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1、土木工程专业课程结构设计（六）土木工程专业1、 专业基础课程理论力学（Theoretical Mechanics）、课程说明课程编号：112T01Y 学 分：3.5 总学时：60 学时分配：讲课43，自主学习17适用专业：土木工程专业 先修课程：高等数学、线性代数、普通物理 二、课程教学的目的与任务本课程是土木工程专业理论性较强的专业技术基础课，它研究力学中最普遍最基本的规律。一方面，理论力学能为解决实际工程问题提供必要的基础，是一般工程技术人员必须掌握的理论和方法；另一方面，理论力学也是学习一系列后续专业课程的基础和前提。通过本课程学习，使学生掌握研究物体机械运动的一般规律和具有分析、解决工
2、程实际问题的能力。三、课程教学的基本内容及学时分配第一篇 静力学部分（共24学时）1、静力学基础（3/1学时）掌握力、刚体、平衡等静力学基本概念；掌握静力学公理及其推论；掌握约束的概念、并能正确分析约束反力的方向及正确绘制受力图。（教学方式：讲授、课堂练习）2、汇交力系（3/1学时）掌握力沿空间直角坐标轴的分解；掌握用图解法和解析法求平面汇交力系的合成与平衡问题；掌握用解析法求空间汇交力系的合成与平衡问题；掌握汇交力系的平衡问题在土建工程中的实际应用；掌握并灵活应用合力投影定律。（教学方式：讲授、课堂练习）3、力矩和力偶理论（1/1学时） 掌握力矩、力偶的概念及其计算；掌握两力偶的等效性质；掌
3、握平面或空间力偶系的合成和平衡问题及其在土建工程中的实际应用；掌握力的平移定理及其应用。（教学方式：讲授、课堂练习） 4、平面一般力系（6/2学时）掌握平面一般力系向一点的简化问题及其简化结果的分析；掌握平面一般力系的平衡问题及其在土建工程中的实际应用；包括解决物体系统的平衡问题在多跨静定梁和静定刚架中的应用及用结点法或截面法计算平面桁架的内力；正确理解及掌握合力矩定律及其应用；了解静不定问题的概念及判别方法。（教学方式：讲授、课堂练习）5、摩擦（1/1学时）掌握摩擦的分类：掌握滑动摩擦及滑动摩擦定律；掌握摩擦角与自锁现象的概念及其应用；掌握考虑摩擦时的平衡问题及在工程中的应用；了解滚动摩阻的
4、概念。（教学方式：讲授、课堂练习）6、空间一般力系（3/1学时）掌握空间一力对坐标轴的矩的概念和计算；正确理解力矩关系定理及应用；掌握空间一般力系的简化原理及简化结果的分析；掌握空间一般力系的平衡问题及其在土建工程中的实际应用；掌握物体的重心、形心概念及其坐标公式，并能正确计算形状规则物体的重心。（教学方式：讲授、课堂练习）第二篇 运动学部分（共16学时）7、点的运动（2学时）掌握用矢量法、直角坐标法、自然法来描述点的运动特征（包括运动方程、运动轨迹、速度、加速度等）（教学方式：讲授）8、刚体的基本运动（3/1学时）掌握刚体的平动、刚体的定轴转动的特征；掌握转动刚体内各点的速庋和加速度的计算及
5、其矢积式。（教学方式：讲授、课堂练习）9、点的合成运动（3/1学时）掌握点的合成运动和绝对运动、相对运动、牵连运动及其速度、加速度的基本概念；掌握点的速度合成定理及其运用；掌握牵连运动分别为平动、转动时的加速度合成定理及其运用。（教学方式：讲授、课堂练习）10、刚体的合成运动（4/2学时）掌握刚体的平面运动方程及其分解；掌握用基点法、速度瞬心法、速度投影定理求刚体作平面运动时平面图形内各点的速度；掌握用基点法求刚体作平面运动时平面图形内各点的加速庋。（教学方式：讲授、课堂练习）第三篇 动力学部分（共20学时）11、质点运动微分方程（1/1学时）掌握质点运动微分方程的矢量式、直角坐标式及自然坐标
