结构力学二考试大纲

结构力学（二）考试大纲

I课程性质与设置目的

一、本课程的性质和特点、在本专业中的地位、设置目的与作用

1、本课程的性质、特点、地位

结构力学是建筑工程专业的专业基础课，在土建专业中占有重要

的地位。一方面它以高等数学、理论力学、材料力学等课程为基础，

另一方面，它又是钢结构、钢筋混凝土结构、土力学与地基基础、结

构抗震等专业课程的基础。该课程不但为后续课程提供必需的基础知

识和计算方法，而且在课程设计、毕业设计的过程中也要反复用到结

构力学知识。结构力学在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。

2、设置目的：

A.为提高自己结构力学水平，不断充实专业知识；

B.不断充实教学内容，完善教学方法，给学生提供完整、准确

的知识

C.为后继专业课程的学习奠定必要的力学基础，为建筑工程的

结构设计和施工提供必要的理论知识和分析方法。

3、该课程作用

本课程学习的目的是在修完理论力学和材料力学的基础上进一

步掌握计算杆件结构体系的基本原理和方法，了解各类结构的受力性

能，为学习其它有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学

基础，培养结构分析与计算等方面的能力。

二、本课程的基本要求

结构力学是土木工程专业必修的一门主要的学科基础课。它是研

究结构的组成规律和合理形式以及在外因作用下的强度、刚度和稳定

性的计算原理和计算方法的一门科学，是工程技术人员解决工程问题

等必备的基础知识，要求在一定的理论力学和材料力学的基础上进一

步掌握分析计算杆件体系的基本原理和方法，了解各类结构的受力性

能，培养结构分析与计算方面的能力，为学习有关专业课程及进行结

构设计和科学研究打下基础。由于结构力学牵涉到大量的计算和积分

问题，所以也要求学习者具备一定的数学功底。同时要具备严谨，认

真的态度对待，结构力学也是后续学科的基础，希望能认真学习。

三、本课程与其他课程的联系

结构力学

结构力学课程

本科程的重点是掌握结构力学的基本蹴念和基本方法，能了解各

方法各公式的推导，熟悉结构力学在工程实际和结构计算中的有效运

用°由于结构力学牵涉到很多公式，所以公式的数学方法比较多，对

于大多数人来说，结构力学是一门比较让人头疼的学科。

学生在学习本课程时，要善于把力学和结构基本理论与现实结合

起来，从中得到启迪和借鉴，提高分析思维能力。同时，为了较好地

理解和掌握本课程，要勤于思考、联系实际，必要的时候要熟记一些

公式，定理和基本方法和基本套路的内容。

II课程内容与考核标准

第一章绪论

一、学习目的和要求

1、了解结构力学的研究对象和任务。

2、理解选取结构计算简图的原则、要求及其主要内容。

3、了解平面杆件结构的分类。

二、课程内容

1、结构力学的研究对象和任务，包括结构及其分类、结构力学

的研究对象和任务。

2、杆件结构的计算简图，包括计算简图及其选择原则、计算简

图的简化要点、荷载的分类、结构计算简图举例等。

3、平面杆件结构的分类。

三、考核知识点

杆件结构的计算简图。

四、考核要求

领会：计算简图的选取原则及选取方法。

第二章平面体系的几何组成分析

一、学习目的和要求

了解几何不变体系和几何可变体系的暇念；理解杆件体系几何组

成分析中的相关概念；掌握几何不变体系的基本组成规则及其运用；

理解体系的几何组成与静力特性的关系。

二、课程内容

1、了解几何不变体系、几何可变体系：

2、理解刚片、自由度、约束、必要约束与多余约束、实钱与虚

钱的概念；

3、熟练掌握平面几何不变体系的三个基本组成规则和应用这些

