西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師課時(shí)授課計(jì)劃課程名稱《工程力學(xué)》授課學(xué)時(shí)2學(xué)時(shí)授課班級(jí)鐵道工程技術(shù)（高職一年級(jí)）班級(jí)人數(shù)XX授課地點(diǎn)XX授課形式線上線下混合教學(xué)教學(xué)課題11超靜定結(jié)構(gòu)分析教材資源選用教材：“十二五”國(guó)家規(guī)劃教材《土木工程力學(xué)（第三版）》高等教育出版社，王秀麗主編，2024年出版。參考教材：《工程力學(xué)》王建中主編人民交通出版社，2011年出版。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)了解力法的基本思路、基本未知量；了解基本力法方程；了解超靜定結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用。能力目標(biāo)能夠掌握基本力法方程；能夠把超靜定問題轉(zhuǎn)化為靜定問題。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生熱愛祖國(guó)、勇于承擔(dān)使命；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì)、認(rèn)真細(xì)心的品質(zhì)。教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)內(nèi)容超靜定結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用突破措施動(dòng)畫演示加深理解通過視頻演示，加深學(xué)生對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)在工程中應(yīng)用的理解。教學(xué)難點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容基本力法方程超靜定結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用突破措施翻轉(zhuǎn)課堂教師講解部分知識(shí)點(diǎn)后，引導(dǎo)學(xué)生自己推導(dǎo)出后續(xù)的方程。動(dòng)畫演示加深理解通過視頻演示，加深學(xué)生對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)在工程中應(yīng)用的理解。教學(xué)策略教法學(xué)法自主探究法、翻轉(zhuǎn)課堂法、小組合作法等。教學(xué)資源（自建）在線開放課、知到APP、智慧職教云、力學(xué)小實(shí)驗(yàn)、演示動(dòng)畫、微課、PPT、文本、圖片等。教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容課程思政融入點(diǎn)課前自學(xué)教師推送在線開放課中《樓蓋主梁》和《力法原理》的視頻講解，幫助學(xué)生預(yù)習(xí)知識(shí)。教師推送課前習(xí)題，掌握學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況，以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略。逐步養(yǎng)成學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，提高學(xué)生主觀學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容課程思政融入點(diǎn)新課引入點(diǎn)評(píng)課前作業(yè)，讓學(xué)生記錄課前作業(yè)中出現(xiàn)的問題，有針對(duì)性地聽課；以武漢長(zhǎng)江大橋、唐山地震遺址圖片引入新課。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、總結(jié)問題的能力；激發(fā)學(xué)生對(duì)力學(xué)知識(shí)的好奇，提升學(xué)習(xí)興趣。超靜定結(jié)構(gòu)（約）1.超靜定結(jié)構(gòu)——由于有多余約束，其反力、內(nèi)力不能由靜力平衡條件全部確定的結(jié)構(gòu)。2.特征——幾何不變，有多余約束。3.超靜定結(jié)構(gòu)的類型4.超靜定次數(shù)確定（1）超靜定次數(shù)——結(jié)構(gòu)多余約束或多余未知力的數(shù)目，即為超靜定次數(shù)。（2）確定超靜定次數(shù)的方法——通過去掉多余約束來確定。（去掉n個(gè)多余約束，即為n次超靜定）。