《结构力学》教学大纲 一、课程的性质与任务 《结构力学》是土木工程专业的一门必修的专业基础课程，该课程的主要任务是使学生具备系统 的结构力学基本知识，为学习高等结构力学课程和有关专业课程，为毕业后从事结构设计、施工和 科研工作打好理论基础：培养和提高学生的计算能力，使学生对一般的结构分析问题能熟练地手 算，并初步具有使用结构电算程序的能力。 二、课程的内容与基本要求 1理论教学基本内容 (1)绪论 结构力学的研究对象及任务。结构力学与其他课程的关系。结构的计算简图及其分类。结点及支 座的分类。荷载的分类。 (2)平面体系的几何组成分析 几何组成分析的目的。平面体系的自由度。几何不变体系的基本组成规则。瞬变体系的特征。几 何组成分析方法。静定与超静定结构的几何组成特征。 (3)静定梁和静定平面刚架 静定梁的组成特点。多跨静定梁内力分析。内力图的绘制。刚架的特点，静定平面刚架的分类 静定平面刚架的计算及其内力图的绘制。 (④)静定拱 拱的特点。三铰拱内力分析的数解法。合理拱轴的概念。 (5)静定平面桁架 桁架的特点及其应用。理想桁架的内力。结点法及截面法的联合应用。各类平面梁式桁架的比 较。静定空间桁架的计算。静定组合结构。静定结构的特性。 (6)影响线 影响线的概念。用静力法作单跨静定梁的反力和内力影响线。用机动法作静定梁的影响线。简支 梁内力包络图和绝对最大弯矩！ (7)结构位移计算 计算位移的目的。虚功原理。结构位移计算的一般公式。静定结构在荷载作用下的位移计算。积 分方法与图乘法。静定结构由于温度改变引起的位移计算。静定结构由于支座移动引起的位移计 算。线性变形体系的互等定理。 (8)力法 超静定结构概念。超静定次数的确定。力法的基本原理。基本未知量与基本体系。力法的典型方 程式及其物理意义。在荷载作用下超静定梁和刚架的计算。对称性利用。超静定桁架的计算。超前 定组合结构的计算。两铰拱的计算。温度改变及支座移动下超静定结构的计算。超静定结构的位移 计算。最后内力图的校核。静定结构的特性。 (9)位移法 位移桁架的基本原理。等截面直杆的转角位移方程。基本未知量与基本体系。位移法的典型方程 式及其物理意义。应用基本体系及典型方程式计算超静定结构。应用结点及截面平衡方程计算超静 定结构。对称性的利用。支座移动下的计算。 (10)力矩分配法 力矩分配法的基本概念。分配系数与传递系数。用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移的刚 架
《结构力学》教学大纲 一、课程的性质与任务 《结构力学》是土木工程专业的一门必修的专业基础课程，该课程的主要任务是使学生具备系统 的结构力学基本知识，为学习高等结构力学课程和有关专业课程，为毕业后从事结构设计、施工和 科研工作打好理论基础；培养和提高学生的计算能力，使学生对一般的结构分析问题能熟练地手 算，并初步具有使用结构电算程序的能力。 二、课程的内容与基本要求 1 理论教学基本内容 (1) 绪论 结构力学的研究对象及任务。结构力学与其他课程的关系。结构的计算简图及其分类。结点及支 座的分类。荷载的分类。 (2) 平面体系的几何组成分析 几何组成分析的目的。平面体系的自由度。几何不变体系的基本组成规则。瞬变体系的特征。几 何组成分析方法。静定与超静定结构的几何组成特征。 (3) 静定梁和静定平面刚架 静定梁的组成特点。多跨静定梁内力分析。内力图的绘制。刚架的特点，静定平面刚架的分类。 静定平面刚架的计算及其内力图的绘制。 (4) 静定拱 拱的特点。三铰拱内力分析的数解法。合理拱轴的概念。 (5) 静定平面桁架 桁架的特点及其应用。理想桁架的内力。结点法及截面法的联合应用。各类平面梁式桁架的比 较。静定空间桁架的计算。静定组合结构。静定结构的特性。 (6) 影响线 影响线的概念。用静力法作单跨静定梁的反力和内力影响线。用机动法作静定梁的影响线。简支 梁内力包络图和绝对最大弯矩。 (7) 结构位移计算 计算位移的目的。虚功原理。结构位移计算的一般公式。静定结构在荷载作用下的位移计算。积 分方法与图乘法。静定结构由于温度改变引起的位移计算。静定结构由于支座移动引起的位移计 算。线性变形体系的互等定理。 (8) 力法 超静定结构概念。超静定次数的确定。力法的基本原理。基本未知量与基本体系。力法的典型方 程式及其物理意义。在荷载作用下超静定梁和刚架的计算。对称性利用。超静定桁架的计算。超静 定组合结构的计算。两铰拱的计算。温度改变及支座移动下超静定结构的计算。超静定结构的位移 计算。最后内力图的校核。静定结构的特性。 (9) 位移法 位移桁架的基本原理。等截面直杆的转角位移方程。基本未知量与基本体系。位移法的典型方程 式及其物理意义。应用基本体系及典型方程式计算超静定结构。应用结点及截面平衡方程计算超静 定结构。对称性的利用。支座移动下的计算。 (10) 力矩分配法 力矩分配法的基本概念。分配系数与传递系数。用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移的刚 架
