结构力学教学大纲 (适用于土建类各专业本科生) 水利建筑工程学院 工程力学教研室 2007年2月
结构力学教学大纲 （适用于土建类各专业本科生） 水利建筑工程学院 工程力学教研室 2007 年 2 月
(结构力学)》 STRUCTURAL MENCHANICS 课程编号：0816140 开课学期：第五学期 本课程课内总学时：72学时 学分：4学分 教学对象： 具有一定高等数学、高等物理基础知识，己学握理论力学、材料力学基 本理论的土木工程类本科生。 二、教学目的： 培养学生掌握结构分析基本理论、结构计算基本方法，并运用这些理论 和方法进行土木专业设计和进一步从事结构理论研究。 三.教学要求： 1.绪论 了解本课程的任务、研究对象及内容，以及它的作用与其他课程的关系 了解结构力学学科的发展状况及趋势。 2.几何组成分析 掌握平面几何不变体系的基本组成规则及应用。 3.静定结构受力分析 熟练掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架内力的解法，掌握静定组合结 构和拱的内力计算方法，了解静定结构的力学特性。 4.静定结构总论 掌握刚体体系虚功原理内容及其应用，了解静定结构一般性质、各种结 构型式的受力特点。 5.影响线 了解移动荷载及影响线的概念，掌握静力法作静定梁、桁架的内力影响 线。能利用影响线求固定荷载作用下的内力及反力，确定移动荷载作用下 结构的最大内力：了解机动法作影响线的原理方法。了解简支梁的包络图
1 〈〈结构力学〉〉 STRUCTURAL MENCHANICS 课程编号： 0816140 开课学期： 第五学期 本课程课内总学时： 72 学时 学分：4 学分 一、 教学对象： 具有一定高等数学、高等物理基础知识，已掌握理论力学、材料力学基 本理论的土木工程类本科生。 二、 教学目的： 培养学生掌握结构分析基本理论、结构计算基本方法，并运用这些理论 和方法进行土木专业设计和进一步从事结构理论研究。 三． 教学要求： 1. 绪论 了解本课程的任务、研究对象及内容，以及它的作用与其他课程的关系 了解结构力学学科的发展状况及趋势。 2. 几何组成分析 掌握平面几何不变体系的基本组成规则及应用。 3. 静定结构受力分析 熟练掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架内力的解法，掌握静定组合结 构和拱的内力计算方法，了解静定结构的力学特性。 4. 静定结构总论 掌握刚体体系虚功原理内容及其应用，了解静定结构一般性质、各种结 构型式的受力特点。 5. 影响线 了解移动荷载及影响线的概念，掌握静力法作静定梁、桁架的内力影响 线。能利用影响线求固定荷载作用下的内力及反力，确定移动荷载作用下 结构的最大内力；了解机动法作影响线的原理方法。了解简支梁的包络图
的作法。 6.结构位移计算与虚功原理 广义力和广义位移的概念：实功和虚功的概念：变形体虚功原理：单位荷 载法及位移计算公式推导，熟练掌握静定结构的位移计算方法，荷载引起 的位移计算，图乘法，温度变化引起的位移计算，支座移动引起的位移计 算，线弹性体系的互等定理。 7.力法 掌握力法的基本原理（基本体系，基本未知量，典型方程）和用力法计 算超静定结构在荷载、支座移动、温度改变作用的内力。能计算超静定结构 的位移，了解超静定结构的力学特性。 8.位移法 掌握位移法的基本原理，有、无侧移刚架在荷载作用下的计算方法。对 称性的利用。 9.渐进法 掌握渐进法的基本原理（分配系数，传递系数，不平衡力矩），掌握计 算连续梁和无侧移刚架的力矩分配法。 四.教学内容、学时分配（共72学时） 1.学时分配表： 内容 课 时 1.绪论 2 2.杆件体系的几何组成分析 6 3.静定结构的内力计算 14 4.静定结构总论 4 5.影响线 6 6.结构位移计算与虚功原理 10 7.力法 12 8.位移法 10 9.渐近法 8 合 计 72
