结构力学教学大纲

《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。

结构力学一、课程说明课程编号：110334Z10课程名称：结构力学/Structural Mechanics课程类别：专业教育课程学时/学分：32/2先修课程：高等数学、理论力学、材料力学适用专业：交通设备与控制工程及相关专业教材、教学参考书：1.李家宝、洪范文主编.结构力学（第四版）.北京：高等教育出版社.2006；2.洪范文、李家宝主编.结构力学学习指导.北京：高等教育出版社.2009；3.龙驭球、包世华主编.结构力学教程.北京：高教出版社.2000。

二、课程设置的目的意义结构力学是为交通设备与控制工程专业设立的拓展知识体系的一门专业选修课。

课程的设置目的是让学生通过学习本课程，掌握平面杆件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，为学生进行结构设计和科学研究打好力学基础，为毕业后从事结构设计、施工和科研工作打好理论基础，培养结构工程分析与计算等方面的能力。

三、课程的基本要求知识：掌握杆件结构的组成规律及合理形式，深入理解各类平面杆件结构在外部因素（荷载、温度变化、支座移动）影响下结构的约束反力、内力、位移的计算原理和计算方法。

能力：从应用的角度出发，培养学生结构工程分析与计算等方面的能力，使学生能够运用本课程所学理论和方法设计合理形式的结构，并解决实际结构的强度和刚度分析等问题。

素质：通过课程中的分析讨论培养分析交流素质，针对具体现实结构的位移和内力进行分析，培养学生科学的思维方式和严谨的科学态度。

通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。

四、教学内容、重点难点及教学设计五、实践教学内容和基本要求本课程无实践教学内容。

六、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、讨论、分析等方式进行，考核方式包括：笔试、作业、七、大纲主撰人：大纲审核人：。

结构力学教学大纲结构力学教学大纲一、引言结构力学作为土木工程学科中的重要组成部分，是研究物体在外力作用下的力学性质和变形规律的学科。

本教学大纲旨在为结构力学课程的教学提供一个基本框架，帮助学生全面理解结构力学的基本原理和应用。

二、课程目标1. 理解结构力学的基本概念和基本原理；2. 掌握结构力学的基本计算方法和分析技巧；3. 培养学生的问题分析和解决问题的能力；4. 培养学生的团队合作和沟通能力。

三、课程内容1. 静力学基础1.1 力的基本概念和力的作用点、力的方向；1.2 力的合成与分解；1.3 力的平衡条件；1.4 刚体平衡条件。

2. 杆件受力分析2.1 杆件的受力分析方法；2.2 杆件的受力平衡条件；2.3 杆件的内力分析；2.4 杆件的应力分析。

3. 梁的受力分析3.1 梁的基本概念和分类；3.2 梁的受力分析方法；3.3 梁的受力平衡条件；3.4 梁的内力分析；3.5 梁的应力分析。

4. 框架结构的受力分析4.1 框架结构的基本概念和分类；4.2 框架结构的受力分析方法；4.3 框架结构的受力平衡条件；4.4 框架结构的内力分析；4.5 框架结构的应力分析。

5. 悬臂梁和悬链线的受力分析5.1 悬臂梁的基本概念和受力分析方法；5.2 悬臂梁的受力平衡条件；5.3 悬臂梁的内力分析；5.4 悬链线的基本概念和受力分析方法；5.5 悬链线的受力平衡条件；5.6 悬链线的内力分析。

6. 弯曲和剪切6.1 弯曲的基本概念和受力分析方法；6.2 弯曲的受力平衡条件；6.3 弯曲的内力分析；6.4 剪切的基本概念和受力分析方法；6.5 剪切的受力平衡条件；6.6 剪切的内力分析。

7. 静力学平衡方法的应用7.1 静力学平衡方法的基本原理；7.2 静力学平衡方法在结构设计中的应用。

四、教学方法1. 理论讲授：通过课堂讲解，向学生传授结构力学的基本概念和原理；2. 实例分析：通过具体实例的分析，帮助学生理解结构力学的应用；3. 数学建模：通过数学建模，培养学生的问题分析和解决问题的能力；4. 实验教学：通过实验教学，加深学生对结构力学原理的理解。

结构力学第五版教学大纲一、课程简介《结构力学》是土木工程专业本科生必修的一门核心课程，主要介绍结构力学的基本理论和方法，包括静力学原理、梁的基本理论、桁架的理论与分析，以及三力平衡、虚功原理、原初定理和接触问题等。

