Турищев Л.С. (сост.) Строительная механика. Часть 3. Основы динамики и устойчивости сооружений, Новополоцк ПГУ 2010

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования «Полоцкий государственный университет»

СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА

Учебно-методический комплекс для студентов специальности 1-70 02 01 и слушателей

ИПК УО «ПГУ» специальностей 1-70 02 71, 1-70 04 71

В трех частях

Часть 3 ОСНОВЫ ДИНАМИКИ И УСТОЙЧИВОСТИ СООРУЖЕНИЙ

Составление и общая редакция Л.С. Турищева

Новополоцк

ПГУ

2010

М-0. ВВЕДЕНИЕ В ИЗУЧЕНИЕ КУРСА

0.1.Цель и структура курса

Врезультате изучения курса «Строительная механика» должны быть освоены принципы и методы расчета несущих конструкций на прочность, жесткость и устойчивость, применяемые в проектно-конструкторской деятельности инженера-строителя, и приобретены умения и навыки их численной реализации на ЭВМ.

Курс изучается на протяжении 5, 6, 7 семестров, и его структура включает три части:

1. Статически определимые стержневые системы.

2. Статически неопределимые стержневые системы.

3. Основы динамики и устойчивости сооружений.

0.2.Связь курса с другими дисциплинами

Для успешного изучения строительной механики необходимы знания следующих дисциплин:

1.Высшая математика.

2.Физика.

3.Теоретическая механика.

4.Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности.

5.Численные методы решения задач строительства.

Всвою очередь знания по строительной механике являются необходимым условием успешного изучения ряда дисциплин специального цикла, связанных с расчетом и конструированием строительных сооружений.

Вих числе:

«Архитектура зданий и градостроительство»; «Металлические конструкции»;

6

«Железобетонные и каменные конструкции»; «Конструкции из дерева и пластмасс»; «Механика грунтов и основания»;

«Метрология, контроль качества и испытания в строительстве».

0.3. Структура учебно-методического комплекса

Учебно-методический комплекс посвящен третьей части курса «Основы динамики и устойчивости сооружений» и включает в себя содержание лекционного курса, руководство к практическим занятиям и методические указания для выполнения расчетно-проектировочных работ.

Содержание лекционного курса состоит из следующих модулей: М-14. Основные понятия динамики сооружений.

М-15. Колебания системы с одной степенью свободы.

М-16. Колебания систем с конечным числом степеней свободы. М-17. Колебания систем с бесконечным числом степеней свободы. М-18. Введение в теорию устойчивости строительных конструкций. М-19. Устойчивость прямых сжатых стержней.

М-20. Устойчивость плоских рамных систем.

0.4. Цели и задачи третьей части курса

Целями третьей части курса является изучение:

основных понятий, связанных с динамикой и устойчивостью сооружений;

методов решения задач динамики для стержневых конструкций;

методов решения задач устойчивости для стержневых конструкций. При изучении третьей части курса необходимо выполнить две рас-

четно-проектировочные работы:

РПР № 5 «Динамический расчет плоской стержневой системы на действие вибрационной нагрузки»;

РПР № 6 «Расчет плоской рамы на устойчивость».

В результате изучения третьей части курса необходимо: 1. Знать:

цели и задачи динамики сооружений;

методы определения собственных частот и собственных форм свободных колебаний стержневых систем;

7

методы расчета стержневых систем на действие динамических на-

грузок;

понятия критической нагрузки, устойчивого, неустойчивого и критического состояния равновесия сооружений;

методы исследования устойчивости сооружений и их элементов.

2.Уметь:

определять динамическое число степеней свободы для стержневых

систем;

определять собственные частоты и собственные формы свободных колебаний стержневых систем;

определять внутренние усилия и перемещения при расчете плоских стержневых систем на действие вибрационной нагрузки;

определять критические нагрузки при решении задач упругой устойчивости плоских стержневых систем.

