《結(jié)構(gòu)力學基礎(chǔ)》課程教學大綱一、課程基本信息課程名稱：結(jié)構(gòu)力學基礎(chǔ)英文名稱：FundamentalsofStructuralMechanics課程代碼：[此處可填寫院校自定代碼]學時/學分：[例如：64學時/4學分，具體根據(jù)院校培養(yǎng)方案調(diào)整]適用專業(yè)：土木工程、工程管理、建筑學等相關(guān)工科專業(yè)先修課程：理論力學、材料力學后續(xù)課程：結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計等課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課（必修課）授課語言：中文考核方式：平時成績（作業(yè)、課堂表現(xiàn)）+期末考試二、課程簡介《結(jié)構(gòu)力學基礎(chǔ)》是工科類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，旨在培養(yǎng)學生掌握結(jié)構(gòu)力學的基本理論、分析方法與解題思路，為后續(xù)專業(yè)課程學習及工程實踐奠定基礎(chǔ)。本課程主要研究工程結(jié)構(gòu)在荷載作用下的受力性能、內(nèi)力與變形規(guī)律，重點討論結(jié)構(gòu)的幾何組成分析、靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移計算方法。通過課程學習，學生應(yīng)具備對常見結(jié)構(gòu)進行力學分析的基本能力，理解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與剛度的概念，培養(yǎng)工程結(jié)構(gòu)的簡化思維與邏輯推理能力，為解決實際工程問題提供理論支撐。三、課程目標（一）知識目標1.掌握結(jié)構(gòu)力學的基本概念，包括結(jié)構(gòu)的分類、計算簡圖的選取原則、荷載的分類與簡化方法。2.理解平面體系幾何組成分析的基本原理，能夠判斷體系的幾何不變性、瞬變性及自由度。3.熟練掌握靜定結(jié)構(gòu)（梁、剛架、桁架、三鉸拱等）的內(nèi)力計算方法，包括繪制內(nèi)力圖（彎矩圖、剪力圖、軸力圖）。4.掌握靜定結(jié)構(gòu)在荷載、溫度變化、支座移動等因素作用下的位移計算原理與方法（單位荷載法為主）。5.理解超靜定結(jié)構(gòu)的特性，掌握力法、位移法的基本原理及應(yīng)用，能夠求解簡單超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。6.了解影響線的概念及其在工程中的應(yīng)用，掌握靜定結(jié)構(gòu)影響線的繪制方法。（二）能力目標1.培養(yǎng)學生對工程結(jié)構(gòu)進行簡化與抽象的能力，能夠合理選取計算簡圖。2.提升學生運用結(jié)構(gòu)力學基本原理分析和解決實際工程問題的能力，具備獨立進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算的技能。3.發(fā)展學生的邏輯思維與空間想象能力，能夠通過力學模型推導結(jié)構(gòu)受力規(guī)律。4.培養(yǎng)學生規(guī)范表達計算過程與結(jié)果的能力，形成嚴謹?shù)墓こ逃嬎懔晳T。（三）素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和實事求是的工程精神。2.提升學生分析問題、解決問題的綜合素養(yǎng)，為后續(xù)專業(yè)學習和工程實踐奠定思維基礎(chǔ)。四、教學內(nèi)容與學時分配第一章緒論（4學時）1.結(jié)構(gòu)力學的研究對象、任務(wù)及在工程中的作用2.結(jié)構(gòu)的分類（按幾何特征、受力特點）3.計算簡圖的概念與選取原則（荷載、支座、結(jié)點、構(gòu)件的簡化）4.荷載的分類（按性質(zhì)、作用時間、分布方式）5.本課程的學習方法與要求第二章平面體系的幾何組成分析（6學時）1.幾何組成分析的目的與基本概念（剛片、自由度、約束）2.約束的分類：必要約束與多余約束、靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的區(qū)別3.幾何不變體系的基本組成規(guī)則（兩剛片規(guī)則、三剛片規(guī)則、二元體規(guī)則）4.體系的幾何組成分析步驟與示例（靜定結(jié)構(gòu)、瞬變體系、常變體系的判斷）5.幾何組成與結(jié)構(gòu)靜定性的關(guān)系第三章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算（12學時）1.概述：靜定結(jié)構(gòu)的特性與內(nèi)力計算基本方法2.單跨靜定梁：支座反力計算，彎矩圖、剪力圖繪制（區(qū)段疊加法）3.靜定多跨梁：幾何組成特點，計算順序，內(nèi)力圖繪制4.靜定剛架：支座反力計算，截面法與結(jié)點法求內(nèi)力，內(nèi)力圖繪制（彎矩圖的連線規(guī)則）5.靜定桁架：組成特點與假設(shè)，結(jié)點法、截面法、聯(lián)合法求桿件內(nèi)力，零桿判斷6.三鉸拱：受力特點，支座反力與內(nèi)力計算，合理拱軸線概念7.