《结构力学》的学习是土木工程专业学生学习相关课程的基础，因此，本课程的教学内容和方法的选择，对于培养学生良好的学习习惯和能力，以及提高其综合运用知识和解决实际问题的能力具有重要的意义。

二、教学目标1.掌握结构力学中梁的运动学和基本理论。

2.了解桁架的理论和分析方法。

3.掌握三力平衡、虚功原理、原初定理和接触问题的基本概念、原理和方法。

4.培养学生科学分析问题和解决问题的能力。

5.培养学生研究思考、独立学习的能力。

三、教学内容第一章静力学原理1.静力学的基本概念。

2.力的平衡条件。

3.几何性质的基本定理。

4.重心和质心的概念和计算。

5.弯矩图和剪力图的作图方法。

6.预应力混凝土中的静力学问题。

第二章梁的基本理论1.梁的偏转与挠度。

2.梁的应力状态。

3.线弹性力学的基本定理与方法。

4.梁的自由振动和强迫振动。

5.梁的稳定性分析。

第三章桁架的理论1.应力和刚度。

2.单层和多层桁架的计算方法。

3.布尔定理和懒惰勾股定理。

4.摆杆和折杆的分析和计算。

第四章三力平衡、虚功原理、原初定理和接触问题1.三力平衡的原理和应用。

2.虚功原理的基本概念和应用。

3.原初定理的基本概念和应用。

4.接触问题的分析和计算。

四、教学方法1.讲授教学法。

2.实例教学法。

3.讨论教学法。

4.自学教学法。

五、教学进度教学内容学时安排第一章4第二章13第三章8第四章5复习与考试4六、教材及辅导书主教材：《结构力学第五版》，刘罡、冯洁主编。

参考书：1.《结构力学课件讲义》。

2.《结构力学》，赵文超，沈君骅著，科学出版社。

3.《结构力学》，李承增等著，高等教育出版社。

七、考核方式期末考试：60% 平时成绩：40%。

《结构力学》教学大纲一、课程基本信息课程名称：结构力学课程类别：专业基础课课程学分：＿____课程总学时：＿____授课对象：＿____二、课程性质与任务结构力学是土木工程专业的一门重要的专业基础课，它是研究结构的受力性能、承载能力和设计方法的学科。

通过本课程的学习，使学生掌握结构力学的基本概念、基本理论和基本方法，具备对常见结构进行受力分析、内力计算和位移计算的能力，为后续的专业课程学习和工程实践打下坚实的基础。