2 的作法。 6. 结构位移计算与虚功原理 广义力和广义位移的概念；实功和虚功的概念；变形体虚功原理；单位荷 载法及位移计算公式推导，熟练掌握静定结构的位移计算方法，荷载引起 的位移计算，图乘法，温度变化引起的位移计算，支座移动引起的位移计 算，线弹性体系的互等定理。 7. 力法 掌握力法的基本原理（基本体系，基本未知量，典型方程）和用力法计 算超静定结构在荷载、支座移动、温度改变作用的内力。能计算超静定结构 的位移，了解超静定结构的力学特性。 8. 位移法 掌握位移法的基本原理，有、无侧移刚架在荷载作用下的计算方法。对 称性的利用。 9. 渐进法 掌握渐进法的基本原理（分配系数，传递系数，不平衡力矩），掌握计 算连续梁和无侧移刚架的力矩分配法。 四. 教学内容、学时分配（共 72 学时） 1．学时分配表： 内 容 课 时 1．绪论 2 2．杆件体系的几何组成分析 6 3．静定结构的内力计算 14 4．静定结构总论 4 5．影响线 6 6. 结构位移计算与虚功原理 10 7．力法 12 8．位移法 10 9．渐近法 8 合 计 72
2.教学内容： 第一章。绪论 结构力学的研究对象、任务。常用结构的计算简图以及结构和荷载的分 类。 第二章.体系的几何组成分析 几何组成分析的目的和几个概念。几何不变体的组成规律。平面杆系的 几何组成分析。 平面杆系的计算自由度。几何构造与静力特性的关系。 第三章.静定平面结构的受力分析 静定梁、刚架、拱、桁架、组合结构的受力分析，内力图的表示方法 杆件的受力分析：脱离体、控制截面法、叠加法、内力与外力的微分关系。 静定结构的特性总结。 第四章.静定结构总论 刚体体系虚功原理内容及其应用，静定结构一般性质、各种结构型式的 受力特点。 虚功原理和结构的位移计算 第五章影响线。 移动荷载和影响线的概念。静力法作简支梁影响线。机动法作影响线及影响 线的应用。简支梁的包络图和绝对最大弯矩。 第六章结构位移计算与虚功原理 刚体的虚位移原理、虚力原理、虚功原理。结构位移计算的一般公式。荷 载作用下的位移计算，图乘法求位移，温度改变、支座沉陷下结构的位移计 算。广义力、广义位移、互等定理。 第七章力法 超静定结构的组成和超静定次数的确定。力法的基本概念。力法求解超 静定梁、桁架、刚架、排架、拱。 *力法的简化：对称性的利用，广义未知力的利用，弹性中心法。 支座位移和温度改变时的计算，超静定结构的位移计算和力法的校核
3 2．教学内容： 第一章．绪论 结构力学的研究对象、任务。常用结构的计算简图以及结构和荷载的分 类。 第二章．体系的几何组成分析 几何组成分析的目的和几个概念。几何不变体的组成规律。平面杆系的 几何组成分析。 平面杆系的计算自由度。几何构造与静力特性的关系。 第三章．静定平面结构的受力分析 静定梁、刚架、拱、桁架、组合结构的受力分析，内力图的表示方法。 杆件的受力分析：脱离体、控制截面法、叠加法、内力与外力的微分关系。 静定结构的特性总结。 第四章．静定结构总论 刚体体系虚功原理内容及其应用，静定结构一般性质、各种结构型式的 受力特点。 虚功原理和结构的位移计算 第五章 影响线． 移动荷载和影响线的概念。静力法作简支梁影响线。机动法作影响线及影响 线的应用。 简支梁的包络图和绝对最大弯矩。 第六章 结构位移计算与虚功原理 刚体的虚位移原理、虚力原理、虚功原理。结构位移计算的一般公式。荷 载作用下的位移计算，图乘法求位移，温度改变、支座沉陷下结构的位移计 算。广义力、广义位移、互等定理。 第七章 力法 超静定结构的组成和超静定次数的确定。力法的基本概念。力法求解超 静定梁、桁架、刚架、排架、拱。 * 力法的简化：对称性的利用，广义未知力的利用，弹性中心法。 支座位移和温度改变时的计算，超静定结构的位移计算和力法的校核
