《结构力学》课程规范

--#-《结构力学》课程规范一、课程概况课程号HBX220008课程名称结构力学课程英文名称StructuralMechanic总学时数/周数64/11学分4讲授学时64实验学时0实习周数0开课单位理工学院适用专业水利水电工程课程类别专业教育课程修读方式必修先修课程材料力学，理论力学考核方式期末课程考试采取闭卷考试，同时考查平时成绩，平时成绩由考勤及作业两方面考察。采取百分制，期末总成绩=平时成绩*20%+期末考试成绩*80%。考试试卷注重对学生能力的培养，做到近5年试题重复率不超40%。同时试卷由基础题+综合能力提高题组成，比例大约基础题70%，综合题30%。既考虑了学生的基本知识，基本能力，也对学生能力的培养提出了要求。教材及主要教学参考书教材选用高校出版社的《结构力学》教材，编者：龙驭球，包世华。此教材为绝大多数国内高校建筑类专业普遍采用教材，教材内容编写完整，合理，例题精当，同时为多数院校考研指定教材。课程简介结构力学主要研究工程结构受力和传力的规律，以及如何进行结构优化的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算等。结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法，成为利」用计算机进行结构计算的理论基础。结构力学作为土木工程专业的一门专业基础课程，不但要求学生熟练掌握书本上的理论知识，而且还要求学生能够应用这些理论知识去解决实际工程中存在的问题。随着经济的发展，人们对建筑结构的形式提出了更高的要求，使得建筑结构的计算也日益复杂。如何使学生在课堂上了解更多的建筑

能力培养任务结构方面的前沿课题，从实际的需要出发，培养学生在大学阶段及其以后的求学或职业生涯中连续不断的发展和完善自我及解决问题的能力成为结构力学这门课程的任务。在结构力学教学中培养学生可持续发展能力培养学生的学习能力和创新能力，培养学生的学习能力首先要使学生掌握对结构的计算。在结构力学课程中培养学生计算方面的能力包含三项：具有对各种静定结构计算的能力；具有对计算结果进行定量校核或定性判断的能力；初步具有使用结构计算程序的能力。在此三项中，计算能力是基础：不会计算，也就不会校核。不会手算则电算是盲目的。校核和判断能力可以说比计算能力要更高一层：校核并不是重复计算一遍而是要求用另一种方法来核算这里要求校核者能掌握多种计算法并能灵活地运用。判断则要求能用简略的办法确定计算结果的合理范围，这里要求评判者通晓结构的力学性能和各种近似算法。使用计算程序的能力日益显得更加重要：不会电算就无法计算大型问题，也无法提高计算效率。做题练习，是学习结构力学的重要环节。不做一定数量的习题，就很难对基本概念和方法有深入的理解也很难培养较好的计算能力。能力培养任务二、课程知识、能力体系《结构力学》课程知识（能力）体系序号知识单元描述知识点对应能力学时要求1第一章绪论结构力学的学科内容和教学要求、结构体系的简化、杆件的分类、荷载的分类、学习方法掌握学习结构力学的方法2掌握2第二章结构的几何构造分析几何构造分析的几个概念.平面几何不变体系的组成规律.平面杆件体系计算的自由度.重点掌握平面体系几何构造分析的基本规律，能运用这些规律正确的判断是否属于不可变的.了解自由度的概念，能正确运用自由度公式确定体系的自由度或多余的约束数.6掌握

3第三章静定结构的受力分析荷载与内力的关系.分段弯矩图的绘制.三铰拱的合理轴线.刚体体系的虚功原理正确运用截面法求解各种静定平面结构在荷载作用下的支座反力和内力，了解各类结构的受力特性.了解二铰拱的受力特点，熟练掌握其内力计算法.14掌握4移动荷载与影响线的掌握影响线的6掌握第四章影响线概念.影响线的静力概念，历届影响线和内力的区法绘制.节点荷载作另掌握静力法用下梁的作用线.机做影响线的原动法作影响线.影响理和方法，会求线的两种应用静定单跨梁和梁式桁架影响线.掌握机动法做影响线的原理及方法.