三、课程教学目标1、知识目标掌握平面体系的几何组成分析方法，能够判断体系的几何不变性和可变性。

理解静定结构的内力计算原理和方法，能够熟练计算静定梁、静定刚架、静定桁架和静定拱的内力。

掌握静定结构的位移计算方法，能够利用单位荷载法计算结构的线位移和角位移。

理解超静定结构的内力计算原理和方法，能够熟练运用力法、位移法和力矩分配法计算超静定结构的内力。

了解影响线的概念和绘制方法，能够绘制简单结构的影响线。

2、能力目标培养学生的逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力。

提高学生的计算能力和绘图能力。

培养学生运用结构力学知识进行工程结构设计和分析的能力。

3、素质目标培养学生的工程意识和创新精神。

培养学生严谨的科学态度和认真负责的工作作风。

四、课程教学内容与要求（一）绪论1、结构力学的研究对象和任务介绍结构力学的研究对象，包括各类工程结构，如桥梁、房屋、塔架等。

阐述结构力学的主要任务，即研究结构的受力性能、承载能力和设计方法。

2、结构的计算简图讲解结构计算简图的概念和简化原则。

举例说明如何将实际结构简化为计算简图，包括支座的简化、杆件的简化、荷载的简化等。

（二）平面体系的几何组成分析1、几何不变体系和几何可变体系介绍几何不变体系和几何可变体系的概念和特点。

通过实例让学生区分几何不变体系和几何可变体系。

2、平面体系的自由度讲解平面体系自由度的概念和计算方法。

让学生掌握如何通过计算自由度来判断体系的几何可变性。

结构力学教学大纲结构力学教学大纲结构力学是土木工程中的一门重要课程，它研究结构物在外力作用下的力学性能和变形规律。

掌握结构力学的基本理论和方法，对于设计和分析各种结构物具有重要意义。

本文将从结构力学的教学内容、教学目标以及教学方法等方面进行论述。

一、教学内容结构力学的教学内容主要包括以下几个方面：1. 结构的静力学分析：包括平面力系的合成与分解、力的平衡条件、杆件的静力学性质等。

2. 结构的变形分析：包括结构物在受力作用下的变形规律、梁的挠度计算、杆件的轴向变形等。

3. 结构的静力学系统分析：包括受力分析、杆件的内力计算、支座反力计算等。

4. 结构的稳定性分析：包括杆件的稳定性判据、结构的整体稳定性等。

5. 结构的动力学分析：包括结构的振动频率、振动模态等。

二、教学目标结构力学的教学目标主要包括以下几个方面：1. 掌握结构力学的基本理论和方法，能够独立进行结构的静力学和变形分析。

2. 理解结构物在外力作用下的力学性能和变形规律，能够合理设计和优化结构物。

3. 培养学生的分析和解决问题的能力，提高其工程实践能力。

4. 培养学生的团队协作和沟通能力，能够与他人合作完成结构工程项目。

三、教学方法在结构力学的教学中，应采用多种教学方法，以提高学生的学习效果和兴趣。

1. 理论授课：通过讲解结构力学的基本理论和方法，帮助学生理解和掌握知识。

2. 实例分析：通过实际工程案例的分析，引导学生将理论知识应用于实际问题的解决。

3. 实验教学：通过实验操作，帮助学生理解结构物受力和变形的基本规律。

4. 计算机辅助教学：利用计算机软件进行结构力学分析和设计，提高学生的实践能力。

5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，促进学生之间的交流和合作。

四、教学评价在结构力学的教学评价中，应综合考察学生的理论知识和实践能力。

1. 课堂测试：通过课堂小测验，考察学生对基本理论和方法的掌握程度。

2. 作业评价：通过布置作业和批改作业，考察学生对实际问题的分析和解决能力。

结构力学第三版第Ⅰ册教学大纲一、教学目标本教程旨在通过深入的理论课程和实践，使学生掌握结构力学的基本概念，确定结构的静力学问题以及解决它们的能力，理解受力构件的力学性质和其应用。

学生将学会应用静力学知识来分析和设计结构系统。

二、教学内容本教程包括以下主要内容：•线性静力学•变形与扭曲•断面特性•各种荷载下的直梁和弯曲梁的计算•圆形截面、方形截面、矩形截面、T形截面的拟合•叠加效应的真实意义•作用于简支梁、悬挑梁和连续梁上的荷载三、教学方式本课程将采用以下教学方式：1.课堂讲授通过讲授和演示，传授结构力学的基本原理和分析技巧。

此外，需激发学生思维并提高其解决复杂问题的能力。

2.实践操作实践操作是学习理论的基础，通过钢筋混凝土梁等实际案例，学生将了解到实际应用的重要性，加深对结构力学的认识。

3.示范实验通过实验示范，加深学生对静力学和其应用的理解，同时，学生还将了解实验的基本原理和实验设备的使用方法。

4.综合评估通过综合评估，学生将测试所学知识的掌握程度和实际应用能力。

四、教材本教程将使用以下教材：李明、张三。

结构力学。

第三版，第Ⅰ册。

高等教育出版社，2016年。

五、评估方法本教程将通过以下方式对学生进行评估：•平时成绩•期中考试•实验成绩•期末考试六、参考资料以下是本课程的参考资料：•林俊明。

结构力学。

机械工业出版社，2008年。

•李华、王小虎。

结构力学。

第二版，第Ⅰ册。

北京大学出版社，2009年。

•林可铨。

实用结构力学。

上海科学技术出版社，2011年。

七、教学进度安排具体教学进度将在教学前根据课程计划确定。

以下是教学进度安排的大致时间表：教学内容课时数线性力学5变形与扭曲6断面特性5直梁和弯曲梁计算8截面插值逼近4叠加效应4简支梁、悬挑梁和连续梁5实验演示4教学内容课时数综合评估1八、总结通过上述教学目标、教学内容、教学方式、教材、评估方法、参考资料和教学进度安排，我们可以明确在课程中为学生提高基本概念、确定静力学问题以及解决它们的方式，并让其具备分析和设计结构系统的能力。

