2015年同济808材料力学与结构力学考试大纲

关于调整全国统考课程《结构力学（一）》《工程力学（二）》自学考试大纲考核要求的通知根据全国考委对全国高等教育自学考试专科专业培养目标的定位及要求，经全国考委土木水利矿业环境类专业委员会研究论证，全国考办对《结构力学（一）》《工程力学（二）》自学考试大纲的考核知识点与考核要求作部分调整。

调整后的《结构力学（一）》《工程力学（二）》自学考试大纲将于2009年4月考试试行。

附件：1、《结构力学（一）自学考试大纲》的考核知识点与考核要求调整意见2、《结构力学（一）》参考样卷3、《工程力学（二）自学考试大纲》的考核要求调整意见4、《工程力学（二）》参考样卷二○○八年十一月二十日附件1：《结构力学（一）自学考试大纲》的考核知识点与考核要求调整意见一、“结构力学（一）自学考试大纲”学习内容与考核目标中的第八章“影响线及其应用”与第五章§5-7“无铰拱的计算双铰拱的计算特点”不再作为考核内容。

二、其他章节的考核内容与基本要求仍按“结构力学（一）自学考试大纲”学习内容与考核目标中各章对“考核知识点及考核要求”的规定执行。

三、试卷结构基本保持不变，内容分配如下题型考核内容1、单项选择题各章2、填空题各章3、基本计算题各章4、分析计算题：静定结构计算、力法、位移法、力矩分配法附件2：《结构力学（一）》参考样卷20××年×月高等教育自学考试全国统一命题考试结构力学（一） 试卷（课程代码 2393）本试卷共8页，满分100分，考试时间150分钟。

一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要 求的，请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或 未选均无分。

1．图示体系为【 】A ．无多余约束的几何不变体系B ．有多余约束的几何不变体系C ．瞬变体系D ．常变体系题1图2．图示三铰拱，已知三个铰的位置，左半跨作用均布荷载，其合理拱轴形状为【 】A ．全跨圆弧B ．全跨抛物线C．AC 段为圆弧，CB 段为直线 D ．AC 段为抛物线，CB 段为直线题2图3．图示外伸梁，跨中截面C 的弯矩为【 】A ．7kN m ⋅B ．10kN m ⋅C ．14kN m ⋅D ．17kN m ⋅题3图4．图示结构，支座D 的反力为【 】A ．16qlB ．8qlC ．4qlD ．2ql题4图5．图示梁，A 端作用力偶m ，则B 截面转角B ϕ为【 】A ．6ml EIB ．3mlEI C ．2mlEID ．ml EI题5图6．图（a ）所示结构用力法计算，选择图（b ）为基本体系，则基本方程为 【 】A ．1111C x δϕ+∆=-B ．1111C x δϕ+∆= C ．1111C x δ+∆=-∆D ．1111C x δ+∆=∆7．图示对称刚架，在反对称荷载作用下，求解时取半刚架为【 】A ．图（a ）B ．图（b ）C ．图（c ）D ．图（d ）题7图 图（a ） 图（b ） 图（c ） 图（d ）8．图示结构，使结点B 产生单位转角的力矩M 为（i =EI/l ）【 】A ．8 iB ．10 iC ．12 iD ．14 i1EI题8图9．图示结构，各杆EI =常数，用位移法计算，基本未知量的数目为【 】A ．4B ．5C ．6D ．7题9图10．图示结构，各杆线刚度均为i ，用力矩分配法计算时，分配系数AB 为【 】A ．110B ．18C ．14D ．38二、填空题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）请在每小题的空格中填上正确答案。

《结构力学》课程教学大纲课程类别：专业基础课适用专业：建筑工程技术适用层次：高起专适用教育形式：网络教育/成人教育考核形式：考试所属学院：土木工程与建筑学院先修课程：理论力学、材料力学一、课程简介结构力学是土木工程专业的一门重要的专业课，通过结构力学课程的学习，使学生掌握杆件结构的计算原理，掌握各类结构的受力分析方法，为后续学习相关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础。

