土木专业精典教学大纲……精华，是学土木的，顶

小11

土木专业精典教学大纲……精华，是学土木的，顶
结 构 力 学

　　一、课程性质与目的
　　本课程是土木工程专业必修的一门主要的专业基础课。本课程的教学目的是使学生在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(包括手算与电算)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。
　　二、课程基本要求
　　(一)几何组成分析
　　掌握平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。
　　(二)静定结构的受力分析
　　灵活运用隔离体平衡法，熟练掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架内力的计算方法，掌握静定组合结构和拱的内力的计算方法。了解静定结构的力学特性。
　　(三)虚功原理与结构的位移计算
　　理解变形体虚功原理的内容及其应用，熟练掌握静定结构位移的计算方法，了解互等定理。
　　(四)影响线
　　理解影响线的概念，掌握作静定梁和桁架内力影响线的静力法，了解机动法。会用影响线求移动荷载下结构的最大内力。
　　(五)力法
　　掌握力法的基本原理和用力法计算超静定结构在荷载、支座移动、温变作用下的内力。会计算超静定结构的位移。了解超静定结构的力学特性。

　　(六)位移法
　　掌握位移法的基本原理和刚架在荷载作用下的计算。
　　(七)力矩分配法
　　掌握力矩分配法的概念，会用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。
　　(八)、结构矩阵分析
　　掌握用矩阵位移法计算杆件结构的原理和方法。
　　(九)结构的动力计算
　　掌握结构动力分析的基本方法，掌握单自由度及两自由度体系的自由振动及其在简谐荷载作用下的受迫振动的计算方法。了解阻尼的作用。了解频率的近似计算方法。
　　三、课程教学基本内容(带“*”号的为选学内容)
　　(一)几何组成分析
　　几何不变体系和几何可变体系、自由度和约束、必要约束和多余约束的概念，瞬变体系的概念。平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。
　　(二)静定结构的受力分析
　　用隔离体平衡法求杆件未知内力的要点。直杆荷载与内力间的微分与增量关系及其在内力图上的反映。分段叠加法作直杆的弯矩图。静定梁和刚架内力图的作法，静定桁架、组合结构和拱的内力的计算方法。静定结构的力学特性以及各类结构的受力特点。
　　(三)虚功原理与结构的位移计算
　　变形体虚功原理及其在结构位移计算中的应用，静定结构由于荷载、支座移动、温度改变和制造误差而产生的位移的计算方法。广义力和广义位移的概念。图乘法在位移计算中的应用。线弹性体系的互等定理。
　　(四)影响线
　　影响线的概念。用静力法作静定梁和桁架内力的影响线，用机动法作静定梁内力的影响线。用影响线求移动荷载下结构的最大内力。*简支梁的内力包络图与绝对最大弯矩。
　　(五)力法
　　力法的基本原理。用力法计算超静定结构在荷载、支座移动、温变作用下的内力。超静定结构的位移计算。超静定结构的力学特性。
　　(六)位移法
　　位移法的基本原理，等截面直杆的刚度方程。用位移法计算刚架和连续梁在荷载作用下的内力。
　　(七)力矩分配法
　　力矩分配法的概念，用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。用挠曲线比拟法作连续梁内力的影响线。
　　(八)结构的矩阵分析
　　等截面直杆的单元刚度矩阵，坐标变换，结构的整体刚度矩阵。等效结点荷载。矩阵位移法的计算步骤以及用矩阵俭移法计算连续梁、平面刚架、桁架和组合结构的电算程序。
　　(九)结构的动力计算
　　动力分析的基本概念和方法。单自由度体系的自由振动分析，单自由度体系在简谐荷载作用下的受迫振动的计算。*单自由度体系在一般动荷载作用下的受迫振动。阻尼对振动的影响。多自由度体系的自由振动，主振型的正交性。多自由度体系在简谐荷载作用下的受迫振动的计算。*振型分解法的概念。频率的近似计算方法。
　　*(十)结构的稳定计算
　　稳定问题的基本概念。用静力法和能量法确定压杆的临界荷载。
　　*(十一)结构的极限荷载
　　极限弯矩、塑性铰和极限荷载的概念，比例加载的一般定理。超静定梁极限荷载的计算。
　　四、实验内容
　　平面杆件结构(连续梁、刚架、桁架和组合结构)矩阵位移法计算程序上机实习(上机时数不少于16)。
　　五、前修课程要求
　　理论力学、材料力学、FORTRAN语言