《结构力学》教学大纲
适用于本科层次
一、课程的性质和任务
结构力学是土木建筑工程类各专业的主要技术基础课。课程的任务是使学生掌握杆系结构的内力和变形分析的基本方法。本课程以理论力学、材料力学作为主要先修课，为结构课程和工程实践提供必要的力学分析基础。
二、课程教学内容及要求
1．几何组成分析：掌握平面几何不变体系的基本组成规则及其运用。 2．静定结构内力分析：灵活运用隔离体平衡的方法，熟练掌握静定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，了解静定结构力学特性。
3．虚功原理与结构位移计算：了解变形体虚功原理的内容及其应用，熟练掌握荷载作用下静定结构的位移计算方法，理解静定结构在温度改变和支座移动影响下的位移计算方法，了解互等定理。
4．影响线：理解影响线的概念，掌握静力法作静定梁、桁架的内力影响线。了解机动法作影响线，会利用影响线求移动荷载下结构的最大内力。
5．力法：掌握力法的基本原理，能用力法计算超静定结构在荷载、温度改变和支座移动作用下的内力，会计算超静定结构的位移，了解超静定结构的力学特性。
6．位移法：掌握位移法的基本原理和刚架在荷载作用下的计算。 7．力矩分配法：掌握力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
8．结构矩阵分析：掌握矩阵位移法计算杆件结构的原理与分析方法。
三、课时分配与考核要求
第二章 平面体系的机动分析（自学4学时，面授4学时） （一）教学内容
1、几何组成分析的目的。 2、自由度的概念。
3、几何不变体系的基本规划。 4、瞬变体系的特征。
5、静定与超静定结构的几何组成特征。 （二）考核要求
1、掌握自由度和约束的概念。
2、熟练应用几何不变体系的基本规划来分析体系的几何组成。 第三章 静定梁与静定刚架（自学8学时，面授4学时） （一）教学内容
1、多跨静定梁的内力计算及内力图绘制。 2、静定平面刚架的内力计算及内力图绘制。 （二）考核要求
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1、掌握多跨静定梁的构造特点，熟练地进行内力计算并绘制内力图。
2、熟练掌握静定平面刚架的内力分析，尤其是应用叠架原理作刚架的弯矩图。 第四章 静定拱（自学2学时，面授2学时） （一）教学内容
1、三铰拱与梁（直梁或曲梁）在受力特征上的本质区别。 2、三铰拱的反力计算公式和内力计算公式。 3、合理拱轴的物理意义及数解法。 （二）考核要求
1、掌握如何选取隔离体以及应用平衡条件计算三铰拱的支座反力和内力。 2、掌握合理拱轴的基本概念及如何求出几中特定荷载下的合理拱轴线。 第五章 静定平面桁架（自学4学时，面授2学时） （一）教学内容
1、平面桁架的内力计算的数解法——结点法及截面法。 2、组合结构的计算。 （二）考核要求
1、掌握平面桁架的内力计算的数解法，并注意选好隔离体及其平衡条件、判别零杆。
2、了解组合结构计算方法及技巧。
第六章 结构位移计算（自学12学时，面授6学时） （一）教学内容
1、变形体的虚功原理。
2、位移计算的一般公式，单位荷载法。 3、静定结构在荷载作用下的位移计算。 4、图乘法。
5、静定结构在温度改变、支座移动时的位移计算。 6、线弹性结构的互等定理 （二）考核要求
1、深刻理解变形体的虚功原理。 2、掌握位移计算的一般公式。
3、熟练应用图乘法进行静定结构在荷载作用下的位移计算。 4、了解静定结构在温度改变、支座移动时的位移计算公式。 5、掌握线弹性结构的互等定理。
第七章 力法（自学12学时，面授6学时） （一）教学内容
1、超静定次数的确定。 2、力法的基本概念。
3、力法的典型方程及计算步骤。 4、对称性的利用。
5、超静定结构的位移计算。 6、最后内力图的校核。 （二）考核要求
1、正确确定超静定次数，选择一个计算简便的基本结构。
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2、熟练掌握利用已知变形条件建立力法典型方程，并求解出多余求知力，绘制结构内力图。
3、掌握利用结构的对称性特点，以简化计算。 4、掌握最后内力图的校核方法。
第八章 位移法（自学10学时，面授6学时） （一）教学内容
1、等截面直杆的转角位方程。
2、位移法的基本未知量和基本结构。 3、位移法的典型方程及计算步骤。 4、对称性的利用。 （二）考核要求