包括体系几何构造分析、影响线、静定结构的内力和位移计算、超静定结构的内力和位移计算等内容。

二、课程学习目标通过本课程的学习, 使学生掌握杆件结构的计算原理，掌握各类结构的受力分析方法，逐渐培养学生的计算能力及综合运用结构力学知识去分析、解决实际工程问题的能力。

课程的具体目标如下：课程目标1：了解结构力学的研究对象，结构计算简图及简化要点。

课程目标2：掌握平面几何不变体系的组成规律。

课程目标3：掌握静定结构内力分析和位移计算的原理及方法。

课程目标4：掌握超静定结构内力分析和位移计算的原理及方法。

课程目标5：了解结构动力计算的基础知识。

三、与其他课程的关系此门课程为专业基础课，起到承上启下的作用，要先修完理论力学、材料力学等课程，才能修本门课程，也是后续钢结构、钢筋混凝土设计原理、气体结构等专业课程学习的基础。

四、课程主要内容和基本要求本门课程主要包括以下几块内容：几何构造分析、静定结构的内力计算、图乘法求静定结构的位移、机动法作影响线、力法及位移法解算超静定结构力学问题；其中力法是结构力学的核心内容，其要先学完静力学后学习超静定结构，力法是解决超静定结构问题的基本算法。

第一章绪论『知识点』结构力学的研究对象及任务；结构的计算简图及简化要点；杆件的分类；荷载的分类。

『基本要求』1、识记：计算简图，荷载。

2、领会：荷载的性质及分类。

3、简单应用：要求学生学习后能对简单的实际结构画出计算简图。

『关键知识』结构的计算简图。

『重点』计算简图的简化要点。

材料力学1.材料力学研究内容⑴研究物体在外力作用下的应力、变形和能量，统称为应力分析；研究对象仅限于杆、轴、梁等物体，其几何特征是纵向尺寸远大于横向尺寸，这类物体统称为杆或杆件。

⑵研究材料在外力和温度作用下所表现出的力学性能和失效行为；研究对象仅限于材料的宏观力学行为，不涉及材料的微观机理。

研究目的设计出杆件或零部件的合理形状和尺寸，以保证它们具有足够的强度、刚度和稳定性。

2.杆件的受力与变形形式⑴拉伸或压缩 ⑵剪切 ⑶扭转 ⑷弯曲⑸组合受力和变形拉杆、压杆或柱、轴、梁受力特点3.材料的基本假定⑴各向同性假定 ⑵均匀连续性假定 ⑶平截面假定4.受力分析方法⑴截面法：应用假想截面将弹性体截开，分成两部分，考虑其中任意一部分平衡，从而确定截面上的内力的方法。

弹性体受力、变形的第二特征是变形协调。

P9［例题1-1］ 平衡方程+变形协调方程0x F =∑ 0y F =∑ 0cM =∑P31［例题2-6］5.应力应变相互关系E σε=、G τγ=6.轴力与轴力图正负号规定：拉正，压负。

⑴确定约束力。

⑵根据杆件上作用的荷载及约束力确定控制面，也就是轴力图的分段点。

⑶应用截面法，对截开的部分杆件建立平衡方程，确定控制面上的轴力数值。

⑷建立N x F -坐标系，将所求得的轴力值标在坐标系中，画出轴力图。

P21［例题2-1］7.变形计算变形N F ll EA∆=±应变N F l l EA Eσε∆===横向变形y x ευε=- υ泊松比 P25［例题2-2］8.拉伸与压缩杆件的强度设计⑴强度校核[]max σσ≤⑵尺寸设计[][][]max N N F FA A σσσσ≤⇒≤⇒≥ ⑶确定杆件或结构所能承受的许用荷载[][][][]max NN P F F A F Aσσσσ≤⇒≤⇒≤⇒ P28［例题2-4/5］9.拉伸与压缩杆件斜截面上的应力2cos =cos N P x F F A A θθθθσσθ==()sin 1=sin 22Q P x F F A A θθθθτσθ== 10.连接件强度的强度计算铆接件的破坏形式：剪切破坏、挤压破坏、连接板拉断以及铆钉后面连接板的剪切破坏。

