《ZJH0600850+结构力学》教学大纲课程属性简介课程中文名称：结构力学课程编码：ZJH0600850课程英文名称：Structural Mechanics课程类别：专业基础教育课程性质：核心课程讲课学时/学72/4.5分:实验学时/学80/5.08/0.5总学时/学分：分：课内实践/学分：开课单位：水建院适用专业：土木工程二本/三本预修课程：适用对象：理论力学、材料力学主撰人：周海龙主审人：制定时间：2013年8月12日二、课程教学目标及任务本门课程是面向土木工程专业开设的专业基础核心课程，目的是使学生对静定结构和超静定结构的内力与位移计算的基本理论及概念有所理解和掌握，对结构动力学的内容有个初步认识。通过该门课程的学习，使学生具备能够对简单结构进行概念设计的能力，能够综合应用力学与数学知识的去解决实际问题，在综合素质上有一个提升。三、课程教学内容与教学安排教学内容及学时分配表童节教学内容理论讲授学时安排其它教学方式22第一章绪论66面体系的几何组成分析1212静定结构的内力分析88结构的位移计算1010第五章力法六章位移法8866近法计算超静定结构88影响线及其应用66章矩阵位移法66结构动力学简介7272总计第一章绪论授课学时：（2学时）一、学习目的通过本章的学习，了解结构力学的研究任务、计算简图的选取以及平面杆件结构的分类、荷载的性质及基本假设等。本章计划2学时。二、课程内容
《ZJH0600850＋结构力学》教学大纲 一、课程属性简介 课程编码： ZJH0600850 课程中文名称： 结构力学 课程英文名称： Structural Mechanics 课程类别： 专业基础教育 课程性质： 核心课程 总学时/学分： 80/5.0 讲课学时/学 分： 72/4.5 实验学时/学 分： 8/0.5 课内实践/学 分： 开课单位： 水建院 适用专业： 土木工程 适用对象： 二本/三本 预修课程： 理论力学、材料力学 主撰人： 周海龙 主审人： 制定时间：2013年8月12日 二、课程教学目标及任务 本门课程是面向土木工程专业开设的专业基础核心课程，目的是使学生对静定结构和超静定结构 的内力与位移计算的基本理论及概念有所理解和掌握，对结构动力学的内容有个初步认识。通过该 门课程的学习，使学生具备能够对简单结构进行概念设计的能力，能够综合应用力学与数学知识的 去解决实际问题，在综合素质上有一个提升。 三、课程教学内容与教学安排 教学内容及学时分配表 章节教学内容 理论讲授 其它教学方式 学时安排 第一章 绪论 2 2 面体系的几何组成分析 6 6 静定结构的内力分析 12 12 章 结构的位移计算 8 8 第五章 力法 10 10 第六章 位移法 8 8 渐近法计算超静定结构 6 6 章 影响线及其应用 8 8 九章 矩阵位移法 6 6 章 结构动力学简介 6 6 总 计 72 72 第一章 绪论 授课学时：（2学时） 一、学习目的 通过本章的学习，了解结构力学的研究任务、计算简图的选取以及平面杆件结构的分类、荷载的 性质及基本假设等。本章计划2学时。 二、课程内容
第一节结构力学的研究对象和任务了解结构力学的研究对象、研究任务第二节工程结构实例和计算简图（一）掌握计算简图的选取原则和简化要点第三节平面杆件结构的分类（一）了解平面杆件结构按结构组成和受力特点如何分类（二）了解平面杆件结构按计算方法如何分类第四节荷载的性质与分类（一）了解荷载的概念以及荷载的分类第五节基本假设（一）了解结构分析时对结构进行的基本假设三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：计算简图的简化要点。（二）教学难点：计算简图的选取。（三）教学手段及教学环节大课讲授，理论教学四、思考与练习结构力学中结构的计算针对的是实际的结构还是针对经过对实际结构简化后形成的计算简图？第二章平面体系的几何组成分析授课学时：（6学时）一、学习目的通过本章的学习，掌握几何组成分析的基本概念、组成规则以及瞬变与常变体系的概念，几何组成分析的步骤与方法，了解体系的几何组成与静力特征的关系，理解无穷远铰的几何组成规则。