靜定組合結(jié)構(gòu)：受力特點，區(qū)分鏈桿與梁式桿，內(nèi)力計算方法第四章靜定結(jié)構(gòu)的位移計算（8學時）1.位移計算的目的與類型（線位移、角位移）2.變形體系的虛功原理（外力虛功與內(nèi)力虛功，虛力原理）3.單位荷載法：計算梁、剛架、桁架、拱的位移（荷載作用下的位移）4.圖乘法：適用條件與計算步驟，彎矩圖的疊加與面積、形心計算5.溫度變化與支座移動引起的位移計算6.互等定理（功的互等定理、位移互等定理簡介）第五章力法（10學時）1.超靜定結(jié)構(gòu)的概念與力法基本原理（以多余約束力為基本未知量）2.力法典型方程：方程的物理意義與建立方法3.荷載作用下超靜定梁、剛架的計算（一次超靜定結(jié)構(gòu)）4.多次超靜定結(jié)構(gòu)的力法計算（對稱結(jié)構(gòu)的利用：正對稱與反對稱荷載）5.溫度變化、支座移動作用下超靜定結(jié)構(gòu)的力法計算6.力法計算的校核第六章位移法（12學時）1.位移法基本原理：以結(jié)點位移為基本未知量2.位移法基本結(jié)構(gòu)與單跨超靜定梁的轉(zhuǎn)角位移方程（桿端彎矩表達式）3.等截面直桿的剛度方程（形常數(shù)與載常數(shù)）4.位移法典型方程：建立步驟與物理意義5.無側(cè)移剛架與有側(cè)移剛架的計算（結(jié)點平衡方程與側(cè)移附加方程）6.對稱性的利用：簡化位移法計算第七章影響線及其應(yīng)用（6學時）1.影響線的概念：移動荷載與影響線的定義2.靜力法繪制靜定梁的影響線（簡支梁的反力、內(nèi)力影響線）3.機動法繪制影響線（虛位移原理的應(yīng)用）4.影響線的應(yīng)用：最不利荷載位置確定，最大內(nèi)力計算5.簡支桁架的影響線（桿件內(nèi)力影響線）第八章結(jié)構(gòu)動力學基礎(chǔ)簡介（4學時，可選講或作為拓展內(nèi)容）1.動力荷載與結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的特點2.單自由度體系的自由振動（自振頻率、周期、振幅）3.單自由度體系在簡諧荷載下的受迫振動（動位移、動內(nèi)力計算，動力系數(shù)）第九章結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性概念簡介（2學時，可選講）1.穩(wěn)定問題的工程意義（與強度、剛度的區(qū)別）2.壓桿穩(wěn)定的基本概念（臨界荷載、失穩(wěn)形式）3.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算的一般思路復習與答疑（4學時）五、教學方法與手段1.課堂講授：以板書與多媒體結(jié)合，注重基本概念、原理的推導與例題分析，通過工程案例引入知識點，增強學生對理論的直觀理解。2.習題課：針對重點章節(jié)設(shè)置習題課，通過典型例題講解解題思路與技巧，引導學生獨立思考，強化計算能力。3.課堂討論：結(jié)合工程實際問題組織小組討論，鼓勵學生提出疑問，培養(yǎng)分析問題的主動性。4.課后作業(yè)：布置適量課后習題，要求獨立完成，教師批改并反饋共性問題，鞏固課堂所學。5.教學工具：利用結(jié)構(gòu)力學求解軟件（如ANSYS、SAP2000等）進行簡單演示，輔助理解復雜結(jié)構(gòu)的受力行為（非重點，以基礎(chǔ)理論為主）。六、課程考核與成績評定1.平時成績（40%）課后作業(yè)（20%）：按時提交，獨立完成，根據(jù)完成質(zhì)量評分。課堂表現(xiàn)（10%）：出勤、課堂回答問題、參與討論情況。階段性測驗（10%）：針對重點章節(jié)進行1-2次單元測驗，檢驗學習效果。2.期末考試（60%）形式：閉卷筆試，題型包括選擇題、填空題、計算題、分析題等。內(nèi)容：覆蓋課程全部教學重點，側(cè)重考查學生對基本概念的理解及綜合運用能力。3.成績評定標準：總分=平時成績+期末考試成績，按百分制計分，60分及以上為合格。七、教材與參考資料推薦教材1.《結(jié)構(gòu)力學（上冊）》（第6版），李廉錕主編，高等教育出版社，2017年。（經(jīng)典教材，內(nèi)容系統(tǒng)，例題豐富，適合初學者）2.《結(jié)構(gòu)力學教程（I）》（第4版），龍馭球、包世華主編，高等教育出版社，2018年。（內(nèi)容嚴謹，邏輯性強，適合深入理解理論）參考資料1.《結(jié)構(gòu)力學學習指導與習題集》，沈養(yǎng)中主編，中國建筑工業(yè)出版社。（配套習題與解析，輔助練習）2.《EngineeringMechanics:Statics&Dynamics》（Hibbeler），高等教育出版社（影印版）。（拓展國際視野，了解英文教材體系）3.相關(guān)工程規(guī)范（如《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB____）：結(jié)合工程實際，理解荷載取值與結(jié)構(gòu)設(shè)計的聯(lián)系。八、課程建議1.學習建議：結(jié)構(gòu)力學注重邏輯推導與空間想象，學生需課前預習，課上緊跟思路，課后及時復習并通過習題鞏固；建議結(jié)合工程實例理解理論，避免死記硬背公式。2.能力培養(yǎng)：重點關(guān)注“計算簡圖的選取