《结构力学》课程教学大纲第一章绪论学习目的和要求目的要求：明确结构力学的研究对象，掌握结构力学的任务，掌握杆系结构的类型。

重点：结构力学的研究对象和任务。

难点：如何对实际结构选择恰当的计算简图。

学习内容结构力学的研究对象和任务、荷载的分类、结构的计算简图、支座和结点的类型、结构的分类。

§1-1 研究对象和任务1．结构在建筑物（或构筑物）中，能支承一定的荷载并起骨架作用的部分，称为结构。

2．结构力学的研究对象结构力学是以杆系结构为研究对象，薄壁结构与实体结构则为弹性力学的研究对象。

结构力学与材料力学有着密切的联系，材料力学是以研究单根杆件为主。

3．结构力学的任务(1) 强度和刚度计算计算结构在荷载、温度变化、支座移动等因素影响下的内力与位移。

(2) 稳定性计算分析结构的稳定性，计算结构在动力荷载下的反应。

(3) 研究结构的组成规律讨论结构的组成规律及其合理形式。

4．结构力学与其他课程之间的联系结构力学是一门技术基础课，它不但要用到数学、理论力学、材料力学的知识，而且也为后续课程如结构设计原理、桥梁、隧道、房建、水工结构及工程施工课程提供了必要的理论基础和计算方法。

§1-2 荷载的分类荷载是作用在结构上的主动力，在交通土建工程中常见的荷载有：1．按荷载作用时间的久暂分（1）恒载恒载是长期作用在结构上的荷载，如自重、土压力等。

（2）活载活载是短期作用在结构上的荷载。

2．按荷载位置是否变化分（1）固定荷载如风荷载、雪荷载等。

（2）移动荷载如各种行驶的车辆、人群、吊车等。

3．按荷载产生的动力效应可分为（1）静力荷载静力荷载是缓慢作用在结构上，不使结构产生显著的加速度，因而其惯性力可以忽略。

（2）动力荷载动力荷载其大小、方向或作用点都随时间迅速发生变化，使结构产生显著加速度，由此产生的惯性力是不可忽略的。

在工程计算中，车辆、风载等均为动力荷载，但仍按静力荷载进行计算，然后乘以动力系数，这样可以使计算得到简化。

《结构力学》教学大纲《结构力学》教学大纲学分：4.5 总学时：81理论学时：81 实验学时：0一、说明1、课程的性质、地位和任务结构力学是研究由若干个构件组成的系统的强度、刚度和稳定性的学科；是一门重要的专业基础课。

具体任务是：1）研究杆系结构的几何组成规律；2）在外界因素的影响下研究结构的反力、内力和位移的计算方法；3）研究结构的合理形式以使材料的力学性能得到充分的发挥。

2、课程教学的基本要求理论知识方面：本课程宜安排学生在学完数学、物理学、理论力学、材料力学等有关基础课业基础课程之后的第四学期，内容上注意与以上课程的衔接，避免不必要的重复，课堂教学应力求使学生弄清基本概念，掌握基本内容，使学生完成理论力学、材料力学到结构力学的过度，弄清单个构件到多个构件结构联系，并在此基础上对超静定结构的内力、应力、变形计算分析方法有一个完整的认识。

熟练掌握超静定结构的计算分析方法。

教师应广泛阅读有关参考资料，紧跟本学科的发展，备课过程中随时补充新内容，使学生及时了解到本学科的重要进展及发展动向。

3、课程教学改革 (与原课程内容做比较)总体设想：在有限的教学时间内尽可能多传授给学生有关结构力学方面的理论知识，利用已有知识解决实际工程问题的能力，在条件成熟的前提下使用成熟的多媒体教材。