本章计划6学时。二、课程内容第一节概述（一）理解两类基本基本体系的概念（二）掌握几何组成分析的目的第二节几何组成分析的基本概念（一）掌握自由度、约束、多余约束、虚铰、体系的计算自由度等基本概念（二）掌握一般杆件体系与铰结链杆体系计算自由度的计算第三节几何不变体系的组成规则（一）掌握几何不变体系的三个组成规则第四节瞬变体系与常变体系（一）掌握瞬变体系与常变体系的特征第五节几何组成分析的步骤、方法与示例（一）掌握几何组成分析的步骤、方法（二）能够利用三个规则进行简单体系的几何组成分析第六节体系的几何组成与静力特性的关系
第一节 结构力学的研究对象和任务 了解结构力学的研究对象、研究任务 第二节 工程结构实例和计算简图 （一）掌握计算简图的选取原则和简化要点 第三节 平面杆件结构的分类 （一）了解平面杆件结构按结构组成和受力特点如何分类 （二）了解平面杆件结构按计算方法如何分类 第四节 荷载的性质与分类 （一）了解荷载的概念以及荷载的分类 第五节 基本假设 （一）了解结构分析时对结构进行的基本假设 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： 计算简图的简化要点。 （二）教学难点： 计算简图的选取。 （三）教学手段及教学环节 大课讲授，理论教学 四、思考与练习 结构力学中结构的计算针对的是实际的结构还是针对经过对实际结构简化后形成的计算简图？ 第二章 平面体系的几何组成分析 授课学时：（6学时） 一、学习目的 通过本章的学习，掌握几何组成分析的基本概念、组成规则以及瞬变与常变体系的概念，几何组 成分析的步骤与方法，了解体系的几何组成与静力特征的关系，理解无穷远铰的几何组成规则。本 章计划6学时。 二、课程内容 第一节 概述 （一）理解两类基本基本体系的概念 （二）掌握几何组成分析的目的 第二节 几何组成分析的基本概念 （一）掌握自由度、约束、多余约束、虚铰、体系的计算自由度等基本概念 （二）掌握一般杆件体系与铰结链杆体系计算自由度的计算 第三节 几何不变体系的组成规则 （一）掌握几何不变体系的三个组成规则 第四节 瞬变体系与常变体系 （一）掌握瞬变体系与常变体系的特征 第五节 几何组成分析的步骤、方法与示例 （一）掌握几何组成分析的步骤、方法 （二）能够利用三个规则进行简单体系的几何组成分析 第六节 体系的几何组成与静力特性的关系
（一）掌握不同体系的几何组成特性（二）掌握不同体系的静力特性第七节无穷远铰的几何组成规则（一）理解无穷远铰三种情况下的组成规则三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：几何不变体系的组成规则。（二）教学难点：瞬变体系与常变体系。（三）教学手段及教学环节大课讲授，理论教学四、思考与练习在进行几何组成分析时，应注意体系的哪些特点才可能使分析得以简化？。第三章静定结构的内力分析授课学时：（12学时）一、学习目的通过本章的学习，掌握常见五种静定结构的内力计算，以及静定结构的静力特性，了解利用零载法判别复杂体系的几何组成的基本原理。本章计划12学时。二、课程内容第一节静定结构内力计算的一般原则（一）掌握截面法计算内力解题的基本思路（二）理解内力与荷载集度三种关系的几何意义（三）掌握利用分段叠加法绘制内力图，特别是弯矩图第二节多跨静定梁（一）掌握多跨静定梁的几何组成分析与内力计算（二）掌握间接荷载作用下结构的内力计算第三节静定平面刚架（一）掌握静定平面刚架的几何组成与力学特点（二）掌握静定平面刚架的内力计算与内力图的绘制第四节三铰拱（一）掌握三铰拱的内力计算（二）理解合理拱轴线的概念第五节静定平面架（一）掌握利用结点法与截面法计算静定平面桁架的内力（二）掌握结点单杆与截面单杆的概念，学会判别零杆（三）理解不同静定平面梁式桁架的受力特点第六节静定组合结构（一）理解组合结构的概念及受力特点（二）掌握组合结构内力计算的步骤第七节静定结构的静力特性（一）掌握静定结构的一些静力特性来校核计算结果与简化计算