规则分析体系的几何组成性质；

4、了解体系的几何组成与静力特性之间的关系。

三、考核知识点

几何不变体系的组成规则。

四、考核要求

简单应用：综合运用三个组成规则对平面体系进行几何组成分

析。

第三章静定梁和静定刚架的内力计算

一、学习目的和要求

1、灵活运用截面法求指定截面内力。

2、充分理解内力图特征。

3、熟练掌握静定梁和静定平面刚架内力图的作法。

二、课程内容

1、用截面法求单跨静定梁指定截面的内力，截面内力的图示方

法以及内力图与荷载间的关系。

2、多跨静定梁的几何组成及受力分析。

3、静定平面刚架的定义以及平面刚架的力学特点、刚结点的力

学特点、平面刚架中杆件的力学特点。

三、考核知识点

1、单跨静定梁。

2、多跨静定梁。

3、静定平面刚架。

四、考核要求

1、领会：分段叠加法绘制杆件弯矩图。

2、简单应用：单跨静定梁的内力图绘制，多跨静定梁的内力图

绘制。

3,综合运用：静定平面刚架的内力图绘制，特别是弯矩图的绘

第四章三较拱的内力计算

一、学习目的和要求

1、理解拱的受力特点及拱结构的优点和缺点。

2、掌握三钱拱的反力和内力计算，了解三钱拱内力图的绘制方

法。

3、掌握三校拱合理拱轴线的概念，及几种常见荷载作用下三校

拱的合理拱轴线。

二、课程内容

1、拱结构及其型式，带拉杆的三校拱，以及拱结构的力学特性。

2、三校拱支座反力的计算，内力的计算，内力图的绘制。

3、合理拱轴的概念，解析法求三较拱的合理拱轴，常见荷载作

用下的合理拱轴。

三、考核知识点

1、概述。

2、三钱拱的内力计算。

四、考核要求

1、识记：拱结构的力学特性及合理拱轴的概念。

2、简单应用：三较拱的支座反力及任意截面内力的计算。

第五章静定平面桁架和组合结构的内力计算

一、学习目的和要求

1、了解静定平面桁架的基本假定和组成特点、平面桁架的分类

和几种常用桁架受力性能的比较。

2、熟练掌握应用结点法和截面法计算静定平面桁架的内力；掌

握静定组合结构的内力计算；掌握静定结沟的一般特性。

3、理解结点法和截面法的概念。

二、课程内容

1、桁架概述、计算简图及其分类。

2、计算桁架的结点法和截面法。

3、三种简支桁架的比较。

4、静定组合结构的内力计算。

5、静定结构的一般特性。

三、考核知识点

1、结点法。

3：静定组,结构的内力计算。

四、考核要求

1、简单应用：用结点法计算静定平面桁架的内力。

2、综合运用：用截面法计算静定平面桁架的内力，静定组合结

构的内力计算。

第六章静定结构的位移计算

一、学习目的和要求

1、了解变形体系虚功原理的内容及其在结构位移计算中的应用

2、理解广义力及广义位移的概念

3、熟练掌握计算结构位移的单位荷载法

4、熟练掌握医乘法在位移计算中的应用

5、了解线性弹性体系的互等定理

二、课程内容

1、位移计算概述和虚功原理

2、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，包括图形相乘法和图乘法计算步骤及算例两个知识

点

5、静定结构在支座位移和温度变化时的位移计算

6、线性弹性体系的互等定理

三、考核知识点

1、静定结构在法载作用下的位移计算。

2、图乘法。

3、静定结构在支座位移和温度变化行的位移计算。

4、线性弹性体系的互等定理。

四、考核要求

1、识记：广义力与广义位移，单位力设置方法，图乘法的应用

条件，线性弹性体系的互等定理。

2、简单应用：静定平面桁架在荷载作用下的位移计算，静定结

构在支座位移和温度变化时的位移计算。

3、综合运用：静定梁和刚架在荷载作用下的位移计算，图乘法。