808 材料力学与结构力学命题单位：土木工程学院考试大纲一、考试范围I、材料力学(占70%)1. 基本概念：变形固体的物性假设，约束、内力、应力，杆件变形的四个基本形式等。

2. 轴向拉、压问题：内力和应力（横截面及斜截面上）的计算，轴向拉伸与压缩时的变形计算，材料的力学性质，塑性材料与脆性材料力学性能的比较，简单超静定桁架，圆筒形薄壁容器等。

3. 应力状态分析：平面问题任意点的应力状态描述，平面问题任意点任一方向应力的求解（包括数解法、图解法），一点的应力状态识别，空间应力分析及一点的最大应力，广义虎克定律等。

4. 扭转问题：自由扭转的变形特征，自由扭转杆件的内力计算，扭转变形计算，矩形截面杆的自由扭转，薄壁杆件的自由扭转，简单超静定受扭杆件分析等。

35. 梁的内力、应力、变形：内力（剪力、弯矩）的计算及其内力图的绘制，叠加法作弯矩图的合理运用，梁的正应力和剪应力的计算及其强度条件，梁内一点的应力状态识别，主应力轨迹，平面弯曲的充要条件，梁的变形（挠度、转角）计算，叠加法求梁的变形，梁的刚度校核，简单超静定梁分析等。

6. 能量法：变形能的计算，卡氏第一、第二定理，运用卡氏第二定理解超静定问题等。

7. 强度理论与组合变形：四个常用的强度理论，斜弯曲，拉伸（压缩）与弯曲的组合，扭转与拉压以及扭转与弯曲的组合，拉压及扭转与弯曲的组合，偏心拉、压问题，强度校核等。

8. 压杆稳定：细长压杆临界力的计算，欧拉公式的适用范围，压杆稳定的实用计算，简单结构体系的稳定性分析等。

II、结构力学(占30%)1. 平面体系的几何组成分析及其应用2. 静定结构受力分析与特性3. 静定结构的影响线及其应用4. 静定结构的位移计算、变形体的虚功原理5. 超静定结构受力分析与特性（力法、位移法、力矩分配法等）6. 结构矩阵分析（单元刚度阵、总刚度阵的集成、支座条件的引入和非结点荷载的处理等）7. 结构动力分析（运动方程、频率、振型、自由振动、强迫振动等）二、题型1. 以计算分析题型为主，含基本概念分析、综合概念分析和结构定性分析。

“结构力学I”课程标准课程名称：结构力学I英文名称：Structural Mechanics I课程代码：课程类别：专业教育必修课程（专业核心课程）课程学时：56课程学分：3.5适用专业：土木工程先修课程：高等数学、理论力学、材料力学等授课学院：建筑工程学院教研室：土木工程教研室制定人：赵腾飞、袁立群、孟昭博审定人：张绪涛、孟昭博、崔诗才一、课程性质《结构力学I》是土木工程专业必修的专业核心课程之一，将为后续专业课程学习打下良好的基础。

通过本课程的学习，学生在理论力学和材料力学的基础上可以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，培养学生结构分析与计算的能力，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，并能够应用结构力学基本理论和方法解决工程实际问题。

二、目标要求（一）总体目标掌握结构在荷载、支座移动等因素作用下结构强度、刚度等的分析、计算方法；掌握结构的合理组成形式及分析方法；熟悉结构力学相关的基本概念，了解近似计算方法、了解计算结构力学的相关分析方法。

在头脑中初步建立结构的力学思维方式，能正确应用力学知识对结构的强度、刚度以及结构合理组成进行分析。

（二）具体目标1.知识目标（1）能理解结构力学的一般概念及结构受力、变形等特点；（2）能正确建立力学相关计算模型并对其进行结构几何组成分析；（3）能正确利用多种方法对结构进行受力分析、绘制相应的内力图；（4）能正确通过虚功法求解结构的位移，并能大致绘制结构的变形图。