（一）掌握不同体系的几何组成特性 （二）掌握不同体系的静力特性 第七节 无穷远铰的几何组成规则 （一）理解无穷远铰三种情况下的组成规则 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： 几何不变体系的组成规则。 （二）教学难点： 瞬变体系与常变体系。 （三）教学手段及教学环节 大课讲授，理论教学 四、思考与练习 在进行几何组成分析时，应注意体系的哪些特点才可能使分析得以简化？。 第三章 静定结构的内力分析 授课学时：（12学时） 一、学习目的 通过本章的学习，掌握常见五种静定结构的内力计算，以及静定结构的静力特性，了解利用零载 法判别复杂体系的几何组成的基本原理。本章计划12学时。 二、课程内容 第一节 静定结构内力计算的一般原则 （一）掌握截面法计算内力解题的基本思路 （二）理解内力与荷载集度三种关系的几何意义 （三）掌握利用分段叠加法绘制内力图，特别是弯矩图 第二节 多跨静定梁 （一）掌握多跨静定梁的几何组成分析与内力计算 （二）掌握间接荷载作用下结构的内力计算 第三节 静定平面刚架 （一）掌握静定平面刚架的几何组成与力学特点 （二）掌握静定平面刚架的内力计算与内力图的绘制 第四节 三铰拱 （一）掌握三铰拱的内力计算 （二）理解合理拱轴线的概念 第五节 静定平面桁架 （一）掌握利用结点法与截面法计算静定平面桁架的内力 （二）掌握结点单杆与截面单杆的概念，学会判别零杆 （三）理解不同静定平面梁式桁架的受力特点 第六节 静定组合结构 （一）理解组合结构的概念及受力特点 （二）掌握组合结构内力计算的步骤 第七节 静定结构的静力特性 （一）掌握静定结构的一些静力特性来校核计算结果与简化计算
第八节零载法判别复杂体系的几何组成（一）了解利用零载法判别复杂体系的几何组成的基本原理三、重点、难点提示和教学手段（一）教学重点：五种类型静定结构的内力计算与内力图的绘制。（二）教学难点：五种类型静定结构的内力计算与内力图的绘制。（三）教学手段及教学环节大课讲授，理论教学四、思考与练习（1）刚架与梁相比，力学性能有什么不同？内力计算上有哪些异同？（2）三铰拱内力图的绘制与静定梁和刚架所采用的方法有何异同？（3）在组合结构内力计算中，如何区分链杆和梁式杆件？第四章结构的位移计算授课学时：（8学时)一、学习目的通过本章的学习，掌握荷载作用下利用积分法与图乘法进行结构位移计算的一般原理，掌握温度改变与支座移动作用下的位移计算，理解线弹性结构的四个互等定理。本章计划8学时。二、课程内容第一节概述（一）理解位移的概念和引起位移的原因（二）理解计算位移的目的与相关假设第二节变形体的虚功原理（一）理解虚功的概念（二）理解刚体体系的虚功原理与变形体的虚功原理两种具体应用第三节计算结构位移的一般公式一单位荷载法（一）掌握单位荷载法计算位移的一般步骤第四节静定结构在荷载作用下的位移计算（一）掌握不同静定结构在荷载作用下的位移计算基本方法第五节图乘法（一）理解图乘法的推导过程（二）掌握图乘法计算位移的一般步骤第六节静定结构在非荷载因素作用下的位移计算（一）掌握静定结构在温度改变下的位移计算（二）掌握静定结构在支座移动作用下的位移计算第七节线弹性结构的互等定理（一）掌握四个互等定理的内涵第八节空间刚架的位移计算公式（一）了解空间刚架位移计算的一般原理三、重点、难点提示和教学手段
第八节 零载法判别复杂体系的几何组成 （一）了解利用零载法判别复杂体系的几何组成的基本原理 三、重点、难点提示和教学手段 （一）教学重点： 五种类型静定结构的内力计算与内力图的绘制。 （二）教学难点： 五种类型静定结构的内力计算与内力图的绘制。 （三）教学手段及教学环节 大课讲授，理论教学 四、思考与练习 （1）刚架与梁相比，力学性能有什么不同？内力计算上有哪些异同？ （2）三铰拱内力图的绘制与静定梁和刚架所采用的方法有何异同？ （3）在组合结构内力计算中，如何区分链杆和梁式杆件？ 