第七章力法

一、学习目的和要求

1、了解超静定结构的一般特性，会判别超静定次数。

2、掌握力法的基本原理和用力法计算超静定结构在荷载、支座

位移、温度变化作用下的内力。

3、掌握对称结构的简化计算方法。

4、会计算超静定结构的位移。

二、课程内容

1、超静定结构的组成及计算特点，超静定结构的一般特性。

2、力法的基本原理，力法的基本体系与典型方程。

3、用力法计算超静定结构在荷载、支座位移、温度变化作用下

的内力。

4、对称结构的简化计算。

5、超静定结构的位移计算与力法的校核。

三、考核知识点

1、用力法计算超静定结构在荷载作用下的内力。

2、用力法计算超静定结构在支座位移和温度变化时的内力。

3、对称性的利用。

4、超静定结构的位移计算。

四、考核要求

1、领会：超静定次数的判别，力法方程的物理意义，对称结构

半结构的选取方法，线性弹性体系的互等定理。

2、简单应用：超静定刚架在荷载作用下的内力计算，超静定结

构在支座位移和温度变化时的内力计算。

3、综合运用：对称结构在对称荷载或反对称荷载作用下的内力

计算，超静定梁和刚架结构的位移计算。

第八章位移法

一、学习目的和要求

1、掌握位移法的基本原理和方法；

2、掌握用典型方程法计算超静定结构在荷载和支座位移作用下

的内力；

3、会用直接平衡法计算超静定刚架的内力。

二、课程内容

1、等截面直杆的转角位移方程，包括单跨超超静定梁的形常数

和载常数和转角位移方程两个知识点；

2、位移法的基本原理；

3、位移法的典型方程；

4、用位移法计算超静定结构在荷载作用下的内力；

5、直接利用平衡条件建立位移法方程。

三、考核知识点

二'单跨超静能1的形常数和载常数。

2、等截面直杆的转角位移方程。

3、用位移法计算超静定结构的内力。

四、考核要求

1、识记：单跨超静定梁的形常数和载常数。

2、领会：等截面直杆的转角位移方程，位移法方程的物理意义。

3、简单应用：用位移法计算超静定刚架结构的内力（包括对称

性的利用）。

第九章力矩分配法与近似法

一、学习目的和要求

1、理解力矩分配法的基本概念；

2、熟练应用力矩分配法计算单结点和多结点的连续梁和无侧移

刚架；

3、了解计算多层多跨刚架的分层计算法和反弯点法。

二、课程内容

1、力矩分配法的基本原理；

2、多结点结构的力矩分配；

3、多层多跨刚架的近似计算方法。

三、考核知识点

1、力矩分配法的基本原理。

2、多结点结构的力矩分配。

四、考核要求

1、识记：力矩分配法的适用条件，转动刚度、分配系数和传递

系数的计算方法。

2、简单应用：单结点连续梁和刚架在荷载作用下的力矩分配（包

括对称性的利用）。

3、综合运用：多结点连续梁和刚架在荷载作用下的力矩分配（包

括对称性的利用）。

第十章影响线

一、学习目的和要求

1、理解影响线的概念；

2、掌握作影响线的静力法，会用机动法作静定梁的影响线；

3、会利用影响线求固定荷载作用下结构的内力和移动荷载作用

下结构的最大内力；

4、了解简支梁的内力包络图和连续梁的内力包络图。

二、课程内容

1、移动荷载的概念，影响线的概念；

2、静力法作简支梁和伸臂梁的影响线，影响线与内力图概念的

区别；

3、结点荷载作用下梁的影响线；

4、机动法作静定梁的影响线，机动法作连续梁的影响线轮廓；

5、利用影响线求量值；

6、单个移动集中荷、任意布置的均布荷载、行列荷载最不利位

置的确定，求最大或最小内力的计算；

7、简介简支梁和连续梁的内力包络图。

三、考核知识点

1、影响线的概念。

2、静力法作静定梁的影响线。

3、机动法作静定梁的影响线。