0.5. Рейтинговая система контроля

Для оценки успешности изучения строительной механики используется рейтинговая система контроля. Согласно этой системе различные составляющие успешности изучения студентом дисциплины в семестре оцениваются в баллах. Используются следующие составляющие успешности изучения строительной механики:

отношение к изучению дисциплины;

уровень знаний и умений;

творческая активность;

результаты итогового контроля.

Отношение студента к изучению строительной механики в семестре характеризуется отсутствием пропусков учебных занятий без уважительных причин и своевременностью выполнения и защиты расчетно-проек- тировочных работ. Добросовестное отношение студента оценивается в 100 баллов, в том числе 50 баллов за 100 %-ное посещение занятий и 50 баллов за своевременное выполнение и защиту РПР.

Уровень знаний и умений студента в течение семестра устанавливается с помощью четырех коллоквиумов. Наивысшая оценка по каждому из коллоквиумов составляет 100 баллов.

8

Творческая активность студента при изучении строительной механики характеризуется:

высокими результатами на республиканских олимпиадах по строительной механике;

научными публикациями, имеющими отношение к строительной механике;

успешным участием в олимпиадах по строительной механике на внутриуниверситетских турах;

изучением внепрограммных материалов и составлением по ним рефератов.

Наивысшая оценка за творческую активность составляет 1000 баллов. Конкретная величина такой оценки устанавливается преподавателем, который руководил творческой деятельностью студента, в зависимости от уровня творческих достижений и утверждается на заседании кафедры.

Итоговый контроль успешности изучения строительной механики осуществляется на экзаменах. Наивысшая оценка на экзамене составляет 1000 баллов. Конкретная величина такой оценки устанавливается экзаменатором на основании семестровых баллов и баллов, заработанных при выполнении экзаменационных заданий.

Сумма баллов, заработанных студентом в течение семестра и на экзамене, образует рейтинг обучения строительной механике в семестре. Изучение строительной механики считается успешным, если рейтинг удовлетворяет условию 600 .

Если студент в течение семестра наберет число баллов, удовлетворяющее условию 600 , то он имеет право выбора – не сдавать экзамен и получить итоговую оценку согласно специальной шкале перевода в соответствии с количеством набранных баллов или сдавать экзамен с целью повышения своей оценки.

Перевод рейтинга обучения студента в официальную десятибалльную систему оценок осуществляется согласно следующей шкале перевода:

9

0.7. Литература

При изучении третьей части курса в дополнение к настоящему учеб- но-методическому комплексу рекомендуется использование следующей литературы:

Основная

1.Смирнов, А.Ф. Строительная механика. Динамика устойчивость сооружений / А.Ф.Смирнов[и др.]. – М.: Стройиздат, 1984.

2.Клейн, Г.К. Руководство к практическим занятиям по строительной механике / Г.К. Клейн, В.Г. Рекач, Т.И. Розенблат. – М.: Высш. шк., 1972.

3.Дарков, А.В. Строительная механика / А.В. Дарков, Н.Н. Шапошников. – М.: Высш. шк., 1986.

4.Рабинович, И.М. Основы строительной механики стержневых систем / И.М. Рабинович. – М.: Стройиздат, 1960.

Дополнительная

5.Киселев, В.А. Строительная механика. Специальный курс / В.А. Киселев. – М.: Стройиздат, 1980.

6.Безухов, Н.И. Устойчивость и динамика сооружений в примерах и задачах / Н.И. Безухов, О.В. Лужин, Н.В. Колкунов. – М.: Высш. шк., 1987.

7.Селюков, В.М. Расчетно-проектировочные работы по строительной механике / В.М. Селюков. – Минск: Выш. шк., 1982.

8.Сорокин, Е.С. Динамический расчет несущих конструкций зданий / Е.С. Сорокин. – М.: Госстройиздат, 1956.

9.Справочник по динамике сооружений. – М.: Стройиздат, 1972.

10