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《结构力学》教学大纲
大纲说明
课程代码：5125015 总学时：80学时(讲课76学时，上机4学时) 总学分：5学分 课程类别：必修
适用专业：土木工程专业（本科） 预修要求：高等数学、理论力学、材料力学
课程的性质、目的、任务：
结构力学是土木工程专业的一门主要的技术基础课。它的任务是在学习理论力学和材料力学的基础上，了解和掌握杆件结构的计算原理和方法，熟悉各类结构的受力特点和性能，培养结构分析和计算的能力，为学习有关专业课程和解决生产实践中的结构力学问题打好基础。通过学习，使学生掌握平面杆件结构的组成分析、静定结构和超静定结构的内力和位移的计算分析方法。 课程教学的基本要求：
本课程的学习中，要密切联系实际，培养学生正确的分析问题的方法，注意正确理解掌握基本概念和基本方法。考虑到课程性质，建议采用多媒体教学手段。计算机应用是本课程的重要组成部分，在教学中应予以充分重视。 大纲的使用说明：
本大纲适用于土木工程本科专业80课时的结构力学课程使用，可根据具体的课时情况作适当的增删。
大纲正文
第一章 绪论 学时：2学时（讲课2学时）
本章讲授要点：结构力学的研究对象和任务；平面杆件结构和荷载的分类；结构计算简图概念及确定计算简图的原则。
重点：结构力学的研究对象和任务；结构计算简图概念及确定计算简图的原则。 难点：确定计算简图
第一节 结构力学的研究对象和任务 第二节 结构的计算简图
第三节 平面杆件结构和荷载的分类 第四节 结构力学的学习方法 习题：3题
第二章 平面体系的几何组成分析 学时：4学时（讲课3学时，习题1学时）
本章讲授要点：几何不变体系的基本组成规律；对体系几何组成的分析和判定；静定结
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构和超静定结构的几何组成特征。
重点：运用无多余约束的几何不变体系的三个简单组成规则分析一般体系的几何组成。 难点：三刚片体系中虚铰在无穷远处的情况。 第一节 概述
第二节 几何不变体系组成规则及体系分析举例 习题：6题
第三章 静定结构的内力计算 学时：10学时（讲课8学时，习题2学时）
本章讲授要点：梁、刚架的内力计算及内力图的绘制；多跨静定梁、静定平面刚架、三铰拱、受弯杆件与桁架杆件组合结构的内力计算；结点法和截面法计算静定平面架内力；三铰拱的受力特点，内力图特征，合理拱轴概念及静定结构的基本特征。
重点：梁、刚架的内力计算及内力图的绘制。 难点：斜梁的内力计算和内力特点。 第一节 静定结构概述 第二节 静定梁 第三节 静定平面刚架 第四节 三铰拱 第五节 静定平面桁架 第六节 静定组合结构 第七节 静定结构的特性 习题：16题
第四章 静定结构的位移计算 学时：8学时（讲课6学时，习题2学时）
本章讲授要点：虚功原理；单位荷载法；结构位移的一般公式；静定结构在荷载作用下及由于支座位移、温度改变所引起的位移计算；图乘法求结构位移；线性变形体系的四个互等定理。
重点：静定结构在荷载作用下的位移计算；尤其是图乘法求梁和刚架的位移。 难点：虚功原理及虚功方程；结构位移的一般公式。 第一节 概述 第二节 虚功原理
第三节 结构位移计算的一般公式 第四节 静定结构在荷载作用下的位移计算 第五节 图乘法
第六节 静定结构由于支座位移、温度改变所引起的位移 第七节 线性变形体系的互等定理 习题：10题
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第五章 力法 学时：10学时（讲课8学时，习题2学时）
本章讲授要点：力法的基本原理及基本结构的选取原则；力法方程及系数、自由项的物理意义；力法方程的建立、系数和自由项的计算；在荷载、支座移动、温度改变等外因作用下用力法计算各种超静定结构的方法和步骤；利用对称性的简化计算；超静定结构的位移计算；超静定结构最后内力图的校核。
重点：超静定结构的两个特性；力法典型方程；力法基本结构的合理选择；超静定结构的位移计算。
难点：力法基本结构的合理选择。 第一节 超静定结构的概念 第二节 力法的基本原理
第三节 超静定次数的确定与基本结构 第四节 力法典型方程
第五节 力法的计算步骤和举例 第六节 超静定结构的位移计算
第七节 超静定结构最后内力图的校核 第八节 对称性的利用
第九节 温度改变时超静定结构的计算 第十节 支座位移时超静定结构的计算 第十一节 超静定结构的特性 习题：12题
第六章 位移法 学时：8学时（讲课6学时，习题2学时）