6、式；掌握正确求解质点动力学的两类基本问题；掌握质点在非惯性系中运动时的动力学基本方程。（教学方式：讲授、课堂练习）12、动量定理（3/1学时）掌握质点和质点系的动量、冲量的概念及其计算；掌握质点和质点系的动量定理及运用；掌握动量守恒定理及应用；掌握质心运动定理、质心运动守恒定理及其应用。（教学方式：讲授）13、动量矩定理（3/1学时）掌握转动惯量、惯性积、惯性主轴的概念及其计算；掌握平行轴定理及在计算转动惯量中的应用；掌握质点和质点系的动量矩概念及计算；掌握质点和质点系的动量矩定理及其应用；掌握刚体定轴转动时、平面运动时的微分方程；掌握质点系相对于质心的动量矩定理及应用。（教学方式：讲授、课堂
7、练习）14、动能定理（3/1学时） 掌握功、功率、及质点和质点系的动能、势能、机械能的概念及计算；掌握质点和质点系的动能定理及应用：掌握势力场的概念；掌握有势力和势能函数间的关系；掌握机械能守恒定理及其应用。（教学方式：讲授、课堂练习） 15、达朗伯原理（1/1学时）掌握惯性力的概念：掌握质点和质点系的达朗伯原理及应用：掌握刚体惯性力系的简化一惯性力系的主矢和主矩：了解定轴转动刚体轴承的动反力。（教学方式：讲授、课堂练习）16、虚位移原理（3/1学时）掌握约束、理想约束的概念及约束的分类：掌握虚位移、虚功、自由度、广义坐标的概念；掌握用几何法、解析法分析质点系的虚位移；掌握虚位移原理及其应用：
8、了解广义坐标形式的虚位移原理。（教学方式：讲授、课堂练习）四、教学方法 本课程以课堂讲授为主、并根据学生平时听课的难易情况、作业情况适当安排课堂讨论与实践练习等习题课与课后质疑、答疑相结合的教学方法，安排自主学习内容。五、考核及成绩评定方式 课程考核及成绩评定方式以期末考试成绩为主兼顾平时成绩。六、教材及参考书目推荐教材：理论力学乔宏洲主编 中国建筑工业出版社参考书目：理论力学哈尔滨工业大学理论力学教研室编 高等教育出版社材料力学（Mechanics of Material）一、课程说明课程编号：112T02Y学 分 数：4.5 总 学 时：85 学时分配：讲课51 自主学习17 实验17适用
9、专业：土木工程先修课程：理论力学二、课程教学的目的与任务本课程是土木工程专业的专业基础课，是四年制本科学生的必修课程。旨在研究结构构件的强度、刚度、稳定性的设计分析理论和实验研究，为后续力学课程和工程设计专业课程奠定基础。三、课程教学的基本内容及学时分配：1 绪论及基本概念（讲课3学时、自主学习1学时、实验2学时）了解材料力学研究的任务，掌握可变形固体的性质及其基本假设。2 轴向拉伸和压缩（讲课4学时、自主学习2学时、实验6学时）掌握轴向拉压杆力学性能、内力计算、应力分布和应变能计算方法，掌握胡克定律及应用，理解应力集中概念，了解拉压超静定问题。3 扭转（讲课6学时、自主学习2学时、实验2学时
10、）掌握薄壁圆筒、等直圆杆在扭转时的变形、内力计算、应力分布和应变能计算方法，了解拉压超静定问题。4 弯曲内力（讲课4学时、自主学习2学时）掌握梁的内力计算和内力图。5 弯曲应力（讲课5学时、自主学习1学时、实验2学时）掌握梁的正应力、剪应力及强度条件。6 梁弯曲时的位移（讲课4学时）掌握梁的挠度和转角的计算方法，理解简单超静定梁的解法。7 剪切与连接件的实用计算（讲课2学时、自主学习1学时）掌握剪切与挤压的实用计算方法。8 应力与应变分析（讲课4学时、自主学习2学时）掌握平面应力状态及应变和应力与应变间的关系，理解空间应力状态。9 强度理论（讲课4学时、自主学习2学时） 掌握四个强度理论，理解
