結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）課程大綱

01

緒論

結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本概念、結(jié)構(gòu)類型、荷載類型和基本假設(shè)。

課時(shí)

結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和基本任務(wù)

結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖

結(jié)構(gòu)和荷載的分類

基本假設(shè)

02

平面體系的幾何構(gòu)造分析

掌握平面幾何不變體系的基本組成規(guī)則及其運(yùn)用。

課時(shí)

概述

平面體系幾何不變的必要條件

平面幾何不變體系的基本組成規(guī)律

平面幾何構(gòu)造分析舉例

體系幾何構(gòu)造與靜定性

03

靜定結(jié)構(gòu)

靈活運(yùn)用隔離體平衡的方法，熟練掌握靜定梁和剛架內(nèi)力圖的作法以及桁架內(nèi)力的解法，掌握靜定組合結(jié)構(gòu)和拱內(nèi)力的計(jì)算方法，了解靜定結(jié)構(gòu)的受力特性。

課時(shí)

概述

靜定梁和靜定平面剛架

三鉸拱

靜定平面桁架

組合結(jié)構(gòu)

靜定空間結(jié)構(gòu)

靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)

04

靜定結(jié)構(gòu)的影響線

理解影響線的概念，掌握靜力法作靜定梁、桁架的內(nèi)力影響線，了解機(jī)動法作影響線，會利用影響線求移動荷載下結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力。

課時(shí)

移動荷載和影響線的概念

靜力法作影響線

機(jī)動法作影響線

聯(lián)合法作影響線

影響線的應(yīng)用

簡支梁的內(nèi)力包絡(luò)圖和絕對最大彎矩

05

結(jié)構(gòu)位移計(jì)算

結(jié)構(gòu)位移計(jì)算方法，單位力法，圖乘法

課時(shí)

概述

變形體的虛功原理

結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的一般公式,單位荷載法

靜定結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移計(jì)算

圖乘法

靜定結(jié)構(gòu)在非荷載因素作用下的位移計(jì)算

線彈性體系的互等定理

06

力法

掌握力法的基本原理，會用力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)在荷載、支座移動、溫度變化作用下的內(nèi)力，了解超靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算的特點(diǎn)，了解超靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性。

課時(shí)

力法的基本概念

超靜定次數(shù)與力法基本結(jié)構(gòu)

力法原理與力法方程

力法解超靜定結(jié)構(gòu)

對稱性的利用

支座位移、溫度變化等作用下超靜定結(jié)構(gòu)的計(jì)算

超靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算

超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力校核

超靜定拱

07

位移法

掌握位移法的基本原理和剛架在荷載作用下的計(jì)算。

課時(shí)

位移法的基本概念

位移法基本未知量和基本結(jié)構(gòu)

等截面直桿的轉(zhuǎn)角位移方程

位移法原理與位移法方程

位移法解超靜定結(jié)構(gòu)

對稱性的利用

支座位移、溫度變化等作用下的位移法計(jì)算 2100433B

《結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）》課程主要內(nèi)容包括：

1．自由度的概念和計(jì)算，平面幾何不變體系的基本組成規(guī)則及其運(yùn)用。

2．靜定梁、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)和拱的內(nèi)力計(jì)算及內(nèi)力圖，靜定結(jié)構(gòu)的受力特性。

3．變形體虛功原理的內(nèi)容及其應(yīng)用，結(jié)構(gòu)在位移的計(jì)算方法，互等定理。

4．靜力法和機(jī)動法做內(nèi)力影響線，利用影響線求移動荷載下結(jié)構(gòu)的最大內(nèi)力。

5．力法計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力原理，力法計(jì)算結(jié)構(gòu)在荷載及溫度改變、支座沉降等非荷載因素作用下的的內(nèi)力計(jì)算。結(jié)構(gòu)對稱的性質(zhì)及利用對稱性簡化計(jì)算的方法，超靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算，超靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性。

6．位移法的基本原理和結(jié)構(gòu)在荷載及溫度改變、支座沉降等非荷載因素作用下的內(nèi)力計(jì)算。利用對稱性簡化計(jì)算的方法。

結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門古老的學(xué)科，又是一門迅速發(fā)展的學(xué)科。新型工程材料和新型工程結(jié)構(gòu)的大量出現(xiàn)，向結(jié)構(gòu)力學(xué)提供了新的研究內(nèi)容并提出新的要求。計(jì)算機(jī)的發(fā)展，又為結(jié)構(gòu)力學(xué)提供了有力的計(jì)算工具。另一方面，結(jié)構(gòu)力學(xué)對數(shù)學(xué)及其他學(xué)科的發(fā)展也起了推動作用。有限元法這一數(shù)學(xué)方法的出現(xiàn)和發(fā)展就和結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究有密切關(guān)系。在固體力學(xué)領(lǐng)域中，材料力學(xué)給結(jié)構(gòu)力學(xué)提供了必要的基本知識，彈性力學(xué)和塑性力學(xué)是結(jié)構(gòu)力學(xué)的理論基礎(chǔ)。另外，結(jié)構(gòu)力學(xué)與流體力學(xué)相結(jié)合形成邊緣學(xué)科——結(jié)構(gòu)流體彈性力學(xué)。