2.能力目标（1）能熟练计算、绘制静定结构、超静定结构的内力；（2）能熟练求出指定截面的广义位移；（3）能判别平面杆系结构的几何组成合理性。

3.素质目标（1）能将力学知识应用于实际工程中，着力培养工程实践能力；（2）引入前延、后续课程，做好课程衔接，形成课程体系，为后学专业课学习打好基础；（3）培养学生的受力概念、直观受力感觉和力学意识，勇于担当结构安全和经济两大重任。

同济大学研究生课程考核试卷2015－2016 学年第一学期课号：2020388 课名：高等钢结构与组合理论考试考查：考试此卷选为：期中考试( )、期终考试(√)、重考( )试卷、开卷（）、闭卷（√）年级专业学号姓名命题教师：郭小农、童乐为、邓长根、孙飞飞、张其林、陈以一、蒋首超、陈世鸣考试说明：（1）本课程为闭卷考试，学生不得将教材、笔记以及作业本等与考试有关的书籍、资料带入考场。

（2）考卷装订成册，学生不得自行拆开。

试题一（钢材性能与结构体系部分，共6分）1.（3分）某简支钢梁，两端承受端弯矩，长度为6m，截面为工字形，截面高度400mm，已知钢材的弹性模量为E=200GPa，屈服强度为235MPa，屈服平台的最大流幅2.0%。

若假定钢梁在整个加载过程中一直满足平截面假定；试分别计算：（1）钢材边缘纤维刚刚屈服时，钢梁的跨中挠度；（1分）（2）边缘纤维应变达2.0%时，钢梁的跨中挠度；（1分）（3）说明屈服平台段长度对于结构承载性能的重要性。

（1分）⏹答案答：1）根据已知条件，εy=f y/E=235/2.0×105=0.1175%由材料力学可知，简支纯弯钢梁的变形曲线为圆弧；截面曲率为：ψ=2εy/0.4=2*0.1175%/0.4=0.005875 m-1因此曲率半径为：R=1/ψ=170.213m跨中挠度为：δ=R-(R2-32)0.5=1/ψ=170.213-170.186=0.027m=27mm2）根据已知条件，ε=2%截面曲率为：ψ=2ε/0.4=2*2%/0.4=0.1 m-1因此曲率半径为：R=1/ψ=10m跨中挠度为：δ=R-(R2-32)0.5=1/ψ=10-9.5394=0.4606m=460.6mm3）屈服平台段使得结构具有良好的塑性和变形能力。