5第五章虚功原理与结构位移计算结构位移的计算.变形体的虚功原理、方程及其两种应用.公的互等定理、位移互等定理、反力互等定理、位移反力互等定理.掌握结构位移计算的一般公式，并能正确应用于各类静定结构受荷载作用、支座移动等引起的位移计算.8掌握6第八章力法超静定结构的基本特性.超静定次数的确定.力法的基本原理.力法基本方程、对称结构的计算.两铰拱以及无铰拱.超静定结构位移的计算.超静定结构的校核.掌握力法的基本原则及基本结构的选取原贝U.历届力法方程及系数、自由项的物理意义.熟练掌握力法方程的建立、系数和自由项的计算.掌握利用对称性计算的简化方法.10掌握

7第七章位移法位移法的基本概念.等截面杆的刚度方程.无侧移和有侧移刚架的计算.位移法基本未知量数目的确定.位移法的基本方程.对称结构的计算.掌握位移法基本概念、基本原理、及基本结构的确定.能灵活应用等截面杆件的转角位移方程，确定它们在各种因素影响下的杆端等矩和杆端剪力.10掌握8第八章渐进法及其他算法简述力矩分配法的应用范围、正负号规定、装动刚度及传递系数、单节点的力矩分配.无剪力分配法.力矩法和唯一分配阀的应用.超静定力的影响线.掌握力矩分配法中的几个基本概念和基本参数：转动刚度、力矩分配系数、传递系数.熟练的运用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架.4掌握

9第九章矩阵位移法矩阵位移法的基本步骤.单元刚度矩阵.整体刚度矩阵.等效节点荷载杆端力.掌握矩阵位移法的解题思路和步骤.理解单元刚度矩阵、总刚度矩阵中元素的物理意义。重点掌握利用单元定位向量将单元刚度矩阵和单元等效节点荷载向量集成刚度矩阵和结构荷载向量的方法.4掌握“要求”指学生对知识、能力掌握的熟练程度，填写：了解、熟悉、掌握。

三、教学内容及基本要求理论教学部分（按章节顺序填写）学时：64章第1章绪论教学目的和要求结构力学的任务和学习方法，结构计算简图及其简化要点，杆系结构的分类.重点和难点重点：结构计算简图及其简化要点难点：结构计算简图及其简化要点“三基”分析基本知识：结构力学知识学习体系基本理论：结构计算简图及其简化要点基本方法：理论力学，材料力学方法。教学内容与学时分配教学内容（2学时）结构力学的任务和学习方法，结构计算简图及其简化要点，杆系结构的分类。 2教学方法与教学手段教学方法：多媒体教学结合板书教学教学手段：课堂教学方面，首先要做到“一个中心”几个基本点，“一个中心”即该堂课的主题，是教师融合该堂课的一个主要知识点，要精要，简练，而不一定是教材上出现的章节标题。“几个基本点”，即是指本节课的“重点”、“难点”和相关“知识点”。教师以“一个中心，几个基本点”抓住主干线，再个问题接一个问题沿着分支展开教学。教师讲解要言简意赅，突出重点、难点，强调原理、方法、步骤，抓住问题的本质，选例不在多在精，要典型，有代表性，教师要精讲，深讲，便于学生能对内容进行拓展和延伸，培养学生的发散思维与开创能力。本章思考题主要参考资料结构力学参考书或网络资源；教材：龙驭球，包世华.结构力学教程（第三版）.高等教育出版2006参考书：赵光恒.结构动力学.北京：水利电力出版社，1996夏志斌，潘有昌.结构稳定理论.北京：高等教育出版社，1988雷钟和，江爱川，郝静明.结构力学解疑.北京：清华大学出版社1996备注