評定結(jié)構(gòu)的優(yōu)劣，從力學(xué)角度看，主要是結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要保證結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度，又要保證它有足夠的剛度。強(qiáng)度不夠，結(jié)構(gòu)容易破壞；剛度不夠，結(jié)構(gòu)容易皺損，或出現(xiàn)較大的振動，或產(chǎn)生較大的變形。皺損能夠?qū)е陆Y(jié)構(gòu)的變形破壞，振動能夠縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命，皺損、振動、變形都會影響結(jié)構(gòu)的使用性能，例如，降低機(jī)床的加工精度或減低控制系統(tǒng)的效率等。

觀察自然界中的天然結(jié)構(gòu)，如植物的根、莖和葉，動物的骨骼，蛋類的外殼，可以發(fā)現(xiàn)它們的強(qiáng)度和剛度不僅與材料有關(guān)，而且和它們的造型有密切的關(guān)系。很多工程結(jié)構(gòu)是受到天然結(jié)構(gòu)的啟發(fā)而創(chuàng)制出來的。人們在結(jié)構(gòu)力學(xué)研究的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)造出新的結(jié)構(gòu)造型。加勁結(jié)構(gòu)(見加勁板殼)、夾層結(jié)構(gòu)(見夾層板殼)等都是強(qiáng)度和剛度比較高的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，還要做到用料省、重量輕。減輕重量對某些工程尤為重要，如減輕飛機(jī)的重量就可以使飛機(jī)航程遠(yuǎn)、上升快、速度大、能耗低。

結(jié)構(gòu)力學(xué)——靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)課程定位

結(jié)構(gòu)力學(xué)——靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)課程是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程，通過對幾何構(gòu)造分析、靜定結(jié)構(gòu)的受力分析、虛功原理與結(jié)構(gòu)位移計(jì)算等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)者具備對靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力和位移計(jì)算的能力，以及自學(xué)和閱讀結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)參考書的能力。

結(jié)構(gòu)力學(xué)——靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)適應(yīng)專業(yè)

結(jié)構(gòu)力學(xué)——靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)課程適合土木工程、水利類工程等專業(yè)學(xué)習(xí)。

《結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）》是為參加國家高等教育房屋建筑工程專業(yè)自學(xué)考試人員編寫的結(jié)構(gòu)力學(xué)教材，按2011年新修訂的結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）自學(xué)考試大綱編寫。

《結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）》共9章，包括緒論、結(jié)構(gòu)的幾何組成分析、靜定梁與靜定剛架、三鉸拱、靜定平面桁架、靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算、力法、位移法、力矩分配法。各章均附有習(xí)題和習(xí)題答案，并有階段測試題和綜合測試題。

全國高等教育自學(xué)考試指導(dǎo)委員會土建類專業(yè)委員會在2011年對高等教育自學(xué)考試房屋建筑工程專業(yè)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程自學(xué)考試大綱作了修訂。

《結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）》按新大綱編寫。

《結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）》的編寫原則是在保證內(nèi)容的科學(xué)性前提下，力求循序漸進(jìn)、由淺人深、由簡入繁，便于自學(xué)使用。

為了保持內(nèi)容的連續(xù)性，教材中也包含一些超過大綱要求的內(nèi)容，這些內(nèi)容均標(biāo)注了水號，可供學(xué)有余力的讀者選讀，跳過這些內(nèi)容不會影響對后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

考慮到參加自學(xué)考試人員的學(xué)習(xí)時(shí)間可能不像在校生那樣具有連續(xù)性，故將學(xué)習(xí)指導(dǎo)不安排在章節(jié)后，而是放在小節(jié)后或介紹完一個(gè)知識點(diǎn)后，指明該部分需掌握的知識點(diǎn)和要求及掌握這些知識需要做的習(xí)題編號，以利于安排自學(xué)時(shí)間。

結(jié)構(gòu)力學(xué)是一門講授結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的計(jì)算方法的課程，必須做一定量的習(xí)題才能掌握。為此，《結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）》給出了較多的習(xí)題，并附有較詳細(xì)的參考答案。習(xí)題有三種類型，選擇題、填充題和，計(jì)算題，按內(nèi)容先后排列。

《結(jié)構(gòu)力學(xué)（一）》安排了階段測驗(yàn)和綜合測驗(yàn)兩次測驗(yàn)。測驗(yàn)的內(nèi)容、題型與難度均按自學(xué)考試的形式安排，測驗(yàn)的答案供參考。