结构力学1课程教学大纲

1、结构力学1课程教学大纲课程名称：结构力学（1）英文名称：Structural Mechanics（1）课程编码：x2071641学 时 数：64其中实践学时数：2学时课外学时数：0学时学 分 数：4.0适用专业：土木工程一、课程简介本课程是土木工程专业的一门重要的专业基础课程。课程内容包括绪论、结构的几何构造分析、静定结构的受力分析、影响线、虚功原理及结构位移计算、力法、位移法、渐进法及其他算法。通过结构力学（1）课程的学习,学生掌握结构力学的基本原理、基本理论和基本方法，具备将工程实践中的实际问题抽象为相应的力学模型并运用相应的力学计算公式进行求解的基本能力，具备解决工程实践中相应的结构力学

2、实际问题的基本能力，具备运用常用工程力学计算机软件进行工程力学分析、计算的基本能力。二、课程目标与毕业要求关系表课程目标毕业要求1、掌握平面杆系结构分析计算的基本概念，基本原理和基本方法，提高学生的计算能力，熟练进行杆件结构的分析计算。1.3.能够严谨推理复杂工程问题对应的分析模型的正确性，并能正确求解模型。2、培养学生分析问题和解决问题的能力，为专业结构设计和研究打下坚实的理论基础。2.1.能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别和判断土木工程复杂工程问题的关键环节和参数。3、掌握杆系结构计算的结构力学求解器的使用方法，具备利用计算机等现代工具进行力学分析和计算的能力。5.1.能开发

3、、选择和使用与土木工程相关的制图、计算，有限元模拟与分析等方面的技术和工具。三、课程教学内容、基本要求、重点和难点1、结构力学研究对象和任务；结构计算简图；结构分类、荷载分类了解结构力学的任务，与其它课程的关系及常见杆件结构的分类；熟练掌握结构计算简图的概念和确定结构计算简图的原则；熟练掌握杆件结构的支座分类和结点分类；理解荷载的分类。重点：结点的受力和几何特征难点：结构的简化及计算简图2、结构的几何构造分析几何结构的分析的几个概念；平面杆件体系的计算自由度；平面几何不变体系的组成规律了解必要约束和多余约束的概念。理解几何不变体系和几何可变体系、自由度和约束。掌握平面几何不变体系的基本组成规律

4、及其应用。重点：几何不变体系的基本组成规律难点：刚片的选取及灵活应用三个组成规律来判断平面体系的几何组成。3、静定结构受力分析静定梁；静定钢架；静定桁架；三铰拱和静定组合结构；静定结构基本性质和受力特点熟练掌握截面内力计算和内力图的形状特征； 熟练掌握绘制弯矩图的叠加法；应用截面法求解静定结构，绘制其内力图；理解桁架的受力特点及按几何组成分类。应用结点法和截面法及其联合应用，会计算简单桁架、联合桁架即复杂桁架。熟练掌握三铰拱的反力和内力计算。了解三铰拱的内力图绘制的步骤。理解三铰拱合理拱轴的形状及其特征；理解静定结构受力分析方法，静定结构的一般性质，各种结构形式的受力特点。重点：多跨梁和刚架的

5、弯矩图难点：分段叠加法作内力图和刚架的内力计算及内力图。4、影响线移动荷载和影响线的概念；静力法作简支梁的影响线；结点荷载作用下梁的影响线；静力法作桁架的影响线；机动法作影响线；影响线的应用理解影响线的概念和绘制影响线的基本方法；熟练掌握用静力法和机动法绘制静定梁的影响线；理解连续梁影响线形状的确定和最不利活荷载位置的确定；了解简支梁内力包络图。重点：作梁的影响线难点：桁架的影响线5、虚功原理及结构位移计算结构位移概念；刚体体系虚位移原理及其应用；变形体系虚功原理和位移计算一般公式；荷载作用下位移计算；图乘法；支座位移和温度改变时位移计算；互等定理（1）理解实功、虚功、广义力、广义位移的概念；

6、理解变形体虚功原理；熟练掌握荷载产生的位移计算；应用图乘法求位移；了解温度改变、支座移动引起的位移计算；理解互等定理。重点：静定刚架的位移难点：根据虚功原理，采用图乘法计算变形体系在荷载、温度、支座沉降作用下的位移。6、力法超静定结构概述和力法基本概念；超静定次数和力法典型方程；力法计算超静定刚架；计算对称结构；力法计算其他超静定结构；支座位移和温度改变时力法计算熟练掌握力法基本结构的确定、力法方程的建立及其物理意义、力法方程中的系数和自由项的物理意义及其计算；熟练掌握荷载作用下的超静定结构计算，理解其它因素下的超静定结构计算；应用力法求解梁、刚架、排架和桁架，理解力法计算其它结构；理解半结构

7、的取法；了解超静定结构的位移计算及力法计算结果的校核。重点：力法计算超静定结构在荷载作用下的内力难点：对称性简化7、位移法位移法的基本概念；等截面杆件的刚度方程；位移法的基本体系和典型方程；用位移法计算刚架熟练掌握位移法基本未知量和基本结构的确定、位移法典型方程的建立及其物力意义、位移法方程中的系数和自由项的物理意义及其计算、最终弯矩图的绘制；理解一些常用的形常数和载常数；熟练掌握由弯矩图绘制剪力图和轴力图的方法；理解利用对称性简化计算；应用位移法计算荷载作用下结构的内力，了解其它因素下的计算；理解位移法方程有两种建立方法：典型方程法和写平衡方程法，熟练掌握其中一种方法，了解另一种方法。重点：

8、位移法计算刚架难点：对称性简化和位移法的应用8、渐进法和其他计算方法力矩分配法的基本概念；单结点的力矩分配；多结点的力矩分配；无剪力分配法熟练掌握力矩分配法的基本概念与连续梁和无侧移刚架的计算；了解用力矩分配法计算有侧移刚架；应用无剪力分配法计算。重点：力矩分配法的计算连续梁和无侧移刚架难点：力矩分配法和位移法的联合应用四、教学方式及学时分配序号主要内容主要教学方式学时分配辅导答疑比例一绪论讲授22:1二结构的几何构造分析讲授+练习42:1三静定结构的受力分析讲授+练习+实训16+22:1四影响线讲授+练习82:1五虚功原理与结构位移计算讲授+练习82:1六力法讲授+练习102:1七位移法讲授

9、+练习82:1八渐进法及其他算法讲授+练习62:1五、课程其他教学环节要求2学时上机实践，上机内容为结构力学求解器的应用，要求详见相关实践教学大纲。六、本课程与其他课程的联系先修课程：高等数学，大学物理，理论力学，材料力学 后续课程：混凝土结构设计、钢结构设计、工程结构抗震七、建议教材及教学参考书目结构力学I：基本教程，龙驭球、包世华主编，高等教育出版社，2012年8月。结构力学(上)，李廉锟主编，高等教育出版社，2017年7月。结构力学，李延强、杨学堂主编，上海交通大学出版社，2017年。结构力学学习辅导与习题精解，樊友景主编，中国建筑工业出版社，2004年9月。八、课程考核方式与成绩评定办法 本课程