2.（3分）如何理解结构形态对结构受力性能的影响？举例说明结构体系与结构形态的关系。

⏹答案（其他回答若理论上正确也可给分）（a）在相同的荷载条件下，不同的结构形态将导致不同的结构内力（弯矩或轴力），从而影响结构的受力性能。

一、命题范围《工程力学》课程内容包括：《理论力学》和《材料力学》两门课程的基本内容。

《理论力学》课程的基本内容如下：力对点的矩矢，力对轴的矩，合力矩定理。

主矢，主矩，力的平移，空间力系的简化。

力系的平衡方程及其应用，简单多刚体系统的平衡。

滑动摩擦，考虑摩擦的平衡问题。

速度合成定理及其应用，加速度合成定理及其应用。

平面图形上各点的速度分析，平面图形上各点的加速度分析。

质点系动量定理，质心运动定理。

质点系的动量矩定理，质点系相对质心的动量矩定理，刚体平面运动微分方程。

动能定理，机械能守恒定律，动力学普遍定理的综合应用。

质点系的达朗贝尔原理及其应用，惯性力系的简化，刚体的动约束力分析。

达朗贝尔-拉格朗日原理及其应用，拉格朗日方程及其应用。

单自由度线性系统的自由振动，单自由度线性系统的受迫振动。

《材料力学》课程的基本内容如下：内力（包括：轴力、扭矩、剪力和弯矩）方程，内力图，内力微分关系。

线弹性材料的物性关系，杆件横截面上的拉压正应力，平面弯曲正应力，拉压弯曲组合变形时杆件横截面上的正应力。

圆轴扭转切应力，非圆截面杆扭转切应力，弯曲中心的概念。

平面应力状态的应力坐标变换，应力圆，主应力，主方向，面内最大切应力，三向应力状态特例分析。

广义胡克定律，应变比能，体积改变比能，形状改变比能。

杆件拉压变形以及圆轴扭转变形的计算，用积分法和叠加法计算梁的位移，简单的超静定问题。

细长压杆的临界载荷。

屈服准则，断裂准则，设计准则的应用。

拉压杆的强度设计，连接件的假定计算，梁的弯扭组合变形，梁的强度和刚度设计，轴的强度和刚度设计，压杆的稳定性设计。

卡氏第二定理，用卡氏第二定理解超静定问题。

动载荷的惯性力问题和冲击应力。

应变电测的基本原理及其应用。

二、考试重点1．平面力系的平衡方程及其应用，考虑摩擦的平衡问题。

2．速度和加速度合成定理及其应用，平面图形上点的速度和加速度分析。

3．动力学普遍定理的综合应用，质点系的达朗贝尔原理及其应用。

808 材料力学与结构力学1. 《材料力学》宋子康、蔡文安编，同济大学出版社，2001年6月（第二版）2.《结构力学教程》（Ⅰ、Ⅱ部分），龙驭球、包世华主编，高等教育出版社，2000~2001年3.《结构力学》（上、下册），朱慈勉主编，高等教育出版社，2004年一、考试范围I、材料力学必选题(约占50%)1. 基本概念：变形固体的物性假设，约束、内力、应力，杆件变形的四个基本形式等。

2. 轴向拉、压问题：内力和应力（横截面及斜截面上）的计算，轴向拉伸与压缩时的变形计算，材料的力学性质，塑性材料与脆性材料力学性能的比较，简单超静定桁架，圆筒形薄壁容器等。

3. 应力状态分析：平面问题任意点的应力状态描述，平面问题任意点任一方向应力的求解（包括数解法、图解法），一点的应力状态识别，空间应力分析及一点的最大应力，广义虎克定律等。

4. 扭转问题：自由扭转的变形特征，自由扭转杆件的内力计算，扭转变形计算，矩形截面杆的自由扭转，薄壁杆件的自由扭转，简单超静定受扭杆件分析等。

5. 梁的内力、应力、变形：内力（剪力、弯矩）的计算及其内力图的绘制，叠加法作弯矩图的合理运用，梁的正应力和剪应力的计算及其强度条件，梁内一点的应力状态识别，主应力轨迹，平面弯曲的充要条件，梁的变形（挠度、转角）计算，叠加法求梁的变形，梁的刚度校核，简单超静定梁分析等。

6. 强度理论与组合变形：四个常用的强度理论，斜弯曲，拉伸（压缩）与弯曲的组合，扭转与拉压以及扭转与弯曲的组合，拉压及扭转与弯曲的组合，偏心拉、压问题，强度校核等。

II、结构力学必选题(约占40%)1. 平面体系的几何组成分析及其应用2. 静定结构受力分析与特性3. 静定结构的影响线及其应用4. 静定结构的位移计算5. 超静定结构受力分析与特性（力法、位移法等）6. 结构动力分析（运动方程、频率、振型、自由振动、强迫振动等）III、可选题(约占10%，一道材料力学可选题和一道结构力学可选题中必选做一题)1. 材料力学可选题：能量法：变形能的计算，卡氏第一、第二定理，运用卡氏第二定理解超静定问题等；压杆稳定：细长压杆临界力的计算，欧拉公式的适用范围，压杆稳定的实用计算，简单结构体系的稳定性分析等。

一、综述同济《材料力学与结构力学》考试内容由两本书组成，包括材料力学和结构力学，卷面总分是150分，考试大纲规定材料力学占70%，结构力学占30%，试题中可能出现材料力学与结构力学综合题目，根据08年考试题目，结构力学部分应该要占到40%左右。

结构力学相对材料力学来说也要难一点，因为结构力学是整个试卷的压轴题目。

整个试卷一共就10道计算题，没有选择题和填空题，这个是大家在复试时需要注意的，因为只考大题，有些内容注定不是考试重点，具体我会在下面有介绍。

大家在复试《材料力学与结构力学》之前一定要明确亮点，1、同济的专业课不是那么好考的，我复习的时候也看过诸如天大，浙大，大连理工，华南理工，东南大学等（我同学有考这些学校的，我就顺便看了看），普遍要比同济专业课简单。

