1、結(jié)構(gòu)力學(xué)A課程教學(xué)大綱課程英文名稱：Structural Mechanics課程編號： 133991380課程類別：專業(yè)課課程性質(zhì)：必修課學(xué) 分：3.5 學(xué) 時(shí)：56（其中：講課學(xué)時(shí)：56 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0 上機(jī)學(xué)時(shí)：0 ）適用專業(yè)：交通工程開課部門： 環(huán)資學(xué)院一、課程教學(xué)目的和課程性質(zhì)結(jié)構(gòu)力學(xué)A是交通工程專業(yè)的一門重要專業(yè)必修課。本課程在先修的理論力學(xué)和材料力學(xué)等課程基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究桿件結(jié)構(gòu)的組成規(guī)律、計(jì)算原理和計(jì)算方法，了解各類桿件結(jié)構(gòu)的受力性能，為學(xué)習(xí)交通工程專業(yè)課程以及進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和科學(xué)研究打好靜力學(xué)基礎(chǔ)，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)靜力分析與計(jì)算的能力。二、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系先修高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)1、工

2、程力學(xué)2，后修土力學(xué)A、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、橋梁工程、隧道工程。三、課程的主要內(nèi)容及基本要求（一）理論學(xué)時(shí)部分第一單元 緒論（2學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象及任務(wù)；結(jié)構(gòu)的概念和分類；計(jì)算簡圖的定義及其選擇原則；計(jì)算簡圖的簡化要點(diǎn)；平面桿系結(jié)構(gòu)的分類；荷載的定義和分類。重 點(diǎn)結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖選擇原則；簡化要點(diǎn)；結(jié)點(diǎn)和支座的變形和受力特點(diǎn)。難 點(diǎn)結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖選擇原則；活載?；疽?、識(shí) 記：結(jié)構(gòu)的概念和分類；2、領(lǐng) 會(huì)：平面桿系結(jié)構(gòu)的分類；3、簡單應(yīng)用：荷載的定義和分類，計(jì)算簡圖的簡化要點(diǎn)；4、綜合運(yùn)用：計(jì)算簡圖的定義及其選擇原則。第二單元 平面體系幾何組成分析（6學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)幾何不變體系、

3、幾何可變體系的概念；自由度、計(jì)算自由度、約束及虛鉸的概念；計(jì)算自由度的計(jì)算方法；二元體的概念；平面桿系結(jié)構(gòu)的三個(gè)基本組成規(guī)則；瞬變體系和常變體系的概念；簡單結(jié)構(gòu)的幾何組成分析；靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)的判別和各自特征。重 點(diǎn)應(yīng)用平面幾何不變體系的組成規(guī)則分析平面桿系的幾何組成。難 點(diǎn)復(fù)雜平面桿系的幾何分析?；疽?、識(shí) 記：幾何不變體系、幾何可變體系和剛片、自由度、計(jì)算自由度、約束、瞬鉸、多余約束等概念；2、領(lǐng) 會(huì)：無多余約束的幾何不變體系的幾何組成規(guī)則，常見體系的幾何組成分析；3、簡單應(yīng)用：體系幾何組成分析中自由度的計(jì)算；4、綜合運(yùn)用：結(jié)構(gòu)的幾何特性與靜力特性的關(guān)系。第三單元 靜定梁與靜定剛架

4、（6學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)梁任意截面內(nèi)力正負(fù)號的規(guī)定；利用截面法計(jì)算單跨梁的內(nèi)力并繪制內(nèi)力圖；分段疊加法繪制彎矩圖；多跨靜定梁的概念；基本部分和附屬部分的概念；多跨靜定梁內(nèi)力計(jì)算的步驟和方法；剛架的受力特性；剛架的內(nèi)力計(jì)算方法；靜定結(jié)構(gòu)的基本特性及其派生特性。重 點(diǎn)靜定梁和靜定剛架的受力特點(diǎn)及其內(nèi)力計(jì)算方法。難 點(diǎn)靜定梁和靜定剛架內(nèi)力計(jì)算?；疽?、識(shí) 記：靜定梁和靜定剛架的基本形式，靜定結(jié)構(gòu)的靜力特性；2、領(lǐng) 會(huì)：靜定梁和靜定剛架的受力特點(diǎn)；3、簡單應(yīng)用：靜定梁和靜定剛架的反力和截面內(nèi)力計(jì)算；4、綜合運(yùn)用：靜定梁和靜定剛架的內(nèi)力圖的繪制。第四單元 靜定拱（2學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)拱的基本形式及其局部術(shù)

