDEF为一刚片，与地基简支梁联系，几何不变且无多余约束例二：如图：C为铰支座三角形，跟地面形成大刚片，整个结构多于三个联系，非简支梁形式。而且，体系由铰结三角形，二元体方法也不能融成一个刚体，但是可以简化成二个平行四边形刚体如图所示，分别设为刚片I，II。考虑刚片I、II与地基如何应用规则二：铰C与I、II直接相联，所以用链杆1、2代换，C铰按规则三可视为地基的

8、一部分。考虑地基与I、II的相联，可得到链杆A与1延长线的交点A'，链杆B与2延长线的交点B'；点A'与B'均为虚铰，且刚片I、II有实铰相联，三铰不共线，满足规则二，体系为几何不变无多余约束。1．结构的分类（1）建筑结构可分为：平面