《结构力学A》课程教学大纲

1、结构力学A课程教学大纲课程英文名称：Structural Mechanics课程编号： 133991380课程类别：专业课课程性质：必修课学 分：3.5 学 时：56（其中：讲课学时：56 实验学时：0 上机学时：0 ）适用专业：交通工程开课部门： 环资学院一、课程教学目的和课程性质结构力学A是交通工程专业的一门重要专业必修课。本课程在先修的理论力学和材料力学等课程基础上进一步研究杆件结构的组成规律、计算原理和计算方法，了解各类杆件结构的受力性能，为学习交通工程专业课程以及进行结构设计和科学研究打好静力学基础，培养结构静力分析与计算的能力。二、本课程与相关课程的关系先修高等数学、工程力学1、工

2、程力学2，后修土力学A、结构设计原理、桥梁工程、隧道工程。三、课程的主要内容及基本要求（一）理论学时部分第一单元 绪论（2学时）知 识 点结构力学的研究对象及任务；结构的概念和分类；计算简图的定义及其选择原则；计算简图的简化要点；平面杆系结构的分类；荷载的定义和分类。重 点结构的计算简图选择原则；简化要点；结点和支座的变形和受力特点。难 点结构的计算简图选择原则；活载。基本要求1、识 记：结构的概念和分类；2、领 会：平面杆系结构的分类；3、简单应用：荷载的定义和分类，计算简图的简化要点；4、综合运用：计算简图的定义及其选择原则。第二单元 平面体系几何组成分析（6学时）知 识 点几何不变体系、

3、几何可变体系的概念；自由度、计算自由度、约束及虚铰的概念；计算自由度的计算方法；二元体的概念；平面杆系结构的三个基本组成规则；瞬变体系和常变体系的概念；简单结构的几何组成分析；静定结构和超静定结构的判别和各自特征。重 点应用平面几何不变体系的组成规则分析平面杆系的几何组成。难 点复杂平面杆系的几何分析。基本要求1、识 记：几何不变体系、几何可变体系和刚片、自由度、计算自由度、约束、瞬铰、多余约束等概念；2、领 会：无多余约束的几何不变体系的几何组成规则，常见体系的几何组成分析；3、简单应用：体系几何组成分析中自由度的计算；4、综合运用：结构的几何特性与静力特性的关系。第三单元 静定梁与静定刚架

4、（6学时）知 识 点梁任意截面内力正负号的规定；利用截面法计算单跨梁的内力并绘制内力图；分段叠加法绘制弯矩图；多跨静定梁的概念；基本部分和附属部分的概念；多跨静定梁内力计算的步骤和方法；刚架的受力特性；刚架的内力计算方法；静定结构的基本特性及其派生特性。重 点静定梁和静定刚架的受力特点及其内力计算方法。难 点静定梁和静定刚架内力计算。基本要求1、识 记：静定梁和静定刚架的基本形式，静定结构的静力特性；2、领 会：静定梁和静定刚架的受力特点；3、简单应用：静定梁和静定刚架的反力和截面内力计算；4、综合运用：静定梁和静定刚架的内力图的绘制。第四单元 静定拱（2学时）知 识 点拱的基本形式及其局部术

5、语名称；三铰拱的内力计算方法；合理拱轴线的概念。重 点静定拱的受力特点及其内力计算方法。难 点静定拱的内力计算方法。基本要求1、识 记：静定拱的基本形式；2、领 会：静定拱的受力特点；3、简单应用：静定拱的反力和截面内力计算；4、综合运用：静定拱的内力图的绘制。第五单元 静定平面桁架（4学时）知 识 点桁架的计算简图的特点及其分类；桁架内力计算的两种基本方法（结点法和截面法）；几种平面桁架的受力特点；组合结构的概念；组合结构的内力计算方法。重 点静定桁架的受力特点及其内力计算方法。难 点静定桁架的内力计算方法。基本要求1、识 记：静定桁架的基本形式；2、领 会：静定桁架的受力特点；3、简单应用

6、：静定桁架的反力和内力计算；4、综合运用：静定桁架的内力图的绘制。第六单元 结构位移计算（6学时）知 识 点位移的概念；线位移、角位移、相对位移、绝对位移及广义位移的概念；虚功原理的两种形式和两种用法；计算结构位移的一般公式；广义力和广义位移的对应关系；梁、刚架、桁架、拱在荷载作用下的位移计算方法；图乘法的应用条件；几种图形的面积和形心位置；用图乘法计算梁、刚架和组合结构的位移；刚架温度改变、支座移动时的位移计算方法。重 点利用图乘法计算静定结构的位移。难 点虚功原理的具体应用及图乘法的使用；互等定理的主要内容和具体应用。基本要求1、识 记：实功、虚功、广义力、广义位移的概念；2、领 会：变形

