英文名称： Structural Analysis
课程编号： 202202
课程类型：学科基础
学 时：40 学分：2.5
适用对向：土建类专业本科生
先修课程：理论力学，材料力学，线性代数，计算机语言
使用教材及参考书：
温瑞鉴等编，《结构矩阵分析与程序设计》，冶金工业出版社， 1998年。
龙驭球等编著，《结构力学教程》上、下册，，高等教育出版社，2001年。
李廉锟主编，《结构力学》上、下册，高等教育出版社， 1999年。
一、课程性质、目的和任务
结构矩阵分析与程序设计是结构力学随着计算机在结构分析中的应用而发展形成的一门新型课程，是木工程专业的重要的学科基础课，目的是使学生通过该课程的学习，掌握平面结构的矩阵分析方法，掌握结构矩阵分析的程序设计，了解程序设计的技巧。
任务是使学生系统的掌握结构矩阵分析力学知识，提高结构计算能力，能熟练地应用计算机分析和计算土木工程结构的力学性能，培养学生的分析能力和科学作风，为学习有关专业课程、为毕业后从事结构设计、施工和科研工作打好理论基础，培养进行结构工程的分析和计算能力。
二、教学内容及基本要求
第一章 结构矩阵分析概述
内容： 结构矩阵分析的研究对象和任务；结构矩阵分析的基本应用及基本原理； 矩阵分析的柔度法和刚度法的概念。
基本要求： 了解结构矩阵分析的研究对象和任务； 理解结构矩阵分析的基本应用及基本原理；了解结构矩阵分析的柔度法和刚度法。
重点： 结构矩阵分析的基本应用及基本原理。
难点： 结构矩阵分析的基本应用及基本原理。
第二章 结构的单元分析
内容： 单元刚度矩阵；单元刚度矩阵的性质； 杆件坐标及结构坐标的定义及变换。
基本要求： 掌握单元刚度矩阵的形成；掌握单元刚度矩阵的性质； 了解杆件坐标及结构坐标的定义，掌握它们之间的变换。
重点： 单元刚度矩阵的形成；单元刚度矩阵的性质； 杆件坐标及结构坐标的变换。
难点： 单元刚度矩阵的形成。
第三章 结构的整体分析
内容： 结构的刚度矩阵的定义、性质及形成过程；结构的结点荷载的定义及等效结点荷载的形成；后处理法。
基本要求： 掌握结构的刚度矩阵的定义、性质及形成过程；掌握结构的结点荷载的定义及等效结点荷载的形成；了解后处理法。
重点： 结构的刚度矩阵的定义、性质及形成过程；结构的结点荷载的定义及等效结点荷载的形成。
难点： 结构的刚度矩阵的形成过程；结构的等效结点荷载的形成。
第四章 矩阵位移法的全过程
内容： 矩阵位移法的计算全过程；单元的杆端力的计算、结构的支座反力的计算。
基本要求： 掌握矩阵位移法的计算全过程；掌握单元的杆端力的计算、结构的支座反力的计算。
重点： 矩阵位移法的计算全过程；单元的杆端力的计算、结构的支座反力的计算。
难点： 矩阵位移法的计算全过程；单元的杆端力的计算、结构的支座反力的计算。
第五章 矩阵位移法的几个问题
内容： 缩减未知量的方法；子结构的应用；弹性支座及斜支座的处理；结构在温度改变和支座移动作用下的计算。
基本要求： 了解缩减未知量的方法；了解子结构的应用；了解弹性支座及斜支座的处理；了解结构在温度改变和支座移动作用下的计算。
重点： 结构在温度改变和支座移动作用下的计算。
第六章 结构分析程序设计
内容： 结构分析程序设计过程。
基本要求： 掌握结构分析程序设计过程，了解结构程序设计框图；了解变量、数组及公用区的程序设计；了结构自由度分析程序设计、变换矩阵及单元刚度矩阵的程序设计、结构刚度矩阵一维变存储方法的程序设计、结构结点荷载列阵的程序设计、求解线性方程组的程序设计、求单元杆端力和支座反力的程序设计。
重点： 结构分析程序设计过程。
难点： 结构自由度分析程序设计、变换矩阵及单元刚度矩阵的程序设计、结构刚度矩阵一维变存储方法的程序设计、结构结点荷载列阵的程序设计、求解线性方程组的程序设计、求单元杆端力和支座反力的程序设计。
第七章 平面刚架程序
内容： 平面刚架程序的源程序；数据文件的建立及输入；平面刚架程序的应用扩展。
基本要求： 了解平面刚架程序的源程序，掌握使用方法，掌握数据文件的建立及输入；了解平面刚架程序的应用扩展。
重点： 数据文件的建立及输入；
难点： 平面刚架程序的应用扩展。
三、课程教学基本要求
1．课堂讲授：
结构矩阵分析与程序设计 是一门专业基础课，其教学以课内讲授为主，配合计算机结构分析实践。计划一个学期完成。
2．作业方面：
布置作业的目的有两点：一是加深学生的基本概念的理解；二是使学生掌握计算方法和计算原理。
3．考核方式：
闭卷笔试，结合计算机结构分析上机实践。
四、实践环节
应用平面刚架程序对各类平面结构进行上机分析。（12学时）
五、学时分配
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