第四章 结构的位移计算 授课学时：（8学时） 一、学习目的 通过本章的学习，掌握荷载作用下利用积分法与图乘法进行结构位移计算的一般原理，掌握温度 改变与支座移动作用下的位移计算，理解线弹性结构的四个互等定理。本章计划8学时。 二、课程内容 第一节 概述 （一）理解位移的概念和引起位移的原因 （二）理解计算位移的目的与相关假设 第二节 变形体的虚功原理 （一）理解虚功的概念 （二）理解刚体体系的虚功原理与变形体的虚功原理两种具体应用 第三节 计算结构位移的一般公式—单位荷载法 （一）掌握单位荷载法计算位移的一般步骤 第四节 静定结构在荷载作用下的位移计算 （一）掌握不同静定结构在荷载作用下的位移计算基本方法 第五节 图乘法 （一）理解图乘法的推导过程 （二）掌握图乘法计算位移的一般步骤 第六节 静定结构在非荷载因素作用下的位移计算 （一）掌握静定结构在温度改变下的位移计算 （二）掌握静定结构在支座移动作用下的位移计算 第七节 线弹性结构的互等定理 （一）掌握四个互等定理的内涵 第八节 空间刚架的位移计算公式 （一）了解空间刚架位移计算的一般原理 三、重点、难点提示和教学手段
（一）教学重点：图乘法。（二）教学难点：图乘法。（三）教学手段及教学环节大课讲授，理论教学四、思考与练习（1）变形体虚功原理和刚体虚功原理的区别？（2）求变截面梁和拱的位移时可否用图乘法？（3）互等定理为何只适用于线弹性结构？第五章力法授课学时：（10学时)一、学习目的通过本章的学习，掌握超静定结构计算的特点与力法的一些基本概念，会利用力法求解荷载与非荷载因素（温度改变与支座移动）作用下一些简单结构的内力和位移。本章计划10学时。二、课程内容第一节超静定结构概述（一）了解超静定结构的特性（二）了解求解超静定结构的一般方法第二节力法的基本概念（一）掌握力法解题的基本思路，以及基本体系与基本方程的概念第三节超静定次数的确定（一）掌握利用解除多余约束的方法确定超静定次数第四节力法的典型方程（一）掌握力法典型方程的概念第五节力法的计算步骤和示例（一）掌握五种类型超静定结构的内力计算（二）掌握力法求解超静定结构的步骤第六节对称性的利用（一）掌握对称结构、对称荷载和反对称荷载的概念（二）掌握对称结构的内力与变形特点（三）掌握利用取半边结构来简化计算第七节支座移动和温度变化等作用下的计算（一）掌握支座移动下的内力计算（二）掌握温度改变下的内力计算第八节超静定结构的位移计算（一）理解超静定结构在各种因素综合作用下的位移计算公式的含义（二）掌握超静定结构的校核内容第九节超静定结构的特性（一）理解超静定结构具有的特性
（一）教学重点： 图乘法。 （二）教学难点： 图乘法。 （三）教学手段及教学环节 大课讲授，理论教学 四、思考与练习 （1）变形体虚功原理和刚体虚功原理的区别？ （2）求变截面梁和拱的位移时可否用图乘法？ （3）互等定理为何只适用于线弹性结构？ 第五章 力法 授课学时：（10学时） 一、学习目的 通过本章的学习，掌握超静定结构计算的特点与力法的一些基本概念，会利用力法求解荷载与非 荷载因素（温度改变与支座移动）作用下一些简单结构的内力和位移。本章计划10学时。 二、课程内容 第一节 超静定结构概述 （一）了解超静定结构的特性 （二）了解求解超静定结构的一般方法 第二节 力法的基本概念 （一）掌握力法解题的基本思路，以及基本体系与基本方程的概念 第三节 超静定次数的确定 （一）掌握利用解除多余约束的方法确定超静定次数 第四节 力法的典型方程 （一）掌握力法典型方程的概念 第五节 力法的计算步骤和示例 （一）掌握五种类型超静定结构的内力计算 （二）掌握力法求解超静定结构的步骤 第六节 对称性的利用 （一）掌握对称结构、对称荷载和反对称荷载的概念 （二）掌握对称结构的内力与变形特点 （三）掌握利用取半边结构来简化计算 第七节 支座移动和温度变化等作用下的计算 （一）掌握支座移动下的内力计算 （二）掌握温度改变下的内力计算 第八节 超静定结构的位移计算 （一）理解超静定结构在各种因素综合作用下的位移计算公式的含义 （二）掌握超静定结构的校核内容 第九节 超静定结构的特性 （一）理解超静定结构具有的特性