7、体虚功原理和互等定理；3、简单应用：温度改变、支座移动引起的位移计算；4、综合运用：荷载产生的位移计算，用图乘法计算位移。第七单元 力法（10学时）知 识 点力法基本结构；力法基本方程的物理意义；超静定次数的确定方法；去掉多余约束法；力法典型方程中系数和自由项的计算；利用力法计算超静定梁、刚架、桁架，并利用图乘法计算其系数及自由项；求解超静定结构的计算步骤；对称性的概念；对称荷载和反对称荷载的概念，对称结构在该类荷载作用下的内力和变形特点；利用对称性来取半边结构进行简化计算；自内力的概念；超静定结构在荷载作用下的位移计算方法；超静定结构和静定结构的区别。重 点力法典型方程的物理意义及力法求解超

8、静定结构的一般思路。难 点力法方程中系数及自由项的计算。基本要求1、识 记：力法基本结构的确定，力法方程的建立及其物理意义；2、领 会：力法方程中的系数，自由项的物理意义及其计算；3、简单应用：用力法计算超静定刚架、超静定排架和超静定桁架的内力的方法，利用对称性简化计算并掌握半边结构的取法；4、综合运用：超静定结构的位移计算及力法计算结果的校核，在荷载作用下超静定结构的内力和位移计算。第八单元 位移法（12学时）知 识 点位移法的基本概念；线位移未知量与角位移未知量数目的确定；位移法的基本方程的列法；线弹性结构的变形叠加原理；一般杆件的刚度方程；三种基本梁的刚度方程及常用荷载的固端弯矩和剪力；

9、利用位移法计算无侧移刚架；利用位移法计算有侧移排架；位移法的基本体系和典型方程的概念；利用位移法的典型方程进行简单结构的计算。重 点位移法求解超静定梁及刚架。难 点基本未知数的判定及位移法方程的建立。基本要求1、识 记：位移法基本未知量和基本结构的确定，位移法基本方程的建立及其物理意义；2、领 会：一般杆件的刚度方程，利用对称性简化计算；3、简单应用：由弯矩图绘制剪力图和轴力图的方法； 4、综合运用：位移法方程有两种建立方法，列平衡方程法和列典型方程法。第九单元 影响线及其应用（8学时）知 识 点影响线的概念；影响线与内力图的区别；静力法做影响线的基本原理；简支梁、外伸梁、间接荷载作用下影响线

10、的做法；静力法做桁架影响线的原理；机动法做影响线的基本原理；用机动法做简支梁的内力与反力影响线；最不利荷载位置的判定。重 点静力法、机动法作单跨静定梁影响线。难 点影响线的绘制。基本要求1、识 记：影响线的概念；2、领 会：影响线与内力图的区别，连续梁支座反力、内力影响线形状的确定，可动均布荷载的最不利布置、移动荷载最不利位置的确定；3、简单应用：用静力法绘制单跨静定梁支座反力和内力的影响线、结点荷载作用下梁的影响线；4、综合运用：用机动法绘制单跨静定梁、多跨静定梁支座反力和内力的影响线。学时分配知识单元理论学时第一单元 绪论2第二单元 平面体系几何组成分析6第三单元 静定梁与静定刚架6第四单

11、元 静定拱2第五单元 静定平面桁架4第六单元 结构位移计算6第七单元 力法10第八单元 位移法12第九单元 影响线及其应用8合计56四、教学方法与手段1、坚持理论联系实际的教学方法，将工程中遇到的具体问题引入到课堂中，不断提高学生发现、分析和解决问题的能力。2、坚持传统教学手段与现代教学手段相结合，教学内容安排要突出重点和难点，尽可能边演示边讲解，化繁为简，努力提高学生的学习兴趣。3、注重应用启发式教学、开展课堂讨论等教学方法，引导学生积极思考问题、分析问题，拓展学生的思维。4、注重课后练习，大力培养学生动脑、动手、独立解决问题的能力。五、考核要求、方式与成绩评定考核要求：考试内容为教材中重要的基本原理和基本方法 考核形式：考试成绩评定： 按照考试模式改革实施结构评分，其中：期末考试成绩占50%，中期阶段性测验占20%，课后作业和预习作业占20%，课堂自讲、回答问题水平、分小组讨论占10%。六、选用教材、讲义和主要参考书 选用教材：1.结构力学（第5版），李廉锟主编，高等教育出版社，2010。主要参考书：1.结构力学基本教程（第3版），龙驭球，包世华，袁驷主编，高等教育出版社，2012； 2.结构力学（第2版），王焕定，祁皑主编，清华大学出版社，2012。七、大纲说明结