1、深刻理解位移法的物理概念。
2、熟练掌握在荷载作用下，超静定结构的位移法计算方法和步骤。 第九章 渐近法（自学4学时，面授4学时） （一）教学内容
1、力矩分配法的基本原理。
2、用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。 3、无剪力分配法。 （二）考核要求
1、熟练掌握用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架的原理及步骤。 第十章 矩阵位移法（自学8学时） （一）教学内容
1、单元刚度矩阵、坐标变换。 2、结构的原始刚度矩阵。 3、支承条件的引入。 4、非结点荷载的处理。
5、矩阵位移法的计算步骤及示例。 （二）考核要求
1、了解矩阵位移法的基本思路。 2、了解单元刚度矩阵的物理意义。
3、了解坐标变换以及由单元刚度矩阵组集成总刚度矩阵的方法。 4、了解等效结点荷载的概念和边界条件的处理方法。 第十一章 影响线及其应用（自学10学时） （一）教学内容 1、影响线的概念。
2、用静力法作单跨静定梁的影响线。 3、用机动法作单跨静定梁的影响线。 4、桁架的影响线。
5、利用影响线求量值。
6、最不利荷载位置的确定。
7、简支梁的绝对最大弯矩和内力包络图。 8、超静定结构影响线作法概述。
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9、连续梁的均布活载最不利位置及包络图 （二）考核要求
1、掌握静定梁和静定桁架的影响线的作法，以静力法为主。
2、掌握利用影响线确定静定结构在移动荷载组作用下的最不利荷载位置及相应的最大值的方法。
3、了解连续梁的均布活载最不利位置布置的方法。
4、了解连续梁的各种量值影响线的轮廓的画法及包络图的作法。
使用教材：《结构力学》，李廉锟主编，高等教育出版社
参考材料：《结构力学》，包世华主编，武汉工业大学出版社
《结构力学教程》上、下册，龙驭球等编著，高等教育出版社 《结构力学》，杨天祥主编，人民教育出版社
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《结构力学》自学进程表
第一周 至 第二周 第三周 至 第四周 第五周 第六周 自学内容和要求 第二章 平面系统的机动分析 平面体系的计算自由度；几何不变体系的 简单组成规划；瞬变体系；机动分析示例。 第三章 静定梁与静定刚架 单跨、多跨静定梁；静定平面刚架。 第四章 静定拱 三铰拱的数解法；三铰拱的合理拱轴线。 第五章 静定平面桁架 结点法；截面法；结点结和截面法联合应用；组合结构的计算。 第六章 结构位移计算 变形体的虚功原理；位移计算的一般公式；静定结构在荷载作用下的位移计算；图乘法；静定结构在温度变化时、支座移动时的位移计算；互等定理。 作业 2-1~2-6， 2-11~2-17 3-2，3-5 3-8 3-13~16 3-18~3-25 4-1 5-2，5-5 5-8，5-11 第七周 至 第九周 6-1，6-5 6-9，6-11 6-12，6-17 6-20 第十周 第七章 力法 至 力法典型方程、计算步骤和示例；对称性的利用；第十二周 超静定结构的位移计算；最后内力图的校核；支座位移时超静定结构的内力计算。 7-1~3 7-4，7-7 7-16，7-18 7-22，7-25 7-29 第十三周 第八章 位移法 8-1-2 8-4 至 等截面直杆的转角位移方程；位移法的基本未知量8-6 第十五周 和基本结构；位移法的典型方程及计算步骤；直接8-8 由平衡条件建立位移法基本方程；对称性的利用。 8-10 第九章 渐近法 第十六周 力矩分配法的基本原理；用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。 第十章 矩阵位移法 第十七周 单元刚度矩阵、坐标转换；结构的原始刚度矩阵；支承条件的引入；非结点荷载的处理；矩阵位移法的计算步骤及示例。 第十一章 影响线及其应用 第十八周 影响线的概念；用静力法、机动结体单跨静定梁的影响线；多跨静定梁的影响线；间接荷载作用下的影响线；利用影响线求量值；最不利荷载位置；简支梁的绝对最大弯矩和内力包络图。连续梁的影响线，连续梁的绝对最大弯矩和内力包络图。 9-1 9-4 9-6 9-7 10-2 10-3 10-5 11-2，11-3 11-6，11-10 11-13~14 11-22 11-27 11-29 11-32 5