4、利用影响线求量值。

5、移动荷载最不利位置的确定。

四、考核要求

1、领会：影响线的定义，静力法作影响线的原理，机动法作影

响线的原理。

2、简单应用：静力法作静定梁的影响线，机动法作静定梁的影

响线，利用影响线求固定荷载作用下的影响量值。

3、综合运用：移动荷载作用下梁的最大（或最小）内力，最不

利荷载位置的确定。

第十一章矩阵位移法

一、学习目的和要求

1、掌握用矩阵位移法计算平面杆件结构的原理和方法。

（1）杆件结构的离散化；

（2）单元和整体坐标系下单元刚度矩阵的形成：

（3）用单元定位向量形成结构刚度矩阵；

（4）形成综合结点荷载列阵；

（5）结构刚度方程的形成及其求解；

（6）计算结构杆端内力。

2、掌握矩阵位移法的计算步骤。

二、课程内容

1、杆件结构的离散化。

2、单元坐标系中的单元刚度矩阵。

3、整体坐标系中的单元刚度矩阵。

4、直接刚度法形成结构刚度矩阵。

5、结构的综合结点荷载列阵。

6、矩阵位移法的计算步骤。

三、考核知识点

1、用先处理法形成结构刚度矩阵。

2、结构的综合结点荷载列阵。

3、矩阵位移法的计算步骤。

四、考核要求

1、识记：杆件结构离散化的具体做法，单元定位向量的定义及

其作用。

、2、领会：单元刚度矩阵及结构刚度矩阵元素的物理意义，等效

结点荷载的物理意义。

3、简单应用：先处理法形成结构刚度矩阵，结构的等效结点荷

载列阵和综合结点荷载列阵的形成。

4、综合运用：根据矩阵位移法的步骤计算连续梁和简单刚架的

内力。

第十二章结构的动力计算

一、学习目的和要求

1、掌握用矩阵位移法计算平面杆件结构的原理和方法。

（1）杆件结构的离散化；

（2）单元和整体坐标系下单元刚度矩阵的形成；

（3）用单元定位向量形成结构刚度矩阵；

（4）形成综合结点荷载列阵；

（5）结构刚度方程的形成及其求解；

（6）计算结构杆端内力。

2、掌握矩阵位移法的计算步骤。

二、课程内容

1、杆件结构的离散化。

2、单元坐标系中的单元刚度矩阵。

3、整体坐标系中的单元刚度矩阵。

4、直接刚度法形成结构刚度矩阵。

5、结构的综合结点荷载列阵。

6、矩阵位移法的计算步骤。

三、考核知识点

1、结构动力计算的特点及动力自由度。

2、单自由度体系的运动方程。

3、单自由度体系无阻尼自由振动。

4、单自由度体系在简谐荷载作用下的受迫振动。

5、阻尼对振动的影响。

6、两个自由度体系的自由振动。

四、考核要求

1、识记：结构动力计算的特点，阻尼对振动的影响，主振型的

正交性。

2、领会：动力自由度的定义，阻尼对自由振动及受迫振动的影

响。

3、简单应用：分别用刚度法和柔度法建立单自由度体系的运动

方程，单自由度体系自由振动圆频率和周期的计算。

4、综合运用：单自由度体系在简谐荷载作用下质点的振幅、结

构最大动内力的计算，两个自由度体系自由振动圆频率和振型的计

算。

III有关说明与实施要求

为了使本大纲的规定在学生自学、教师网上教学和考试命题中得

到贯彻落实，对有关问题作如下说明，并亮出具体实施要求。

一、关于考核目标的说明

为了使考试内容和考试要求标准化，本大纲在列出考试内容的基

础上，对各章节规定了考核目标。考核目标包含考核知识点和考核要

求两项。学生可以通过对考核目标的阅读，进一步明确考试范围、内

容和要求，从而可以更为系统地学习和把握教材。同时，考核目标还

能够进一步明确考试命题范围，更正确地安排试题的知识能力层次和

把握试题的难易程度。

本大纲在考核目标中，按照识记、理解、简单运用和综合运用等

四个层次规定学生通过学习应该达到的能力层次要求。四个能力层次

是递进等级关系。各能力层次的含义是：

