【課程編碼】jzzb1080課程名稱】結構力學
【英文名稱】structural mechanics
【總學時】85學分】5
【理論學時】85實驗、實踐學時】0
【課程類別】專業必修課
【適用專業】土木工程
【課程性質、目標和要求】
本課程是土木工程專業重要的學科基礎課，是該專業的一門主幹課、必修課。
通過本課程的學習，使學生了解桿件結構的組成規律；掌握靜定和超靜定結構的內力和位移的計算原理和方法，提高結構計算能力，熟練分析、計算土木工程結構的力學效能，為學習有關專業課程以及畢業後從事結構設計、施工和科研工作打好理論基礎，培養學生對工程結構進行分析和計算的能力。
學生學完本門課程後，應達到下列要求：
1．對一般的桿件結構能選擇正確的計算簡圖、並能分析其幾何組成。
2．熟練掌握選擇隔離體列平衡方程的方法，對一般靜定結構能正確地進行內力分析。
3．理解影響線的概念，掌握靜力法作靜定梁、桁架的影響線的方法，會利用影響線求結構在移動荷載下的最大內力。
4．理解變形體虛功原理的內容及其應用，熟練掌握靜定結構在荷載等因素下位移的計算方法。
5．掌握力法、位移法、力矩分配法的基本原理，並能選擇適當的計算方法對一般超靜定結構作熟練地計算。會計算超靜定結構的位移。會利用對稱性進行簡化計算。
6．了解桿件結構動力分析的基本方法。
【教學內容和要求】
第一章結構的組成分析
一、學習目的要求
了解結構力學的任務和方法，結構的計算簡圖，結構和幹件結構的分類以及荷載的分類。
二、主要教學內容
1、結構和結構的分類
2、結構力學的人物和方法
3、結構的計算簡圖
4、桿件結構的分類
5、荷載的分類
第二章結構的幾何組成分析
一、學習目的要求
1、了解幾何組成分析的目的，判定桿件體系是否幾何可變，從而決定其能否用作結構；研究幾何不變、無多餘約束體系的組成規則，以便幫助我們正確選擇靜力分析方法和程式；
2、掌握不變無多餘約束體系的三個組成規則；
3、掌握結構的幾何組成和靜力特徵之間的關係。
二、主要教學內容
1、幾何組成分析的目的，幾何不變體系和幾何可變體系自由度和約束的概念；
2、幾何不變無多餘約束的平面桿件體系的幾何組成規律；
3、瞬變體系；
4、結構的幾何組成和靜定性的關係。
5、結構的幾何組成和靜定性的關係。
第三章靜定梁
一、學習目的要求
1、掌握靜定梁的計算步驟；
2、掌握支座反力的計算；
3、掌握桿件截面內力有彎矩、剪力、軸力及注意正負號規定；
4、掌握杆端截面內力的計算方法；
5、掌握內力圖的繪製。
二、主要教學內容
1、靜定單跨樑的計算；
2、簡支斜樑的計算；
3、多跨靜定梁。
第四章靜定剛架
一、學習目的要求
1、掌握靜定剛架的計算步驟；
2、掌握支座反力的計算；
3、掌握桿件截面內力有彎矩、剪力、軸力及注意正負號規定；
4、掌握杆端截面內力的計算方法；
5、掌握內力圖的繪製；
6、掌握內力圖的校核。
二、主要教學內容
1、靜定平面剛架的幾何組成及特點；
2、靜定剛架支座反力的計算；
3、靜定剛架內力的計算和內力圖的繪製；
4、三鉸剛架及多層多跨靜定剛架的的內力圖；
5、靜定空間剛架的計算（選修）。
第五章三鉸拱和懸索
一、學習目的要求
掌握行架的基本計算方法和特點。
二、主要教學內容
1、三鉸拱的組成和型別；
2、豎向荷載作用下三鉸拱的支座反力及截面內力計算公式；
3、三鉸拱的受力特性；
4、三鉸拱的合理軸線。
第六章靜定桁架和組合結構
一、學習目的要求
掌握桁架的基本計算方法和特點。
二、主要教學內容
1、桁架的組成和型別；
2、結點法；
3、截面法；
4、結點法和截面法的聯合應用；
5、組合結構
6、靜定空間桁架（選修）。
第七章靜定結構總論
一、學習目的要求
1、掌握靜定結構的一般性質和各種結構型式的受力特點；
2、提高、深化對靜定結構及其分析方法的了解。
二、主要教學內容
1、靜定結構受力分析的方法；
2、靜定結構的一般性質；
3、各種結構型式的受力特點；
4、用零載法分析體系的幾何可變性（選修）。
第八章內力影響線
一、學習目的要求
1、搞清內力影響線和內力圖的區別；
2、掌握影響線的繪製方法（靜力法和機動法）及其應用
3、了解結點荷載作用下影響線的特點。
二、主要教學內容
1、影響線的概念；
2、靜力法作靜定單跨樑影響線；
3、結點荷載作用下樑的影響線；
4、靜力法作桁架的影響線；
5、靜力法作靜定梁的影響線
6、影響線的應用；
7、公路、鐵路的標準荷載制及換算荷載（選修）；
8、簡支梁的包絡圖和絕對最大彎矩（選修）。