章第2章几何构造分析教学目的和要求能运用基本规律判定体系的几何不变性，用计算自由度概念对体系进行定性的分析重点和难点重点：无多余约束的几何不变体系的基本组成规律难点：熟练运用基本规律对体系进行分析“三基”分析基本知识：几何构造分析的几个概念基本理论：平面几何不变体系的组成规律基本方法：理论力学，材料力学方法。三刚片规则。教学内容与学时分配教学内容：（6课时）§2-1几何构造分析的几个概念 2§2-2平面几何不变体系的组成规律 2§2-3平面杆件体系的计算自由度 2教学方法与教学手段教学方法：多媒体教学结合板书教学教学手段：课堂教学方面，首先要做到“一个中心”几个基本点，“一个中心”即该堂课的主题，是教师融合该堂课的一个主要知识点，要精要，简练，而不一定是教材上出现的章节标题。“几个基本点”，即是指本节课的“重点”、“难点”和相关“知识点”。教师以“一个中心，几个基本点”抓住主干线，再个问题接一个问题沿着分支展开教学。教师讲解要言简意赅，突出重点、难点，强调原理、方法、步骤，抓住问题的本质，选例不在多在精，要典型，有代表性，教师要精讲，深讲，便于学生能对内容进行拓展和延伸，培养学生的发散思维与开创能力。本章思考题2-1至2-10主要参考资料结构力学参考书或网络资源；教材：龙驭球，包世华.结构力学教程（第三版）.高等教育出版2006参考书：赵光恒.结构动力学.北京：水利电力出版社，1996夏志斌，潘有昌.结构稳定理论.北京：高等教育出版社，1988雷钟和，江爱川，郝静明.结构力学解疑.北京：清华大学出版社1996备注

章第3章静定结构受力分析教学目的和要求能运用截面法求任意界面的内力，并用叠加法及荷载与内力的关系作各种结构的内力图重点和难点重点：截面法求任意界面的内力，用叠加法及荷载与内力的关系作各种结构的内力图难点：熟练的运用截面法、叠加法作各种结构的内力图“三基”分析基本知识：截面法、叠加法基本理论：截面法求任意界面的内力，用叠加法及荷载与内力的关系作各种结构的内力图基本方法：理论力学，材料力学方法。三刚片规则。教学内容与学时分配教学内容：（14课时）§3-1梁的内力计算的回顾 1 §3-2静定多跨粱 2§3-3静定平面桁架 2 §3-4静定平面刚架 2§3-5组合结构 2 §3-6三铰拱 2§3-7隔离体方法及其截取顺的优选 1§3-8刚体体系的虚功原理 2教学方法与教学手段教学方法：多媒体教学结合板书教学教学手段：课堂教学方面，首先要做到“一个中心”，几个基本点，“一个中心”，即该堂课的主题，是教师融合该堂课的一个主要知识点，要精要，简练，而不一定是教材上出现的章节标题。“几个基本点”，即是指本节课的“重点”、“难点”和相关“知识点”。教师以“一个中心，几个基本点”抓住主干线，再一个问题接一个问题沿着分支展开教学。教师讲解要言简意赅，突出重点、难点，强调原理、方法、步骤，抓住问题的本质，选例不在多在精，要典型，有代表性，教师要精讲，深讲，便于学生能对内容进行拓展和延伸，培养学生的发散思维与开创能力。本章思考题3-1,3-2,3-3(b),3-5,3-8(a),3-9(d)主要参考资料结构力学参考书或网络资源；教材：龙驭球，包世华.结构力学教程（第三版）.高等教育出版2006备注

