【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 梁和無(wú)側(cè)移剛架。用撓曲線比擬法作連續(xù)梁內(nèi)力的影響線。 (八 )結(jié)構(gòu)的矩陣分析 荷載。矩陣位移法的計(jì)算步驟以及用矩陣儉移法計(jì)算連續(xù)梁、平面剛架、桁架和組合結(jié)構(gòu)的電算程序。 (九 )結(jié)構(gòu)的動(dòng)力計(jì)算 動(dòng)分析，單自由度體系在簡(jiǎn)諧荷載作用下的受迫振動(dòng)的計(jì)算。 *單自由度體系在一般動(dòng)荷載作用下的 21 受迫振動(dòng)。阻尼對(duì)振動(dòng)的影響。多自由度體系的自由振動(dòng)，主振型的正交 性。多自由度體系在簡(jiǎn)諧荷載作用下的受迫振動(dòng)的計(jì)算。 *振型分解法的概念。頻率的近似計(jì)算方法。 *(十 )結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定計(jì)算 *(十一 )結(jié)構(gòu)的極限荷載 限荷載的計(jì)算。 (連續(xù)梁、剛架、桁架和組合結(jié)構(gòu) )矩陣位移法計(jì)算程序上機(jī)實(shí)習(xí) (上機(jī)時(shí)數(shù)不少于 16)。 FORTRAN 語(yǔ)言 彈性力學(xué) 是使學(xué)生在理論力學(xué)和材料力學(xué)等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)一步掌握彈性力學(xué)的基本概念、基本原理和基本方法，了解彈性體簡(jiǎn)單的計(jì)算方法和有關(guān)解答，提高分析與計(jì)算的能力，為學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程打下初步的彈性力學(xué)基礎(chǔ)。 (一 )理解彈性力學(xué)的基本假定，進(jìn)一步理解體力、面力、應(yīng)力、應(yīng)變和位移 22 的基本概念，熟悉記號(hào)和符號(hào)的有關(guān)規(guī)定。 (二 )掌握平面應(yīng)力問(wèn)題和平面應(yīng)變問(wèn)題的特點(diǎn)，熟悉平面問(wèn)題的基本 方程，了解按應(yīng)力求解平面問(wèn)題的基本思路和步驟。 (三 )能正確寫出邊界條件，能正確理解和應(yīng)用圣維南原理。 (四 )通過(guò)實(shí)例，了解平面問(wèn)題逆解法和半逆解法的基本思路。 (五 )通過(guò)實(shí)例，理解位移單值條件和孔邊應(yīng)力集中等概念。 (六 )理解有限單元法的基本概念及原理，通過(guò)平面問(wèn)題常應(yīng)變?nèi)切螁卧膽?yīng)用，了解有限單元法的計(jì)算步驟。 (七 )了解空間問(wèn)題的基本方程和邊界條件。 (一 )緒論 位移 的基本概念及其記號(hào)和符號(hào)的規(guī)定。 (二 )平面問(wèn)題的基本理論 程和物理方程，剛體位移的概念。應(yīng)力邊界條件和位移邊界條件。圣維南原理及其應(yīng)用。按應(yīng)力求解平面問(wèn)題，相容方程和位移單值條件。應(yīng)力函數(shù)的引用。 (四 )用直角坐標(biāo)解平面問(wèn)題 荷載。楔形體受重力和液體壓力。 (五 )用極坐標(biāo)解平面問(wèn)題 力函數(shù)和相容方程。軸對(duì)稱問(wèn)題。圓環(huán)或圓筒受均 布法向力。圓孔的孔邊應(yīng)力集中。 23 半平面體受邊界力。 (六 )用有限單元法解平面問(wèn)題 元的位移模式，解答的收斂性條件。單元的應(yīng)力矩陣和勁度矩陣，等效結(jié)點(diǎn)荷載。結(jié)構(gòu)的整體分析。有限單元法的計(jì)算步驟及計(jì)算程序。單元?jiǎng)澐值脑瓌t。計(jì)算結(jié)果的整理。矩形單元簡(jiǎn)介。 (七 )空間問(wèn)題的基本理論 程序上機(jī)實(shí)習(xí) (上機(jī)時(shí)數(shù)不少于 8)。 、前修課程要求 FORTRAN 語(yǔ)言 流體力學(xué) 必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。 本理論、基本計(jì)算方法與實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)分析問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力，為學(xué)習(xí)專業(yè)課程，并為將來(lái)在土木工程各個(gè)領(lǐng)域從事專業(yè)技術(shù)工作打下基礎(chǔ)。 