1、识记：能够了解有关的名词、概念、知识的含义，并能正确

认识和表述。

2、理解：在识记的基础上，能够比较全面地把握基本概念、基

本事实、基本理论模型、基本方法，能把握有关概念、事实、理论模

型、分析方法之间的区别和联系。

3、简单运用：在领会的基础上，能够运用所学知识，分析和解

释相关的结构力学和工程问题

4、综合运用：指在简单运用的基础上，能够综合运用所学习过

的多个知识点，分析和解释比较复杂的结沟力学问题。

二、关于教材、参考教材和参考读物

教材：

《结构力学（土木工程专业专升本系列教材）》.张来仪.中国建筑工

业出版社.2003年6月

参考资料：

《结构力学》.赵更新.中国水利水电出版社.2004年5月

《结构力学（第三版）》.李廉银.高等教育出版社.1996年5月

《结构力学》.王伟、张金生.武汉大学出版社.2000年12月

《结构力学辅导一概念•方法•题解》.赵更新.中国水利水电出版

社.2001年9月

三、关于本门课程学习方法指导

为了学好本课程，首先要具有正确的学习目的和态度。在学习中

要刻苦钻研、踏踏实实、虚心求教、持之以恒。学习结构力学，绝不

能满足于知道了一些解题知识。只是记住了一些解题的方法、步骤，

是远远不够的。因为教材上所写的理论是前人或编者的研究经验总

结，它只是较概括地作一般性的论述，列举少量较典型的例题，但不

可能把各种细节都阐述得很详尽。因此，在学习时要把精力集中在培

养分析问题和解决问题的能力上，要注意学会分析问题的方法。在教

材中，讲述了各种的具体计算方法，要掌握它们各自的解题思路；学

习时要注意将有关各方面的问题加以对比，搞清这些方法的共性及解

题思路上的特点，并注意它们各自的适用条件。只有见木见林、融会

贯通，才能灵活运用理论和方法来分析问题。

在学习中必须贯彻理论与实际相结合的原则。要注意结构力学的

理论是怎样服务于工程实际的。要留心观察实际结构，了解它们的构

造，分析它们的受力特点，并考虑怎样用所学的理论、方法解决其力

学分析问题。只有联系实际学习理论，才能做到用所学知识去解决实

际问题。

学习时要注意多练，多练是属于实践性的学习环节；同时要多思,

多思是属于理论性的学习环节。两者可相互促进，练中多思，思中多

练，则学习心得就必然增多。此时就应善于总结，即将自己的一点一

滴的学习心得理顺，巩固认识，使学到的内容成为自己真正的东西。

做题练习，是学好结构力学的重要环节。要做足够数量的习题，

才能掌握其中的概念、原理和方法。但要注意以下两点：

A、做题前一定要看书复习，搞清概念及解题思路，抓住解题方

法的本质、要点，若按例题照搬照套，急于完成作业而不经过自己的

思考，不会有多少效果。

B、作业要条例清晰、整洁、严谨，要培养对所得计算结果进行

合理校核的能力；发现错误，要及时总结，找出原因，这样才能吸取

教训，逐步提高。

四、关于本门课程对教学的要求

1、理论知识方面：本课程宜安排学生在学完数学、物理学、理论

力学、材料力学等有关基础课业基础课程之后，内容上注意与以上课

程的衔接，避免不必要的重复，课堂教学应力求使学生弄清基本概念,

掌握基本内容，使学生完成理论力学、材料力学到结构力学的过度，

弄清单个构件到多个构件结构联系，并在此基础上对超静定结构的内

力、应力、变形计算分析方法有一个完整的认识。熟练掌握超静定结

构的计算分析方法。教师应广泛阅读有关参考资料，紧跟本学科的发

展，备课过程中随时补充新内容，使学生及时了解到本学科的重要进

展及发展动向。

2、实践方面：理论联系实际，提高学习质量，鼓励学生学习其他

学科的课程，以扩大知识面，培养多元化的思维能力和创造能力,