5、語名稱；三鉸拱的內(nèi)力計(jì)算方法；合理拱軸線的概念。重 點(diǎn)靜定拱的受力特點(diǎn)及其內(nèi)力計(jì)算方法。難 點(diǎn)靜定拱的內(nèi)力計(jì)算方法?；疽?、識(shí) 記：靜定拱的基本形式；2、領(lǐng) 會(huì)：靜定拱的受力特點(diǎn)；3、簡單應(yīng)用：靜定拱的反力和截面內(nèi)力計(jì)算；4、綜合運(yùn)用：靜定拱的內(nèi)力圖的繪制。第五單元 靜定平面桁架（4學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)桁架的計(jì)算簡圖的特點(diǎn)及其分類；桁架內(nèi)力計(jì)算的兩種基本方法（結(jié)點(diǎn)法和截面法）；幾種平面桁架的受力特點(diǎn)；組合結(jié)構(gòu)的概念；組合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算方法。重 點(diǎn)靜定桁架的受力特點(diǎn)及其內(nèi)力計(jì)算方法。難 點(diǎn)靜定桁架的內(nèi)力計(jì)算方法?；疽?、識(shí) 記：靜定桁架的基本形式；2、領(lǐng) 會(huì)：靜定桁架的受力特點(diǎn)；3、簡單應(yīng)用

6、：靜定桁架的反力和內(nèi)力計(jì)算；4、綜合運(yùn)用：靜定桁架的內(nèi)力圖的繪制。第六單元 結(jié)構(gòu)位移計(jì)算（6學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)位移的概念；線位移、角位移、相對位移、絕對位移及廣義位移的概念；虛功原理的兩種形式和兩種用法；計(jì)算結(jié)構(gòu)位移的一般公式；廣義力和廣義位移的對應(yīng)關(guān)系；梁、剛架、桁架、拱在荷載作用下的位移計(jì)算方法；圖乘法的應(yīng)用條件；幾種圖形的面積和形心位置；用圖乘法計(jì)算梁、剛架和組合結(jié)構(gòu)的位移；剛架溫度改變、支座移動(dòng)時(shí)的位移計(jì)算方法。重 點(diǎn)利用圖乘法計(jì)算靜定結(jié)構(gòu)的位移。難 點(diǎn)虛功原理的具體應(yīng)用及圖乘法的使用；互等定理的主要內(nèi)容和具體應(yīng)用?；疽?、識(shí) 記：實(shí)功、虛功、廣義力、廣義位移的概念；2、領(lǐng) 會(huì)：變形

7、體虛功原理和互等定理；3、簡單應(yīng)用：溫度改變、支座移動(dòng)引起的位移計(jì)算；4、綜合運(yùn)用：荷載產(chǎn)生的位移計(jì)算，用圖乘法計(jì)算位移。第七單元 力法（10學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)力法基本結(jié)構(gòu)；力法基本方程的物理意義；超靜定次數(shù)的確定方法；去掉多余約束法；力法典型方程中系數(shù)和自由項(xiàng)的計(jì)算；利用力法計(jì)算超靜定梁、剛架、桁架，并利用圖乘法計(jì)算其系數(shù)及自由項(xiàng)；求解超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算步驟；對稱性的概念；對稱荷載和反對稱荷載的概念，對稱結(jié)構(gòu)在該類荷載作用下的內(nèi)力和變形特點(diǎn)；利用對稱性來取半邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡化計(jì)算；自內(nèi)力的概念；超靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計(jì)算方法；超靜定結(jié)構(gòu)和靜定結(jié)構(gòu)的區(qū)別。重 點(diǎn)力法典型方程的物理意義及力法求解超

8、靜定結(jié)構(gòu)的一般思路。難 點(diǎn)力法方程中系數(shù)及自由項(xiàng)的計(jì)算?；疽?、識(shí) 記：力法基本結(jié)構(gòu)的確定，力法方程的建立及其物理意義；2、領(lǐng) 會(huì)：力法方程中的系數(shù)，自由項(xiàng)的物理意義及其計(jì)算；3、簡單應(yīng)用：用力法計(jì)算超靜定剛架、超靜定排架和超靜定桁架的內(nèi)力的方法，利用對稱性簡化計(jì)算并掌握半邊結(jié)構(gòu)的取法；4、綜合運(yùn)用：超靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算及力法計(jì)算結(jié)果的校核，在荷載作用下超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計(jì)算。第八單元 位移法（12學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)位移法的基本概念；線位移未知量與角位移未知量數(shù)目的確定；位移法的基本方程的列法；線彈性結(jié)構(gòu)的變形疊加原理；一般桿件的剛度方程；三種基本梁的剛度方程及常用荷載的固端彎矩和剪力；