而且这些学校都是在材料力学和结构力学两者之间选择其一考。

2、同济专业课固然比较难，但事情都是相对的，对于大家来说都是比较难，这个也没有必要去担心，根据我去复试和大家聊天得到的情况，今年同济的专业课均分也就是在100分左右，应该不会超过105分。

但是仍然有同学考到130分以上。

所以不要因为同济专业课难你就放弃同济，那样就太可惜了。

只要大家付出了，一定可以获得满意的结构。

如果随随便便就能考上同济大学土木学院，那同济土木巨无霸的称号也真是枉然了，要想上好的的学校就必须付出更多的辛酸和汗水。

二、材料力学复习我分章节说说复习要点吧（按照宋子康主编的材料力学课本顺序）第一章绪论及基本概念看看了解一下概念就可以，不会出题目的。

第二章轴向拉伸与压缩这一章比较简单，复试上应该没有什么困难，但是要注意本章的考试重点是2-11节即拉压杆的超静定问题，如果本章出题目一定是超净定问题，不可能出别的。

在拉压杆超静定问题中，大家重点把握住“节点位移图”，只要把“节点位移图”掌握了，题目都是比较容易做的。

我推荐的那本书上就有，别的材料力学辅导资料上也应该是有的。

第三章剪切因为剪切比较简单，基本不会考的，所以看看了解一下概念就可以了。

结构⼒学-参考答案模块1参考答案1.结构有哪⼏种分类?答：结构主要有：杆件结构，薄壁结构和实体结构三类。

2.结构⼒学的研究对象和研究任务是什么?答：结构⼒学的研究对象：结构⼒学的研究对象是杆件结构，薄壁结构和实体结构的受⼒分析将在弹性⼒学中进⾏研究。

严格地说，⼀般的杆件结构是空间结构，但它们中的⼤多数均可简化为平⾯结构。

所以，本门课程主要研究平⾯杆件结构，即组成结构的所有杆件及结构所承受的外荷载都在同⼀平⾯内的结构。

结构⼒学是研究结构的合理形式以及结构在受⼒状态下内⼒、变形、动⼒反应和稳定性等⽅⾯的规律性的科学。

研究的⽬的是使结构满⾜安全性、适⽤性和经济⽅⾯的要求。

建筑物、构筑物、结构物在各类⼯程中⼤量存在：（1）住宅、⼚房等⼯业民⽤建筑物；（2）涵洞、隧道、堤坝、挡⽔墙等构造物；（3）桥梁、轮船、潜⽔艇、飞⾏器等结构物。

结构⼒学的任务：结构⼒学与材料⼒学、弹性⼒学有着密切的联系，他们的任务都是讨论变形体系的强度、刚度和稳定性，但在研究对象上有所区别。

材料⼒学基本上是研究单个杆件的计算，结构⼒学主要是研究杆件的结构，⽽弹性⼒学则研究各种薄壁结构和实体结构，同时对杆件也作更精确的分析。

结构⼒学研究杆件结构的强度、刚度和稳定性问题，其具体任务包括以下⼏个⽅⾯：（1）杆件结构的组成规律和合理的组成⽅式。

（2）杆件结构内⼒和变形的计算⽅法，以便进⾏结构强度和刚度的验算。

（3）杆件结构的稳定性以及在动⼒荷载作⽤下的反应。

结构⼒学是⼟⽊⼯程专业的⼀门重要的专业基础课，在各门课程的学习中起着承上启下的作⽤。

结构⼒学的计算⽅法很多，但所有⽅法都必须满⾜以下⼏个三个基本条件：（1）⼒系的平衡条件。

在⼀组⼒系作⽤下，结构的整体及其中任何⼀部分都应满⾜⼒系的平衡条件。

（2）变形的连续条件，即⼏何条件。

连续的结构发⽣变形后，仍是连续的，材料没有重叠和缝隙；同使结构的变形和位移应该满⾜⽀座和结点的约束条件。

（3）物理条件。