第九章結構的位移計算
一、學習目的要求
1、掌握虛功原理（圖乘法）；
2、掌握荷載、支座位移、溫度變化作用下的位移計算；
3、掌握互等定理的應用。
二、主要教學內容
1、位移計算的目的。變形體系的虛功原理；
2、結構位移計算的一般公式。靜定結構在荷載作用下的位移計算；
3、圖乘法；
4、靜定結構由於溫度變化及支座移動下的位移計算；
5、線彈性結構的互等定理。
第十章力法
一、學習目的要求
1、掌握力法的計算步驟及適用條件；
2、掌握超靜定結構的內力計算與內力圖的繪製；
3、掌握對稱性的利用和簡化；
4、掌握超靜定結構的位移計算與變形條件的校核。
二、主要教學內容
1、超靜定結構的概念及超靜定次數的確定；
2、力法的基本概念、基本未知量及基本體系；
3、力法的典型方程及其意義；
4、力法的計算步驟。對稱性的利用；
5、超靜定結構的位移計算。最後內力圖的校核；
6、溫度變化及支座移動下超靜定結構的計算。超靜定結構的特性。
第十一章位移法
一、學習目的要求
掌握位移法的計算步驟及適用條件；
二、主要教學內容
1、位移法的基本原理。等截面直杆的轉角位移方程；
2、位移法的基本未知量、基本結構；
3、位移法的典型方程及其意義、位移法的計算步驟；
4、直接由平衡條件建立位移法基本方程。對稱性的利用。
第十二章力矩分配法
一、學習目的要求
掌握力矩分配法。
二、主要教學內容
1、力矩分配法的基本概念；
2、用力矩分配法計算連續梁及無側移剛架。
第十三章矩陣位移法
一、學習目的要求
1、了解超靜定結構的計算方法分類及各自特點；
2、掌握力矩分配法和位移法聯合求解有側移剛架的聯合解法；
3、了解結構計算簡圖的幾點補充內容。
二、主要教學內容
1、矩陣位移法的基本原理及解題思路。單元剛度矩陣；
2、單元剛度矩陣的座標變換；
3、結構的原始剛度矩陣；
4、支承條件的引入；
5、非結點荷載的處理；
6、矩陣位移法的計算步驟及示例；
7、平面杆繫結構分析程式介紹。
第十四章結構動力學
一、學習目的要求
1、掌握動力學的計算特點和動力計算簡圖；
2、掌握自振頻率的近似計算方法及能量法。
二、主要教學內容
1、動力計算概述、結構振動自由度；
2、單自由度結構的自由振動（無阻尼
3、單自由度結構的自由振動（有阻尼
4、單自由度結構在任意荷載下的強迫振動
5、單自由度結構在簡諧荷載下的強迫振動
6、多自由度結構的自由振動
7、主振型的正交性。計算頻率的近似方法。
【教學時間安排】
【成績評定辦法】
1、成績評定總則
學生成績=考勤成績+平時成績+期末考試成績，其中考勤成績佔20%，平時成績佔20%，期末考試成績佔60%。
2、平時成績評定
平時成績包括：課堂提問、平時作業等。
3、期末考核評定
期末考試採用閉卷形式，滿分100分，期末考試成績為捲麵成績。
【推薦教材】（書名，作者，出版社，出版時間）
《結構力學》，李鐮錕編，上、下冊，高等教育出版社。
【參考書目】
1、《結構力學教程》，龍馭球、包世華編，上、下冊，高等教育出版社。
2、《結構力學》，楊茀康、李家寶編，上、下冊，高等教育出版社。
【有關說明（教學建議）】
1、學生必須有一定的數學知識（高等數學和線性代數）。
2、課程的安排應根據教學過程中學生的接受情況作調查，並注意加強習題教學。
（ 編制：張揚/ 審核： ）
結構力學教學大綱
5 了解溫度改變引起的位移計算方法。6 了解支座位移引起的位移計算方法。7 了解功的互等定理 位移互等定理 反力互等定理 位移和反力互等定理及其使用條件。5 力法 1 了解超靜定結構的概念。2 掌握超靜定次數的確定方法和力法基本結構的選取方法。3 了解力法的典型方程式及其物理意義。4 熟練掌握荷載作...
《結構力學》教學大綱
一 課程編號 042242 課程名稱 結構力學 structural mechanics 二 教學物件 土木工程 水利水電工程 農業水利工程 設施農業科學與工程專業本科生 三 先修課程要求 高等數學 理論力學和材料力學。四 本課程的性質和任務 本課程是水利類 土建類專業的一門主要技術基礎課。其任務是...
結構力學D 教學大綱
一 本課程性質 任務 本課程的任務是在學習理論力學和材料力學等課程的基礎上，進一步掌握桿件結構的計算原理和方法，了解各類結構的受力效能，培養學生結構分析與計算方面的能力。通過結構力學的整個教學過程,逐漸培養學生的計算能力及綜合運用結構力學知識去分析 解決實際工程問題的能力。二 課程內容 第一章緒論 ...