本章讲授要点：位移法的基本原理及基本结构的确定；位移法典型方程及系数、自由项的物理意义；运用等截面杆件的转角位移方程，确定它们在各种外因影响下的杆端弯矩和杆端剪力；利用基本结构建立位移法典型方程及系数、自由项的计算；荷载作用下位移法解超静定梁和刚架，以及对称性的利用。
重点：位移法的基本原理及基本结构的确定；荷载作用下位移法解超静定梁和刚架。 难点：位移法典型方程的物理意义。 第一节 位移法的基本概念
第二节 位移法的基本未知量及基本结构 第三节 等截面直杆的计算 第四节 位移法典型方程及举例
第五节 用位移法计算连续梁和无侧移刚架 第六节 用位移法计算有侧移刚架
第七节 用剪力分配法计算等高铰结排架 第八节 对称性的利用 习题：9题
第七章 力矩分配法 学时：6学时（讲课4学时，习题2学时）
本章讲授要点：转动刚度、分配系数、传递系数的概念；用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架，并绘制内力图。
重点：力矩分配法的基本概念、基本原理；用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
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难点：用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。 第一节 力矩分配法的基本概念
第二节 用力矩分配法计算多结点连续梁和无侧移刚架 习题：6题
第八章 影响线 学时：6学时（讲课6学时）
本章讲授要点：影响线的概念；作静定梁的反力和内力影响线(静力法和机动法)；影响线为三角形时，能确定行列荷载的最不利荷载位置及相应的量值；简支梁绝对最大弯矩的计算和绘制其内力包络图的方法；用机动法确定连续梁内力影响线的形状及均布荷载的最不利分布。
重点：影响线的概念；作静定梁的反力和内力影响线(静力法和机动法)； 简支梁绝对最大弯矩的计算；内力包络图的概念。
难点：用机动法确定连续梁内力影响线的形状及均布荷载的最不利分布。 第一节 影响线的概念
第二节 用静力法作静定梁的影响线 第三节 用机动法作静定梁影响线 第四节 影响线的应用
第五节 简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩 第六节 超静定梁的影响线 习题：6题
第九章 矩阵位移法 学时：10学时（讲课6学时，上机4学时）
本章讲授要点：矩阵位移法的解题思路和步骤；单元刚度矩阵、总刚度矩阵中元素的物理意义；连续梁、刚架的结构刚度矩阵的形成及计算综合结点荷载的方法；矩阵位移法的计算步骤，用先处理法计算连续梁和刚架。
重点：矩阵位移法的基本原理和基本思路；连续梁、刚架的结构刚度矩阵的形成及计算综合结点荷载的方法；矩阵位移法的先处理法。
难点：连续梁、刚架的结构刚度矩阵的形成及计算综合结点荷载的方法；矩阵位移法的先处理法。
第一节 概述
第二节 局部坐标系下的单元刚度矩阵 第三节 整体坐标下的单元刚度矩阵 第四节 矩阵位移法的先处理法
第五节 非结点荷载的处理、等效结点荷载 第六节 电算程序及应用 习题：8题
第十章 结构的动力计算 学时：6学时（讲课6学时）
本章讲授要点：运动方程的建立；单自由度结构振动计算；多自由度结构振动计算。
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重点：结构动力分析的基本概念和分析方法；单自由度结构自由振动计算。 难点：多自由度结构自由振动计算及受迫振动分析计算。 第一节 概述
第二节 单自由度体系的自由振动 第三节 单自由度体系的受迫振动 第四节 两个自由度体系的自由振动
第五节 两个自由体系度在简谐荷载作用下的受迫振动 习题：6题
第十一章 结构的稳定性计算 学时：5学时（讲课5学时）
本章讲授要点：稳定计算的基本概念和计算方法 重点：用静力法和能量法计算结构的稳定性 难点：能量法计算稳定性的概念和方法 第一节 稳定性问题概述
第二节 静力法计算体系的稳定 第三节 能量法计算体系的稳定
第四节 用矩阵位移法计算刚架的稳定
第十二章 结构的极限荷载 学时：5学时（讲课5学时）
本章讲授要点：极限弯矩、塑性铰的概念，超静定梁的极限荷载计算方法 重点：极限荷载的概念和分析方法 难点：极限荷载的计算方法 第一节 概述
第二节 极限弯矩、塑性铰和极限状态 第三节 超静定梁的极限弯矩 第四节 判定极限荷载的一般定理
课时分配表：
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