《结构力学》课程教学大纲
课程编号：L263009 课程类别：专业基础课学分数： 5 学时数：80
适用专业：土木工程应修基础课程：《材料力学》、《理论力学》
一、本课程的地位和作用
本课程是土木工程专业技术平台课程中的一门基础课程。
通过本课程的教学使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、本课程的教学目标
在学习理论力学和材料力学等课程的基础上进一步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，了解各类结构的受力性能，为学习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。
三、课程内容和基本要求
第一章绪论
1、教学基本要求
（1）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；
（2）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；
（3）熟练掌握杆件结构的支座分类和结点分类；
（4）理解荷载的分类。
2、教学内容
（1）结构力学研究对象和任务
（2）Δ结构计算简图
（3）Δ结构分类
（4）荷载分类
第二章体系几何组成分析
1、教学基本要求
（1）理解几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系和刚片、约束、自由度等概念；
（2）熟练掌握无多余约束的几何不变体系的几何组成规则；
（3）应用规则分析常见体系的几何组成；
（4）理解结构的几何特性与静力特性的关系。
2、教学内容
（1）几何组成分析目的
（2）*运动自由度概念
（3）Δ几何不变体系简单组成规则
（4）Δ几何组成分析示例
（5）静定结构和超静定结构
第三章静定结构内力分析
1、教学基本要求
（1）熟练掌握截面内力计算和内力图的形状特征；
（2）熟练掌握绘制弯矩图的叠加法；
（3）应用截面法求解静定结构，绘制其内力图；
（4）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。
（5）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；
（6）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。
2、教学内容
（1）Δ静定梁
（2）Δ*静定钢架
（3）*三铰拱
（4）Δ静定桁架和静定组合结构
（5）静定结构基本性质和受力特点
第四章虚功原理和结构位移计算
1、教学基本要求
（1）了解温度改变、支座移动引起的位移计算；
（2）理解变形体虚功原理和互等定理；
（3）理解实功、虚功、广义力、广义位移的概念；
（4）熟练掌握荷载产生的位移计算；
（4）应用图乘法求位移。
2、教学内容
（1）*结构位移概念
（2）*刚体体系虚位移原理及其应用
（3）Δ*变形体系虚功原理和位移计算一般公式
（4）Δ荷载作用下位移计算
（5）Δ*图形相乘法
（6）支座位移和温度改变时位移计算
（7）*互等定理
第五章力法
1、教学基本要求
（1）熟练掌握力法基本结构的确定、力法方程的建立及其物力意义、力法方程中的系数和自由项的物理意义及其计算；
（2）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；
（3）应用力法求解梁、刚架、排架和桁架，理解力法计算其它结构；
（4）理解半结构的取法；
（5）了解超静定结构的位移计算及力法计算结果的校核。
2、教学内容
（1）*超静定结构概述和力法基本概念
（2）Δ*超静定次数和力法典型方程
（3）Δ*力法计算超静定钢架
（4）计算对称结构
（5）力法计算其他超静定结构
（6）支座位移和温度改变时力法计算
（7）Δ等截面单跨超静定梁杆端内力
第六章位移法和力矩分配法
1、教学基本要求
（1）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；
（2）理解一些常用的形常数和载常数；
（3）熟练掌握由弯矩图绘制剪力图和轴力图的方法；
（4）理解利用对称性简化计算；