章第4章影响线教学目的和要求移动荷载概念，影响线概念，用静力法作简支梁影响线，机动法作影响线，影响线的应用，简支梁包络图和绝对最大弯矩。重点和难点重点：用静力法作简支梁影响线，机动法作影响线，影响线的应用难点：作影响线的方法及影响线的应用“三基”分析基本知识：移动荷载概念，影响线概念基本理论：用静力法作简支梁影响线，机动法作影响线，影响线的应用基本方法：理论力学，材料力学方法。三刚片规则。教学内容与学时分配教学内容：（6课时）§4-1移动荷载和影响线的概念 1§4-2静力法作简支梁的影响线 1§4-3结点荷载作用下梁的影响线 1§4-4静力法作桁架轴力影响线 1§4-5机动法作影响线 1§4-6影响线的应用 1教学方法与教学手段教学方法：多媒体教学结合板书教学教学手段：课堂教学方面，首先要做到“一个中心”，几个基本点，“一个中心”，即该堂课的主题，是教师融合该堂课的一个主要知识点，要精要，简练，而不一定是教材上出现的章节标题。“几个基本点”，即是指本节课的“重点”、“难点”和相关“知识点”。教师以“一个中心，几个基本点”抓住主干线，再一个问题接一个问题沿着分支展开教学。教师讲解要言简意赅，突出重点、难点，强调原理、方法、步骤，抓住问题的本质，选例不在多在精，要典型，有代表性，教师要精讲，深讲，便于学生能对内容进行拓展和延伸，培养学生的发散思维与开创能力。本章思考题4-2，4-3，4-7，4-8，4-14，4-15，4-17主要参考资料结构力学参考书或网络资源；教材：龙驭球，包世华.结构力学教程（第三版）.高等教育出版2006参考书：赵光恒.结构动力学.北京：水利电力出版社，1996备注

章第5章虚功原理及结构位移计算教学目的和要求虚功原理，单位荷载法，结构位移计算的一般公式，荷载作用下的位移计算，图乘法，温度作用时的位移计算、广义位移计算、互等定理。重点和难点重点：荷载作用下的位移计算，图乘法。难点：结构位移计算的一般公式，图乘法。“三基”分析基本知识：虚功原理，单位荷载法基本理论：结构位移计算的一般公式基本方法：理论力学，材料力学方法。积分方法。教学内容与学时分配教学内容：（8课时）§5-1应用虚力原理求刚体体系的位移 1§5-2结构位移计算的一般公式 1§5-3荷载作用下的位移计算 1§5-4荷载作用下的位移计算举例 1§5-5图乘法 1§5-6温度作用时的位移计算 1§5-8变形体虚功原理 1§5-9互等定理 1教学方法与教学手段教学方法：多媒体教学结合板书教学教学手段：课堂教学方面，首先要做到“一个中心”，几个基本点，“一个中心”，即该堂课的主题，是教师融合该堂课的一个主要知识点，要精要，简练，而不一定是教材上出现的章节标题。“几个基本点”，即是指本节课的“重点”、“难点”和相关“知识点”。教师以“一个中心，几个基本点”抓住主干线，再一个问题接一个问题沿着分支展开教学。教师讲解要言简意赅，突出重点、难点，强调原理、方法、步骤，抓住问题的本质，选例不在多在精，要典型，有代表性，教师要精讲，深讲，便于学生能对内容进行拓展和延伸，培养学生的发散思维与开创能力。本章思考题5-7，5-15，5-16，5-19，5-22，5-23，5-24主要参考资料结构力学参考书或网络资源；教材：龙驭球，包世华.结构力学教程（第三版）.高等教育出版2006参考书：赵光恒.结构动力学.北京：水利电力出版社，1996备注