工程施工、建筑設(shè)備等多門專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程闡釋所涉及的流體力學(xué)原理，幫 24 助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)土木工程與大氣和水環(huán)境的關(guān)系。 (一 )具有較為完整的理論基礎(chǔ)，包括： 1．掌握流體力學(xué)的基本概念； 2．熟練掌握分析流體運(yùn)動(dòng)的總流分析方法，熟悉量綱分析與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，了解求解簡(jiǎn)單平面勢(shì)流的方法； 3．掌握流體運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化和水頭損失規(guī)律，對(duì)繞流流阻力有一定了解。 (二 )具有對(duì)一般流動(dòng)問(wèn)題的分析和計(jì)算能力，包括： 1．水力荷載的 計(jì)算； 2．管道、渠道和堰過(guò)流能力的計(jì)算，井的滲流計(jì)算； 3．水頭損失的分析和計(jì)算。 (三 )掌握測(cè)量水位、壓強(qiáng)、流速、流量的常規(guī)方法。具有觀察水流現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和編寫報(bào)告的能力。 (一 )緒論 1．流體力學(xué)的研究對(duì)象和任務(wù)。 2．流體的連續(xù)介質(zhì)模型、質(zhì)點(diǎn)。 3．作用在流體上的力：表面力和質(zhì)量力。 4．流體的主要物理性質(zhì)：慣性、粘性、壓縮性。 5．牛頓流體和非牛頓流體。 (二 )流體靜力學(xué) 1．靜止流體中應(yīng)力的特性 。 25 2．流體平衡微分方程、等壓面。 3．重力場(chǎng)中液體靜壓強(qiáng)的分布。絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)真空度。測(cè)壓管水頭。 4．液體作用在平面上的總壓力。壓力中心。壓強(qiáng)分布圖法。 5．液體作用在曲面上的總壓力。壓力體。 6．浮力。浮體的平衡。 (三 )流體運(yùn)動(dòng)學(xué) 1．描述流體運(yùn)動(dòng)的兩種方法：拉格朗日法和歐拉法。流場(chǎng)。質(zhì)點(diǎn)導(dǎo)數(shù)。 2．恒定流和非恒定流。一元、二元和三元流動(dòng)。均衡流和非均衡流。 3．流線、元流和總流。流量。平均流速。 4．流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)分析。有旋運(yùn)動(dòng)和無(wú)旋 運(yùn)動(dòng)。 5．連續(xù)性微分方程及其對(duì)總流的積分。 (四 )流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 1．流體運(yùn)動(dòng)微分方程：理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程。粘性流體運(yùn)動(dòng)微分方程 (不推導(dǎo) )。 2．理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程的伯努利積分。伯努利方程的能量意義和幾何意義。 3．總流的伯努利方程。 4．總流的動(dòng)量方程。 5．理想流體的無(wú)旋流動(dòng)。流速勢(shì)函數(shù)與流函數(shù)。基本平面勢(shì)流。勢(shì)流疊加原理。 (五 )量綱分析和相似原理 1．量綱分析的意義和量綱和諧原理。 2．量綱分析方法：瑞利法和π定量。 26 3．相似概 念。相似準(zhǔn)則：雷諾準(zhǔn)則、佛勞德準(zhǔn)則、歐拉準(zhǔn)則、柯西準(zhǔn)則。 (六 )流動(dòng)阻力和水頭損失 1．流動(dòng)阻力和水頭損失的分類。 2．粘性流體的兩種流態(tài)：層流和紊流。流態(tài)的判別。 3．沿程水頭損失與切應(yīng)力的關(guān)系。圓管過(guò)流斷面上切應(yīng)力分布。 4．圓管中的層流。過(guò)流斷面上的流速分布。水頭損失與平均流速的關(guān)系。沿程摩阻系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系。 5．紊流運(yùn)動(dòng)。