（5）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；
（6）理解位移法方程有两种建立方法，写典型方程法和写平衡方程法。
熟练掌握一种，另一种了解即可；
（7）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；
（8）应用无剪力分配法计算，了解用力矩分配法计算有侧移刚架；
（9）了解超静定结构受力性质和变形。
2、教学内容
（1）*位移法基本概念
（2）*位移法基本未知量确定
（3）Δ*位移法计算超静定钢架
（4）Δ*位移法典型方程
（5）*力矩分配法基本概念
（6）Δ多节点力矩分配法
（7）超静定结构受力性质和变形
第七章影响线及其应用
1、教学基本要求
（1）理解影响线的概念和绘制影响线的基本方法；
（2）熟练掌握用静力法和机动法绘制静定梁的影响线；
（3）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；
（4）了解简支梁、连续梁内力包络图。
2、教学内容
（1）*影响线基本概念
（2）Δ静力法作静定梁影响线
（3）静力法作静定桁架影响线
（4）Δ*机动法作梁影响线
（5）影响线的应用
（6）简支梁内力包络图
（7）连续梁内力包络图
第八章矩阵位移法
1、教学基本要求
（1）了解矩阵位移法包含两个基本环节：单元分析和整体分析；
（2）在单元分析中，理解单元刚度矩阵和单元等效荷载的概念和形成，熟练掌握已知结点位移求单元杆端力的计算方法；
（3）在整体分析中，理解结构整体刚度矩阵元素的物理意义和集成过程，结构综合结点荷载的集成过程；
（4）理解单元定位向量的建立，支撑条件的处理；
（5）理解非结点荷载处理。
2、教学内容
（1）Δ*矩阵位移法概念和单元刚度矩阵
（2）*结构刚度矩阵
（3）单元刚度矩阵坐标变换
（4）*非节点荷载处理
（5）先处理直接刚度法
（6）钢架计算示例
（7）几个应用问题
第九章计算简图选取和结构简化计算
1、教学基本要求
（1）理解常见结构的简化原理；
（2）了解常见结构的简化结构。
2、教学内容
（1）Δ弹性支座和主次内力
（2）Δ空间结构分解为平面结构
（3）板壳结构简化为交叉结构
（4）结构分解为基本部分和附属部分
（5）忽略次要变形
第十章结构动力分析
1、教学基本要求
（1）了解动力计算的意义，动力荷载的分类，动力计算的任务、动力计算的原理和方法；
（2）理解弹性体性体系的振动自由度，熟练掌握单自由度体系的自由振动与强迫振动；
（3）了解阻尼对振动的影响。
（4）理解两个自由度体系的自由振动。
2、教学内容
（1）*结构动力分析基本概念
（2）Δ*单自由度体系自由振动和受迫振动
（3）阻尼对振动的影响
（4）两个自由度体系自由振动
四、学时分配
五、实践环节
（一）上机
1、名称：结构的矩阵位移法计算
2、主要内容与要求：应用矩阵位移法原理，编制简单的程序，计算简单结构的内力。
3、学时分配：2学时
六、教学方法的建议
目标是知识传授和能力培养并重。
着重讲授结构力学的基本概念、基本原理和基本方法；通过自主学习、习题、课堂练习和讨论及课外上机计算，加深理解，培养实际的结构分析能力。
七、主要教材及参考书
教材：结构力学（第五版），高等教育出版社，洪范文主编，2005
参考书：[1] 结构力学教程，高等教育出版社，龙驭球，包世华主编，2000
[2] 结构力学（第四版），高等教育出版社，杨茀康，李家宝主编，1998
[3] 结构力学，高等教育出版社，朱慈勉等，2004
八、本大纲主要撰写者姓名、职称、单位
张潞，讲师，湖南科技学院土木工程与建设管理系
课程简介
课程编码：L263009
课程名称：结构力学
英文名称：Structural Mechanics
学分：5 总学时80 课内上机学时：2
先修课程要求：材料力学
课程简介：
本课程内容包括、体系几何组成分析、静定结构内力分析、虚功原理和结构位移计算、力法、位移法和力矩分配法、影响线及其应用、矩阵位移法、计算简图选取和结构简化分析、结构动力分析
适合专业：土木工程
参考教材：
1、洪范文主编，结构力学，高等教育出版，第五版，2005
2、龙驭球，包世华主编，结构力学教程，高等教育出版社，2000
3、杨茀康，李家宝主编，结构力学，高等教育出版社，第四版，1998
4、朱慈勉等，结构力学.高等教育出版社.2004。