4、教学方法本课程是应用性很强的专业技术基础课。

合理安排教学学时，教学中应突出重点，强化学生的计算能力的培养。

宜多采用互动和启发式教学方法，尤其在习题讨论课中应采用互动式教学。

5、思考题见指定教材。

二、教学大纲内容（一）课程理论教学第一章绪论（2学时）1.1 结构力学的研究对象及任务1.2 结构的计算简图及其分类1.3荷载的分类第二章平面体系的几何组成分析（4学时）2.1几何组成分析的目的2.2 平面体系的计算自由度2.3 几何不变体系的简单组成规则2.4几何组成分析的步骤和示例2.5 静定结构和超静定结构本章重点、难点：1、几何不变体系的简单组成规则2、几何组成分析第三章静定结构的内力分析（12学时）3.1 静定结构的内力分析概述3.2 多跨静定梁3.3 静定刚架3.4三铰拱3.5 静定平面桁架3.6组合结构3.7静定结构的特性本章重点、难点：1、多跨静定梁的内力图2、静定刚架的内力图第四章结构的位移计算（12学时）4.1概述4.2变形体的虚功原理4.3计算结构位移的一般公式4.4静定结构在荷载作用下的位移计算4.5图乘法4.6静定结构由于温度改变和支座移动引起的位移4.7线弹性结构的互等定理本章重点、难点：1、变形体的虚功原理2、静定结构在荷载作用下的位移计算3、图乘法第五章力法（12学时）5.1超静定结构概述5.2力法的基本概念5.3力法的典型方程5.4力法的计算步骤和示例5.5对称性的利用5.6超静定结构的位移计算和最后内力图的校核5.7支座移动和温度变化时的计算5.8两铰拱的计算本章重点、难点：1、力法的基本概念2、力法的典型方程3、力法计算超静定结构4、对称性的利用第六章位移法（10学时）6.1位移法的基本概念6.2位移法的基本结构和基本未知量6.3等截面直杆的刚度方程6.4位移法的典型方程6.5位移法示例6.6直接由平衡条件建立位移法基本方程6.7对称性的利用本章重点、难点：1、位移法的基本概念2、位移法的基本结构和基本未知量3、位移法的典型方程和位移法解超静定结构第七章渐近法（8学时）7.1力矩分配法的基本概念7.2用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架7.3力矩分配法和位移法的联合应用7.4无剪力分配法本章重点、难点：1、用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架2、力矩分配法和位移法的联合应用第八章影响线及其应用（10学时）8.1影响线的概念8.2用静力法作影响线8.3用机动法作影响线8.4影响线的利用8.5简支梁的包络图和绝对最大弯矩8.6用机动法作超静定梁影响线的概念8.7连续梁的内力包络图本章重点、难点：1、用机动法作影响线2、影响线的利用3、简支梁的包络图和绝对最大弯矩第九章矩阵位移法（11学时）9.1概述9.2单元刚度矩阵9.3整体分析9.4单元刚度矩阵的坐标变换9.5非结点荷载的处理9.6矩阵位移法计算步骤和示例本章重点、难点：1、非结点荷载的处理2、矩阵位移法计算杆系结构的内力、位移（二）课程实验教学本课程无实验教学三、本课程考核方式、方法一页开卷（暂定）附：本课程建议使用教材、实验、实习指导书及参考书目：建议使用教材：《结构力学》杨弗康、李家宝主编，高等教育出版社，1998年。

《结构力学》教学大纲【课程编码】JZZB1080 【课程名称】结构力学【英文名称】Structural Mechanics【总学时】85【学分】5【理论学时】85【实验、实践学时】0【课程类别】专业必修课【适用专业】土木工程【课程性质、目标和要求】本课程是土木工程专业重要的学科基础课，是该专业的一门主干课、必修课。

通过本课程的学习，使学生了解杆件结构的组成规律；掌握静定和超静定结构的内力和位移的计算原理和方法，提高结构计算能力，熟练分析、计算土木工程结构的力学性能，为学习有关专业课程以及毕业后从事结构设计、施工和科研工作打好理论基础，培养学生对工程结构进行分析和计算的能力。

学生学完本门课程后，应达到下列要求：1．对一般的杆件结构能选择正确的计算简图、并能分析其几何组成。

2．熟练掌握选择隔离体列平衡方程的方法，对一般静定结构能正确地进行内力分析。

3．理解影响线的概念，掌握静力法作静定梁、桁架的影响线的方法，会利用影响线求结构在移动荷载下的最大内力。

4．理解变形体虚功原理的内容及其应用，熟练掌握静定结构在荷载等因素下位移的计算方法。

5．掌握力法、位移法、力矩分配法的基本原理，并能选择适当的计算方法对一般超静定结构作熟练地计算。

会计算超静定结构的位移。

会利用对称性进行简化计算。

6．了解杆件结构动力分析的基本方法。

【教学内容和要求】第一章结构的组成分析一、学习目的要求了解结构力学的任务和方法，结构的计算简图，结构和干件结构的分类以及荷载的分类。

二、主要教学内容1、结构和结构的分类2、结构力学的人物和方法3、结构的计算简图4、杆件结构的分类5、荷载的分类第二章结构的几何组成分析一、学习目的要求1、了解几何组成分析的目的，判定杆件体系是否几何可变，从而决定其能否用作结构；研究几何不变、无多余约束体系的组成规则，以便帮助我们正确选择静力分析方法和程序；2、掌握不变无多余约束体系的三个组成规则；3、掌握结构的几何组成和静力特征之间的关系。