紊流脈動(dòng)與時(shí)均化。紊動(dòng)附加切應(yīng)力。混合長(zhǎng)度理論。 6．紊流的沿程水頭損失。尼古拉茲實(shí)驗(yàn)。當(dāng)量粗糙。工業(yè)管道沿程摩阻系數(shù)的曲線圖 (穆迪 圖 )。沿程水頭損失的經(jīng)驗(yàn)公式。 7．局部水頭損失。圓管突然擴(kuò)大的局部水頭損失。局部水頭損失系數(shù)。 8．邊界層概念。邊界層的分離。繞流阻力。 (七 )孔口、管嘴出流和有壓管流 1．孔口、管嘴出流的基本公式。 2．短管 (虹吸管、水泵吸水管、有壓涵管等 )的水力計(jì)算。水頭線的繪制。 3．長(zhǎng)管的水力計(jì)算：簡(jiǎn)單管路、串聯(lián)管路、并聯(lián)管路、沿程均勻泄流管路。 4．水擊現(xiàn)象。水擊波的傳播過(guò)程。直接水擊和間接水擊。水擊壓強(qiáng)的計(jì)算。 5．離心泵的原理。工作性能曲線。管道特性曲線。運(yùn)行 工作點(diǎn)。 (八 )明渠流動(dòng) 1. 明渠均勻流。明渠均勻流的水力計(jì)算。水力最優(yōu)斷面。允許流速。 2．明渠流動(dòng)狀態(tài)。微波波速。緩流、急流、臨界流。斷面單位能量。臨界水深。臨界底坡。 3．水躍現(xiàn)象。水躍方程。共軛水深。水躍長(zhǎng)度。水躍的能量消耗。水躍現(xiàn) 27 象。 4．明渠非均勻漸變流微分方程。棱柱形渠道恒定漸變流水面曲線的定性分析。明渠漸變流水面曲線計(jì)算：逐段試算法。 (九 )堰流 1．堰的形式：薄壁堰、實(shí)用堰、寬頂堰。 2．堰流的基本公式。流量系數(shù)及其影響因素。 (十 )滲流 1．滲流現(xiàn)象。滲流模型。 2．達(dá)西定律。滲透系數(shù)。滲流對(duì)工程的影響。揚(yáng)壓力、管涌。 3．恒定漸變滲流的裘皮依公式。井的滲流計(jì)算。 (十一 )可壓縮氣體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) (選學(xué) ) 1．可壓縮氣流運(yùn)動(dòng)的基本概念。壓縮性。音速。馬赫數(shù)。 2．一元?dú)饬鞯牧鲃?dòng)特性。 3．氣流管道流動(dòng)。 1．點(diǎn)壓強(qiáng)測(cè)量； 2．點(diǎn)流速測(cè)量及流速分布圖繪制； 3．流量系數(shù)測(cè)量； 4．阻力系數(shù) (沿程摩阻系數(shù)或局部水頭損失系數(shù) )測(cè)量。 1．高等數(shù)學(xué) 28 2．普通物理 3．理論力學(xué) 4．材料力學(xué) (基礎(chǔ)部分 ) 水文學(xué) 用水文規(guī)律、開發(fā)和發(fā)揮工程效益的學(xué)科。主要介紹在水循環(huán)從降水到 徑流過(guò)程中，關(guān)于地面徑流的形成、觀測(cè)，以及對(duì)土木工程建筑物的影響。 土木工程專業(yè)學(xué)生，了解自然界中水的運(yùn)行變化與河川徑流的關(guān)系，具有分析計(jì)算河渠設(shè)計(jì)流量和確定過(guò)水建筑物孔徑等的設(shè)計(jì)知識(shí)。 本概念；掌握利用流量觀測(cè)資料，推算設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)水位的方法；掌握利用暴雨資料，推算設(shè)計(jì)流量的方法；熟練掌握過(guò)水建筑物孔徑計(jì)算和沖刷計(jì)算的方法。 (一 )河流與徑流 1．河流與流域、河流基本特征、徑流的形成； 2．泥沙運(yùn)動(dòng)與河床演變、造床流量與河相的關(guān)系 。 (二 )水文統(tǒng)計(jì)的基本原理和方法 29 1．河川水文現(xiàn)象的特征和分析方法； 2．水文統(tǒng)計(jì)的基本概念； 3．經(jīng)驗(yàn)累計(jì)頻率曲線和理論頻率曲線； 4．現(xiàn)行頻率分析方法。 (三 )設(shè)計(jì)流量的推算方法 1．利用流量觀測(cè)資料推算設(shè)計(jì)流量； 2．缺乏流量觀測(cè)資料時(shí)推算設(shè)計(jì)流量； 3．橋位斷面設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)水位的推算方法； 4．利用暴雨資料推算設(shè)計(jì)流量。 (四 )橋涵孔徑設(shè)計(jì) 1．橋孔長(zhǎng)度； 2．橋面標(biāo)高； 3．小橋涵與渠道過(guò)水?dāng)嗝嬖O(shè)計(jì)。 (五 )橋下河床沖刷計(jì)算 1．橋下一般沖刷； 2．橋墩旁局部沖刷； 3．小橋涵進(jìn)出口溝床加固。 30 土力學(xué) 54 學(xué)時(shí)?！