结构力学B自学指导书.doc

结构力学B自学指导书课程编号：课程名称：结构力学 英文名称：Structural Mechanics学 时：60 学 分：适用范围：函授（专升本） 课程性质：必修编写人员：李家宝 洪范文 先修课程：材料力学、理论力学一、 学习目的通过结构力学课程的学习，使学生掌握较简单的杆件结构内力和位移的计算原理和方法，了解常用结构的受力性能，为学习工程结构方面专业课提供一定的力学基础知识，培养一定的结构分析和计算能力。二、学习方法面授，自学三、学习进度课程主要内容学时作业量及批改要求绪 论2每两学时35题批改要求：11个小班全改 2. 2个小班改1/23. 3个小班改1/3平面体系的几何组成分析7静定结构的内力计算12静定结构的位移计算13力 法14复 习8考 试4四、学习内容第1章 绪论 1-1.杆件结构力学的研究对象和任务 1-2.杆件结构的计算简图 1-3.平面杆件结构的分类 1-4.荷载的分类本章内容包括：结构力学的研究对象和任务，平面和空间结构的支座，结构的计算简图，平面杆系结构的分类以及荷载的分类等。通过本章的学习，要求学生对结构力学这门课程的目的和内容（研究什么问题结构力学的研究对象，解决什么问题结构力学的基本任务）有一个总体的了解；同时，对结构计算时采用的力学模型结构的计算简图的重要性、选取的原则和方法有初步的认识。选取计算简图的示例第2章 几何组成分析 2-1.几何组成分析的目的和概念 2-2.几何不变体系的简单组成规则 2-3.几何组成分析示例 2-4.静定结构和超静定结构本章内容包括：机动分析的目的，平面体系的自由度，几何不变体系的简单组成规则，几何不变体系的简单组成规则和平面体系静力学解答方面的特性。通过本章的学习，应明确只有几何不变体系才能作为结构；掌握几何不变体系的三个简单组成规则，能熟练运用这些规则来分析一般平面体系的几何组成，应掌握几何不变体系的三个简单组成规则，能熟练运用这些规则来分析一般平面体系的几何组成，同时能准确判断超静定结构的多余联系及其数目。关于自由度的计算公式，可作为选学内容。必做题：题2-2，2-6，2-8，2-9，2-14，2-15，2-16选做题：题2-3，2-4，2-5，2-7，2-10，2-11，2-12第3章 静定结构的内力分析 3-1.杆件内力计算 3-2.静定梁 3-3.静定刚架3-4.三铰拱3-5.静定桁架3-6.静定结构的内力分析和受力特点本章内容包括：单跨静定梁、简支斜梁和多跨静定梁内力图的计算，其中重点是讨论单跨静定梁、多跨静定梁内力图的绘制。静定平面刚架内力图的计算，其中重点是讨论静定平面刚架内力图的绘制。学习本章，不仅是为了解决静定梁和静定平面刚架这两类静定结构的内力计算，而且也为后面将要学习的其他内容（例如这两类静定结构的位移计算以及这两类超静定结构的内力计算等）打下静力分析的基础。鉴于它在结构力学中占有十分重要的地位，所以必须认真扎实地学好。三铰拱的受力特点，对称三铰拱在竖向荷载作用下的数解法及其内图的绘制，三铰拱的压力多边形和合理拱轴线，三铰刚架的计算。重点是三铰拱的计算其内力图的绘制，三铰拱的合理轴线。平面桁架的特点和分类，计算平面桁架内力的数解法结点法、截面法，确定平面桁架内力的图解法。重点为计算桁架内力的数解法，结点法和截面法的联合应用，几种桁架受力性能的比较，组合结构的内力计算以及静定结构的静力特性。通过本章的学习应达到如下要求：（1）在学习材料力学的基础上，进一步熟练地掌握用截面法计算单跨静定梁内力的有关概念和方法。（2）能迅速、正确地绘出简支梁在各种荷截作用下的内力图，并在此基础上运用区段叠加法绘制多跨静定梁的弯矩图。（3）能运用荷截与内力的微分关系指导内力图的绘制，正确判断简支斜梁和多跨静定梁内力图的轮廓。（4）能运用荷截与内力的微分关系指导内力图的绘制，正确判断静定平面刚架内力图的轮廓。（5）认识三铰拱的受力特点及其与矢跨比（）的关系；（6）熟练地掌握三铰拱、三铰刚架等按三刚片规则所组成的静定结构支座反力的计算方法；能正确地求出三铰拱中指定截面的内力，运用描点绘图的方法正确地绘出三铰拱的内力图；（7）利用数解法确定三铰拱的合理轴线；（8）进一步提高绘制刚架内力图的能力；（9）掌握数解法的解题步骤，能正确灵活地截取隔离体和运用平衡条件，简捷地求出桁架各杆的内力。（10）掌握以分力作为未知数的计算方法。（11）能灵活运用结点平衡特殊情况的结论，判断出零杆和某些杆件的内力。（12）掌握组合结构的受力特点及其计算方法。（13）掌握结点法和截面法的联合应用。必做题：题3-2,3-3,3-5,3-6,3-7,3-8,3-9,3-10,3-11,3-12,3-13,3-15,3-17,3-18,3-19,3-21选做题：题3-1,3-4,3-16,3-20第4章 静定结构的位移计算 4-1.结构位移和虚功的概念 4-2.变形体系的虚功原理和单位荷载法 4-3.静定结构由荷载引起的位移 4-4.图乘法4-5.互等定理 本章内容包括：了解位移和虚功的基本概念；讨论线性变形体系（即线性弹性体系，简称弹性体系）中的虚功原理和这种体系的位移计算，内容包括：1、变形体的虚功原理及其应用。内容见教材4-2用虚力原理推导结构位移计算的一般公式。2、静定结构在荷载作用下的位移计算。用图乘法计算梁和刚架的位移。线性变形体系的互等定理（教材4-5）。通过本章学习应达到如下要求：1、关于变形体的虚功原理，重点掌握下列概念：（1）变形杆件的平衡条件和变形谐调条件。（2）虚功、力状态和位移状态。（3）用虚单位荷载法计算位移时的特点。（4）变形体系的外力虚功和虚变形能。（5）变形体系中的虚力原理和虚单位荷载法，位移计算的一般公式。2、对于静定结构在荷载作用下的位移计算，要求概念清楚，运用熟练。正确选取计算位移的虚拟状态。3、能够正确熟练地运用图乘法计算梁、刚架、混合结构等的位移。4、了解弹性体系中四个互等定理的含义。必做题：题4-1，4-2，4-3，4-4，4-5，4-6选做题：第5章 力法 5-1.力法的基本概念5-2.力法的典型方程 5-3.用力法计算超静定刚架5-4.对称性的利用5-5.等截面单跨超静定梁的杆端内力本章内容包括：力法的基本原理，超静定次数的确定，重点是力法的基本原理。力法是解算超静定结构的基本方法之一，十分重要。通过本章的学习，要求达到掌握力法的基本原理。对其中基本结构的作用和选取原则要有清楚的理解。力法的典型方程，用力法计算几种超静定结构。对称性的利用。几种常见等截面单跨超静定梁在外因作用下的杆端力计算。通过本章学习应达到如下要求：1、掌握力法的基本原理。对其中力法典型方程的建立及其物理意义、方程中的系数和自由项的含义要有清楚的理解。2、熟练掌握在荷载作用下用力法计算几种超静定结构的方法和步骤。3、正确掌握利用对称性简化计算的方法。4、应达到熟记几种常见等截面单跨超