（3）去掉（解除）多余約束的方式a、去掉或切斷一根鏈桿——去掉1個(gè)約束（聯(lián)系）；b、去掉一個(gè)單鉸——去掉2個(gè)約束；c、切斷剛性聯(lián)系或去掉一個(gè)固定端——去掉3個(gè)約束；d、將剛性連結(jié)改為單鉸——去掉1個(gè)約束。（4）框格法n=3fn=3f-h超靜定結(jié)構(gòu)是有多余約束的幾何不變體系。武漢長(zhǎng)江大橋之所以在戰(zhàn)爭(zhēng)中經(jīng)過猛烈轟炸后還可以抵御破壞，就是因?yàn)槠溆卸嘤嗉s束。引導(dǎo)學(xué)生平時(shí)在做事時(shí)最好多準(zhǔn)備幾套方案，這樣即使一種思路行不通，也可以換另一種思路。一、力法的基本概念1.解題思路——將超靜定問題轉(zhuǎn)化為靜定問題求解2.解題步驟以圖單跨超靜定梁來說明。（1）確定超靜定次數(shù)本題具有一個(gè)多余約束，原結(jié)構(gòu)為一次超靜定結(jié)構(gòu)。（2）取基本體系去掉多余約束（鏈桿B），代之以多余未知力X1。X1——稱為力法的基本未知量。（3）求基本未知量X11建立變形協(xié)調(diào)方程：基本體系與原結(jié)構(gòu)在去掉多余約束處沿多余未知力方向上的位移應(yīng)一致。Δ11：由多余未知力X1單獨(dú)作用時(shí)，基本結(jié)構(gòu)B點(diǎn)沿X1方向產(chǎn)生的位移Δ1P：由荷載q單獨(dú)作用時(shí)，基本結(jié)構(gòu)B點(diǎn)沿X1方向產(chǎn)生的位移由于X1是未知的，Δ11無法求出為此令：為單位力時(shí)，在B處沿X1方向產(chǎn)生的位移。式：可改寫成：——一次超靜定結(jié)構(gòu)的力法方程，式中被稱為系數(shù)和自由項(xiàng)，可用求解靜定結(jié)構(gòu)位移的方法求出。二、力法典型方程計(jì)算和作圖時(shí)提醒學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，工程上因?yàn)榇中拇笠庖鸬氖鹿史浅６啵斐傻奈：Ψ浅４蟆Ｒ虼宋覀儾还茉谧鲱}時(shí)還是平時(shí)生活中都應(yīng)保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，杜絕一切因粗心而導(dǎo)致的危害發(fā)生。超靜定結(jié)構(gòu)有多余聯(lián)系，與靜定結(jié)構(gòu)相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)力、位移分布均勻，峰值小。具備抵御戰(zhàn)爭(zhēng)、地震破壞的防護(hù)能力。因此，超靜定結(jié)構(gòu)在工程中得到廣泛應(yīng)用。下圖所示為武漢長(zhǎng)江大橋的三跨一聯(lián)的鋼桁梁，有兩個(gè)多余支座鏈桿，桁架內(nèi)部有三根多余桿件，為5次超靜定結(jié)構(gòu)。在《武漢長(zhǎng)江大橋技術(shù)總結(jié)》中，有這樣一段文字：“這里，可以指出連續(xù)梁，特別是內(nèi)在超靜定的桁架，對(duì)于抵御破壞的優(yōu)越性。在戰(zhàn)爭(zhēng)中，有些連續(xù)梁的大橋，雖經(jīng)猛烈轟炸，許多主桿折斷，仍能保持全部桁架不墜。經(jīng)采用千斤頂調(diào)整墩上反力，輔以臨時(shí)排架上的千斤頂外力，依次使受損桿件內(nèi)力為零。在此時(shí)，換入正確長(zhǎng)度的新桿件，使修好后的鋼梁，在結(jié)構(gòu)形式上回復(fù)原狀。所示為通過超靜定結(jié)構(gòu)分析，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。通過對(duì)《武漢長(zhǎng)江大橋技術(shù)總結(jié)》中連續(xù)梁橋經(jīng)受戰(zhàn)爭(zhēng)依然屹立不倒的故事，號(hào)召學(xué)生勇于承擔(dān)使命，永葆家國(guó)情懷，熱愛祖國(guó)，不懼困難。超靜定次數(shù)確定（1）超靜定次數(shù)——結(jié)構(gòu)多余約束或多余未知力的數(shù)目，即為超靜定次數(shù)。（2）確定超靜定次數(shù)的方法——通過去掉多余約束來確定。（3）去掉（解除）多余約束的方式a、去掉或切斷一根鏈桿——去掉1個(gè)約束（聯(lián)系）；b、去掉一個(gè)單鉸——去掉2個(gè)約束；c、切斷剛性聯(lián)系或去掉一個(gè)固定端——去掉3個(gè)約束；d、將剛性連結(jié)改為單鉸——去掉1個(gè)約束。（4）框格法n=3fn=3f-h引導(dǎo)學(xué)生不管在做題時(shí)還是平時(shí)生活中都應(yīng)保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，杜絕一切因粗心而導(dǎo)致的危害發(fā)生。號(hào)召學(xué)生勇于承擔(dān)使命，永葆家國(guó)情懷，熱愛祖國(guó)，不懼困難。教學(xué)環(huán)