9、利用位移法計(jì)算無側(cè)移剛架；利用位移法計(jì)算有側(cè)移排架；位移法的基本體系和典型方程的概念；利用位移法的典型方程進(jìn)行簡單結(jié)構(gòu)的計(jì)算。重 點(diǎn)位移法求解超靜定梁及剛架。難 點(diǎn)基本未知數(shù)的判定及位移法方程的建立?；疽?、識(shí) 記：位移法基本未知量和基本結(jié)構(gòu)的確定，位移法基本方程的建立及其物理意義；2、領(lǐng) 會(huì)：一般桿件的剛度方程，利用對稱性簡化計(jì)算；3、簡單應(yīng)用：由彎矩圖繪制剪力圖和軸力圖的方法； 4、綜合運(yùn)用：位移法方程有兩種建立方法，列平衡方程法和列典型方程法。第九單元 影響線及其應(yīng)用（8學(xué)時(shí)）知 識(shí) 點(diǎn)影響線的概念；影響線與內(nèi)力圖的區(qū)別；靜力法做影響線的基本原理；簡支梁、外伸梁、間接荷載作用下影響線

10、的做法；靜力法做桁架影響線的原理；機(jī)動(dòng)法做影響線的基本原理；用機(jī)動(dòng)法做簡支梁的內(nèi)力與反力影響線；最不利荷載位置的判定。重 點(diǎn)靜力法、機(jī)動(dòng)法作單跨靜定梁影響線。難 點(diǎn)影響線的繪制?；疽?、識(shí) 記：影響線的概念；2、領(lǐng) 會(huì)：影響線與內(nèi)力圖的區(qū)別，連續(xù)梁支座反力、內(nèi)力影響線形狀的確定，可動(dòng)均布荷載的最不利布置、移動(dòng)荷載最不利位置的確定；3、簡單應(yīng)用：用靜力法繪制單跨靜定梁支座反力和內(nèi)力的影響線、結(jié)點(diǎn)荷載作用下梁的影響線；4、綜合運(yùn)用：用機(jī)動(dòng)法繪制單跨靜定梁、多跨靜定梁支座反力和內(nèi)力的影響線。學(xué)時(shí)分配知識(shí)單元理論學(xué)時(shí)第一單元 緒論2第二單元 平面體系幾何組成分析6第三單元 靜定梁與靜定剛架6第四單

11、元 靜定拱2第五單元 靜定平面桁架4第六單元 結(jié)構(gòu)位移計(jì)算6第七單元 力法10第八單元 位移法12第九單元 影響線及其應(yīng)用8合計(jì)56四、教學(xué)方法與手段1、堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)方法，將工程中遇到的具體問題引入到課堂中，不斷提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。2、堅(jiān)持傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教學(xué)手段相結(jié)合，教學(xué)內(nèi)容安排要突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，盡可能邊演示邊講解，化繁為簡，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。3、注重應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)、開展課堂討論等教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題、分析問題，拓展學(xué)生的思維。4、注重課后練習(xí)，大力培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手、獨(dú)立解決問題的能力。五、考核要求、方式與成績評定考核要求：考試內(nèi)容為教材中重要的基本原理和基本方法 考核形式：考試成績評定： 按照考試模式改革實(shí)施結(jié)構(gòu)評分，其中：期末考試成績占50%，中期階段性測驗(yàn)占20%，課后作業(yè)和預(yù)習(xí)作業(yè)占20%，課堂自講、回答問題水平、分小組討論占10%。六、選用教材、講義和主要參考書 選用教材：1.結(jié)構(gòu)力學(xué)（第5版），李廉錕主編，高等教育出版社，2010。主要參考書：1.結(jié)構(gòu)力學(xué)基本教程（第3版），龍馭球，包世華，袁駟主編，高等教育出版社，2012； 2.結(jié)構(gòu)力學(xué)（第2版），王煥定，祁皚主編，清華大學(xué)出版社，2012。七、大綱說明結(jié)