锻亮W(xué)》所包含的知識(shí)既是土木工程專業(yè)學(xué)生必須掌握的專業(yè)知識(shí)，又是為后面的專業(yè)課程學(xué)習(xí)所必須的基礎(chǔ)知識(shí)。 力學(xué)性質(zhì)，掌 握地基沉降、地基承載力、土壓力計(jì)算方法和土坡穩(wěn)定分析方法，掌握一般土工試驗(yàn)方法，達(dá)到能應(yīng)用土力學(xué)的基本原理和方法解決實(shí)際工程中穩(wěn)定、變形和滲流等問(wèn)題的目的。 (一 )緒論 學(xué)習(xí)內(nèi)容、要求和學(xué)習(xí)方法。 (二 )土的物理性質(zhì)及工程分類 1．了解土的成因和組成 2．掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo) 3．熟練掌握無(wú)粘性土和粘性土的物理性質(zhì) 4．了解土的結(jié)構(gòu)性和擊實(shí)性 5．掌握土的工程分類原則， 土的類別與其工程特性的關(guān)系 (三 )土的滲透性與滲流 1．掌握土的滲透規(guī)律、二維滲流及流網(wǎng)、滲透力與滲透破壞 2．掌握滲流量計(jì)算 (四 )土的壓縮性和固結(jié)理論 31 1．掌握土的壓縮性和固結(jié)狀態(tài) 2．掌握有效應(yīng)力原理 3．掌握太沙基一維固結(jié)理論 (五 )土中應(yīng)力和地基沉降計(jì)算 1．掌握地基自重應(yīng)力及附加應(yīng)力的計(jì)算方法 2．熟悉不同變形階段、應(yīng)力歷史的沉降計(jì)算方法 3．掌握地基最終沉降量計(jì)算方法 4．掌握地基沉降隨時(shí)間變化規(guī)律 (六 )土的抗剪 強(qiáng)度 1．掌握莫爾 庫(kù)倫抗剪強(qiáng)度理論和極限平衡理論 2．掌握抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的測(cè)定方法 3．掌握不同固結(jié)和排水條件下土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的意義及應(yīng)用 4．熟悉抗剪強(qiáng)度的影響因素 5．了解應(yīng)力路徑的概念 (七 )地基極限承載力 1．了解地基破壞模式 2．掌握地基極限承載力的計(jì)算方法 (八 )土壓力 1．掌握靜止土壓力、主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力的形成條件 2．掌握朗肯和庫(kù)倫土壓力理論 3．了解有超載、成層土、有地下水情況的土壓力計(jì)算 (九 )土坡 穩(wěn)定性分析 1．掌握無(wú)粘性土土坡的穩(wěn)定性分析法 32 2．掌握粘性土土坡的圓弧穩(wěn)定分析法，了解畢肖甫等其他常用分析方法 3．了解水對(duì)土坡穩(wěn)定的作用 (一 )緒論 1．土力學(xué)的重要性及學(xué)科特點(diǎn) 2．土力學(xué)發(fā)展概況 3．土力學(xué)課程內(nèi)容、要求和學(xué)習(xí)方法 (二 )土的物理性質(zhì)及工程分類 1．概述 2．土的成因和組成 3．土的物理性質(zhì)和物理狀態(tài)指標(biāo) 4．無(wú)粘性土的物理性質(zhì) 5．粘性土的物理性質(zhì) 6．土的結(jié)構(gòu)性 7．土的擊實(shí)性 8．土的工程分類 (三 )土的滲透性與滲流 1．概述 2．土的滲透性及達(dá)西定律 3．滲透系數(shù)及測(cè)定方法 4．二維滲流、流網(wǎng)及其工程應(yīng)用 5．滲透力與滲透破壞 33 (四 )土的壓縮性和固結(jié)理論 1．概述 2．土的壓縮特性 3．土的固結(jié)狀態(tài) 4．有效應(yīng)力原理 5．太沙基一維固結(jié)理論 (五 )土中應(yīng)力和地基沉降計(jì)算 1．概述 2．地基中的自重應(yīng)力 3．地基中 的附加應(yīng)力 4．常用沉降計(jì)算方法 5．地基沉降隨時(shí)間變化規(guī)律的分析 (六 )土的抗剪強(qiáng)度 1．概述 2．土的抗剪強(qiáng)度理論和極限平衡條件 3．土的剪切試驗(yàn) 4．土的抗剪強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度指標(biāo)及測(cè)定方法 5．抗剪強(qiáng)度的影響因素 (七 )地基極限承載力 34 1．概述 2．地基破壞模式 3．地基極限承載力 (八 )土壓力 1．概述 2．靜止土壓力 3．朗肯土壓力理論 4．庫(kù)侖土壓力理論 5．幾種常見情況下土壓力計(jì)算