11、双剪应力强度理论。10 组合变形（讲课4学时、自主学习2学时、实验3学时）理解两相互垂直平面内的弯曲、拉伸与弯曲、扭转与弯曲的组合变形。11 压杆稳定（讲课4学时、自主学习1学时）掌握压杆稳定的概念、细长压杆临界力的欧拉公式、压杆稳定的计算方法。12 能量方法（讲课6学时、自主学习1学时）掌握用能量方法解超静定系统，了解虚位移原理。13 动荷载、交变应力（讲课1学时、实验2学时）理解构件的动应力计算方法，理解疲劳破坏。四、教学方法以课堂讲课为主，结合自主学习和实验，采取理论与实践相结合的教学方法。五、考核及成绩评定方式按期末考试成绩结合平时成绩评定。六、教材及参考书目推荐教材：材料力学孙训方等
12、 编，高等教育出版社 材料力学实验指导书自编主要参考书：材料力学刘鸿文 编，高等教育出版社 材料力学解题指导及习题集清华大学材力教研室 编，高等教育出版社出版 Mechanics of Materials. Cai Zengshen et.World Publishing Corporation,2002.9七、实践环节教学大纲材料力学(Mechanics of Material)实验教学大纲课程名称：材料力学课程编号：112T02Y课程总学时：85实验学时数：17课程总学分：4.5实验学分：0.5开设实验项目数：8一、实验教学目的材料力学实验是材料力学课程教学中的一个重要环节，是土木工程专业
13、的必修课之一，是必须掌握的技能之一。主要目的在于：1. 观察与了解各种材料的性能，如材料在各类荷载下的强度、变形及其破坏形式。2. 验证各种材料定律和结论，如梁弯曲时横截面上的应力分布规律、各种受力情况下的变形规律等。3. 通过实验掌握材料力学实验的基本测试方法和测试技术，巩固与丰富理论知识，培养学生严谨认真的科学态度，提高分析问题、解决问题的能力。二、实验项目内容、基本要求与学时分配序号实验项目名称实验类型实验要求实验项目内容简介应达到的基本要求学时分配1实验设备的性能及应用操作必做材料实验机性能及应用了解22材料各弹性模量实验验证必做材料拉伸、剪切弹性模量测定熟练掌握23低碳钢拉伸实验验证
14、必做简单拉伸，测延伸率、强度熟练掌握24脆性材料压缩实验验证必做铸铁压缩，观测破坏形态熟练掌握25弯曲正应力实验验证必做简支梁受集中力，测应力、变形分布规律熟练掌握26扭转实验验证必做验证扭转变形公式、测剪切屈服极限熟练掌握27组合变形实验综合必做构件在组合受力下应力分布，并确定主应力熟练掌握38疲劳实验演示必做了解疲劳实验方法和破坏特征了解2三、实验考核方式与标准 实验成绩按实验报告结合平时实验情况评定。其中：实验态度占25%，实验理论占25%，操作技能占25%，实验报告占 25 %。四、实验教材与参考书：推荐教材：材料力学实验指导书自编主要参考书：刘鸿文等，材料力学实验（第二版），高等教育出版社，1998.本大纲主撰写人：徐永春 2004年10月 审核人：郑荣跃结构力学（一）（Structural Mechanics(1)）一、课程说明课程编号：112T03Y学分数：4 总学时：68 学时分配：讲课51，自主学习17适用专业：土木工程专业先修课程：理论力学、材料力学二、课程教学的目的与任务： 结构力学是土木工程专业的一门主要技术和专业基础课程。本课程的任务是在学习理论力学和