(11)矩阵位移法 矩阵位移法的基本概念。局部坐标系与整体坐标系的单元刚度矩阵。结构的总刚度矩阵。支承条 件的引入。等效结点荷载。矩阵位移法的计算步骤及示例。 (12)结构的极限荷载 极限荷载的一般概念。极限弯矩、塑性铰、破坏荷载。单跨超静定梁的极限荷载。比例加载的几 个定理。确定极限荷载的方法。连续梁的极限荷载。刚架的极限荷载。 (13)结构动力学 动力计算的概念。单自由度体系的运动微分方程和自由振动。单自由度体系在简谐荷载和任意荷 载作用下的动力计算。多自由度体系的自由振动。多自由度体系的强迫振动，直接解法与振型叠加 法。能量法。 2课程应达到的基本要求 ()掌握计算简图的意义，对一般的杆件结构能选择计算简图。 (2)对一般的杆件结构能分析其几何组成，确定其超静定次数 (3)掌握几种典型结构受力特性。 (4)具有比较熟练的计算能力，对计算结果能进行校核，会使用结构力学方面的常用图表手册。 (⑤)能熟练地选择隔离体，运用平衡条件，准确地计算出静定结构的支座反力和内力。 (⑥)能应用静力法作一般结构的影响线，了解用机动法作影响线原理。 ()掌握变形的虚功原理，能熟练地掌握静定结构在荷载作用、温度变化、支座移动影响下的位 移计算。 (8)掌握力法、位移法与力矩分配法的基本原理，并能应用这些方法计算超静定结构，对一般超 静定结构能选择适当的计算方法。 (9)会计算超静定结构的位移，并对超静定结构的内力图进行校核 (10)掌握矩阵位移法的基本原理和计算步骤。 (11)会计算超静定梁的极限荷载。 (12)掌握动力分析的基本方法，掌握单自由度及两个自由度体系的自由振动与简谐振动作用下受 迫振动的计算方法。 三、教学方法与教学手段说明 的处 教学法环节的安排，教学时数的分配等方面都可有较大的灵活性。但必 须在课程基本要求的前提下 四、学时分配 课程时数分配 序号 教学内容 实验 备注 绪论 平面体系的何组成分析 多跨静定梁和静定平面刚架 伊正 静定平面桁架 结构位移计算 位移 10 力矩分配 10 矩年位移 12
序号 教学内容 课程时数分配 理论 备注 学时 实验 学时 实践 学时 其他 学时 1 绪论 2 2 平面体系的几何组成分析 4 3 多跨静定梁和静定平面刚架 12 4 静定拱 2 5 静定平面桁架 2 6 结构位移计算 12 7 力法 12 8 位移法 10 9 力矩分配法 4 10 矩阵位移法 12 (11) 矩阵位移法 矩阵位移法的基本概念。局部坐标系与整体坐标系的单元刚度矩阵。结构的总刚度矩阵。支承条 件的引入。等效结点荷载。矩阵位移法的计算步骤及示例。 (12) 结构的极限荷载 极限荷载的一般概念。极限弯矩、塑性铰、破坏荷载。单跨超静定梁的极限荷载。比例加载的几 个定理。确定极限荷载的方法。连续梁的极限荷载。刚架的极限荷载。 (13) 结构动力学 动力计算的概念。单自由度体系的运动微分方程和自由振动。单自由度体系在简谐荷载和任意荷 载作用下的动力计算。多自由度体系的自由振动。多自由度体系的强迫振动，直接解法与振型叠加 法。能量法。 2 课程应达到的基本要求 (1) 掌握计算简图的意义，对一般的杆件结构能选择计算简图。 (2) 对一般的杆件结构能分析其几何组成，确定其超静定次数。 (3) 掌握几种典型结构受力特性。 (4) 具有比较熟练的计算能力，对计算结果能进行校核，会使用结构力学方面的常用图表手册。 (5) 能熟练地选择隔离体，运用平衡条件，准确地计算出静定结构的支座反力和内力。 (6) 能应用静力法作一般结构的影响线，了解用机动法作影响线原理。 (7) 掌握变形的虚功原理，能熟练地掌握静定结构在荷载作用、温度变化、支座移动影响下的位 移计算。 (8) 掌握力法、位移法与力矩分配法的基本原理，并能应用这些方法计算超静定结构，对一般超 静定结构能选择适当的计算方法。 (9) 会计算超静定结构的位移，并对超静定结构的内力图进行校核。 (10) 掌握矩阵位移法的基本原理和计算步骤。 (11) 会计算超静定梁的极限荷载。 (12) 掌握动力分析的基本方法，掌握单自由度及两个自由度体系的自由振动与简谐振动作用下受 迫振动的计算方法。 三、教学方法与教学手段说明 本课程以专业教师课堂讲授为主，但应加强课堂练习课和讨论课的安排。鼓励学生用不多的业余 时间进行预习，注意营造宽松、活泼课堂气氛，鼓励学生独立思考，提出专业问题共同探讨，让学 生在宽松的气氛中掌握知识。 本课程教学内容的处理，教学法环节的安排，教学时数的分配等方面都可有较大的灵活性。但必 须在课程基本要求的前提下进行。 四、学时分配
11■ 影响线 8■ 12 结构的极限荷载 8 13 结构的动力计算 14 合计 102 五、考核方式和要求 本课程考核由期末卷面考试（占总成绩的70%）和出勤、平时作业、课堂讨论（占总成绩的 30%)等部分组成，其中，期末卷面考试采用教考分离闭卷方式。 六、教材与主要参考书目
11 影响线 8 12 结构的极限荷载 8 13 结构的动力计算 14 合计 102 五、考核方式和要求 本课程考核由期末卷面考试（占总成绩的70%）和出勤、平时作业、课堂讨论（占总成绩的 30%）等部分组成，其中，期末卷面考试采用教考分离闭卷方式。 六、教材与主要参考书目 教材：《结构力学》（上、下册），李廉锟主编，高等教育出版社，2004年7月第4版 参考书：《结构力学教程》（上、下册），龙驭球主编，高等教育出版社，1993年