超静定结构的特性。 第八章.位移法 位移法的概念。等截面杆件的计算，转角位移的刚度方程。无侧移刚架 的计算，有侧移刚架的的计算。对称结构的计算。支座移动和温度改变时的 计算。 第九章。.渐近法 渐近法的基本概念。单、多结点的力矩分配，刚性、铰接悬臂结构力矩 分配的处理 *无剪力分配法的概念。无剪力分配法的应用一符合倍数关系的多跨刚 幸*无剪力分配法与力矩分配法的联合应用，多层、多跨刚架的近似计算 广义反弯点法一D值法。迭代法。 五教学重点及难点 1.重点在结构组成分析，无论是刚片系、杆系都能较熟练地分析 2.绘制各类结构的内力图。 3.图乘法、单位力法求结构位移。 4.用力法求解超静定结构的过程及每一步的意义。 5.位移法的基本原理，应用转角位移方程，准确指明每一项的物理意义。 6.影响线及包络图的概念，作静定结构影响线，确定简支梁绝对最大弯矩。 六.采用的教学手段与教学方法： 采用理论授课为主，黑板教学、多媒体课件结合网络课件、计算机软（课） 件辅助教学的形式。 七.需要注意的问题： 本课程经常要运用高等数学、理论力学、材料力学等先修课程的知识，学 生应根据内容进行必要复习。学习时要注意分析方法与解题思路，注意理论 联系实际，了解结构力学发展趋势发挥计算机辅助分析计算软（课）件在结 构力学教学中特有的作用。 八.测试内容与方式： 通过试卷笔试方法检测基础知识的分析运用能力，且结合平时习题成绩
4 超静定结构的特性。 第八章．位移法 位移法的概念。等截面杆件的计算，转角位移的刚度方程。无侧移刚架 的计算，有侧移刚架的的计算。对称结构的计算。支座移动和温度改变时的 计算。 第九章．渐近法 渐近法的基本概念。单、多结点的力矩分配，刚性、铰接悬臂结构力矩 分配的处理。 *无剪力分配法的概念。无剪力分配法的应用—符合倍数关系的多跨刚 架。 **无剪力分配法与力矩分配法的联合应用，多层、多跨刚架的近似计算。 广义反弯点法—D 值法。迭代法。 五. 教学重点及难点 1． 重点在结构组成分析，无论是刚片系、杆系都能较熟练地分析。 2． 绘制各类结构的内力图。 3． 图乘法、单位力法求结构位移。 4． 用力法求解超静定结构的过程及每一步的意义。 5． 位移法的基本原理，应用转角位移方程，准确指明每一项的物理意义。 6． 影响线及包络图的概念，作静定结构影响线，确定简支梁绝对最大弯矩。 六. 采用的教学手段与教学方法： 采用理论授课为主，黑板教学、多媒体课件结合网络课件、计算机软（课） 件辅助教学的形式。 七. 需要注意的问题： 本课程经常要运用高等数学、理论力学、材料力学等先修课程的知识，学 生应根据内容进行必要复习。学习时要注意分析方法与解题思路，注意理论 联系实际，了解结构力学发展趋势发挥计算机辅助分析计算软（课）件在结 构力学教学中特有的作用。 八. 测试内容与方式： 通过试卷笔试方法检测基础知识的分析运用能力，且结合平时习题成绩
综合评定成绩。 九.使用教材及主要参考书： 《结构力学教程》清华大学编龙驭球、包世华主编 高等教育出版社 《结构力学》 湖南大学、天津大学、合肥工业大学 合编杨天样主编 《结构力学》 金宝桢主编 《结构力学》 大连工学院、天津大学编 大纲制定者：水利建筑工程学院工程力学教研室 大纲批准者：水利建筑工程学院学术委员会 二OO七年三月
5 综合评定成绩。 九. 使用教材及主要参考书： 《结构力学教程》 清华大学编 龙驭球、包世华主编 高等教育出版社 《结构力学》 湖南大学、天津大学、合肥工业大学 合编 杨天祥主编 《结构力学》 金宝桢主编 《结构力学》 大连工学院、天津大学编 大纲制定者：水利建筑工程学院工程力学教研室 大纲批准者： 水利建筑工程学院学术委员会 二〇〇七年三月