1、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
2、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
3、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高等数学 材料力学 理论力学本科程的重点是掌握结构力学的基本概念和基本方法，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
4、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。
5、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概念；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、实铰与虚铰的概念；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
6、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
7、图的绘制。第四章 三铰拱的内力计算一、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、掌握三铰拱的反力和内力计算，了解三铰拱内力图的绘制方法。3、掌握三铰拱合理拱轴线的概念，及几种常见荷载作用下三铰拱的合理拱轴线。二、课程内容1、拱结构及其型式，带拉杆的三铰拱，以及拱结构的力学特性。2、三铰拱支座反力的计算，内力的计算，内力图的绘制。3、合理拱轴的概念，解析法求三铰拱的合理拱轴，常见荷载作用下的合理拱轴。三、考核知识点1、概述。2、三铰拱的内力计算。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：三铰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
8、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；掌握静定结构的一般特性。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。2、截面法。3、静定组合结构的内力计算。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
9、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、熟练掌握图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、静定结构在荷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时的位移计算。4、线性弹性体系的互等定理。四、考核要求1、识记
10、：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
11、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
12、；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1、单跨超静定梁的形常数和载常数。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
13、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
14、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
15、、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；
16、（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
17、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。