章第6章力法教学目的和要求超静定结构的组成和超静定次数，力法的基本概念，超静定刚架和排架计算，超静定桁架和组合结构，支座移动和温度改变时的计算，超静定结构的位移计算，超静定结构计算的校核，对称结构的计算。重点和难点重点：力法的基本思路，解题方法及步骤。难点：力法的基本概念的理解。“三基”分析基本知识：力法解题思路基本理论：力法的基本概念基本方法：图乘法。教学内容与学时分配教学内容：（10课时）§6-1超静定结构的组成和超静定次数 1§6-2力法的基本概念 1§6-3超静定刚架和排架计算 1§6-4超静定桁架和组合结构 1§6-5对称结构的计算 1§6-6§6-7超静定拱的计算 2§6-8支座移动和温度改变时的计算 1§6-9超静定结构的位移计算 1§6-10超静定结构计算的校核 1教学方法与教学手段教学方法：多媒体教学结合板书教学教学手段：课堂教学方面，首先要做到“一个中心”，几个基本点，“一个中心”，即该堂课的主题，是教师融合该堂课的一个主要知识点，要精要，简练，而不一定是教材上出现的章节标题。“几个基本点”，即是指本节课的“重点”、“难点”和相关“知识点”。教师以“一个中心，几个基本点”抓住主干线，再一个问题接一个问题沿着分支展开教学。教师讲解要言简意赅，突出重点、难点，强调原理、方法、步骤，抓住问题的本质，选例不在多在精，要典型，有代表性，教师要精讲，深讲，便于学生能对内容进行拓展和延伸，培养学生的发散思维与开创能力。本章思考题6-1, 6-3, 6-4, 6-5, 6-8 (b) (d), 6-9, 6-17, 6-18主要参考资料结构力学参考书或网络资源；教材：龙驭球，包世华.结构力学教程（第三版）.高等教育出版2006参考书：赵光恒.结构动力学.北京：水利电力出版社，1996备注

章第7章位移法教学目的和要求位移法的基本概念，等截面杆件的刚度方程，无侧移刚架的计算，有侧移刚架的计算，对称结构的计算，位移法的基本体系。重点和难点重点：位移法的基本概念，解题方法及步骤。难点：位移法的基本概念的理解，基本未知量的确定。“三基”分析基本知识：位移法解题思路基本理论：位移法的基本概念基本方法：力法。教学内容与学时分配教学内容：（10课时）§7-1位移法的基本概念 1§7-2等截面杆件的刚度方程 2§7-3无侧移刚架的计算 2§7—4有侧移刚架的计算 2§7-5位移法的基本体系 2§7-6对称结构的计算 1教学方法与教学手段教学方法：多媒体教学结合板书教学教学手段：课堂教学方面，首先要做到“一个中心”，几个基本点，“一个中心”，即该堂课的主题，是教师融合该堂课的一个主要知识点，要精要，简练，而不一定是教材上出现的章节标题。“几个基本点”，即是指本节课的“重点”、“难点”和相关“知识点”。教师以“一个中心，几个基本点”抓住主干线，再一个问题接一个问题沿着分支展开教学。教师讲解要言简意赅，突出重点、难点，强调原理、方法、步骤，抓住问题的本质，选例不在多在精，要典型，有代表性，教师要精讲，深讲，便于学生能对内容进行拓展和延伸，培养学生的发散思维与开创能力。本章思考题7-1,7-2,7-3,7-7,7-8,7-9,7-10,7-11,7-13主要参考资料结构力学参考书或网络资源；教材：龙驭球，包世华.结构力学教程（第三版）.高等教育出版2006参考书：赵光恒.结构动力学.北京：水利电力出版社，1996备注

章第8章渐近法及其他算法简述教学目的和要求力矩分配法的基本概念，多结点的力矩分配，对称结构的计算，力矩分配法与位移法的联合应用。重点和难点重点：力矩分配法的基本概念，解题方法及步骤。难点：力矩分配法的基本概念的理解。“三基”分析基本知识：渐进法解题思路基本理论：渐进法的基本概念基本方法：位移法。教学内容与学时分配教学内容：（4）§8-1力矩分配法的基本概念 0.5§8-2多结点的力矩分配 1§8-3对称结构的计算 1§8-4无剪力分配法 1§8-5力矩分配法与位移法的联合应用 0.5教学方法与教学手段教学方法：多媒体教学结合板书教学教学手段：课堂教学方面，首先要做到“一个中心”，几个基本点，“一个中心”，即该堂课的主题，是教师融合该堂课的一个主要知识点，要精要，简练，而不一定是教材上出现的章节标题。“几个基本点”，即是指本节课的“重点”、“难点”和相关“知识点”。教师以“一个中心，几个基本点”抓住主干线，再一个问题接一个问题沿着分支展开教学。教师讲解要言简意赅，突出重点、难点，强调原理、方法、步骤，抓住问题的本质，选例不在多在精，要典型