《結(jié)構(gòu)力學》課程自學指導

1、結(jié)構(gòu)力學課程自學指導（專升本）第一部分自學要求及學習指導一、課程的性質(zhì)和任務結(jié)構(gòu)力學是土木建筑、水利水電等學科的專業(yè)基礎課。本課程的主要任務是通過結(jié)構(gòu)力學課程的學習，使學生能夠快速判別靜定與超靜定結(jié)構(gòu)。熟練繪制結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖。并能對各類結(jié)構(gòu)進行變形計算。掌握力法與位移法的基本概念其求解方法。為學習有關(guān)的后繼課程打好必要的基礎，并能分析、解決一些簡單的工程實際問題。二、課程的基本要求通過本課程的各個教學環(huán)節(jié)，達到以下基本要求：（1）熟悉工程結(jié)構(gòu)中常見約束及其簡化表達方法；掌握簡單結(jié)構(gòu)的計算簡圖的畫法；了解平面桿系結(jié)構(gòu)的分類。（2）熟練掌握桿系結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律，快速判別平面桿系的幾何性質(zhì)，了解靜定

2、結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的構(gòu)造差別與求解差別。（3）熟練掌握各種靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算特點與方法。熟練繪制梁與剛架的內(nèi)力圖。（4）熟悉位移計算的一般公式。熟練掌握用圖乘法求解梁和剛架在荷載作用下的位移。（5）熟練掌握用力法求解各種超靜定結(jié)構(gòu)。會利用結(jié)構(gòu)的對稱性對結(jié)構(gòu)進行簡化計算。（6）了解位移法的解題思路。掌握力矩分配法計算連續(xù)梁的方法。（7）了解影響線及其應用。了解梁的內(nèi)力包絡圖的概念。三、課程內(nèi)容的重點、難點、深度及廣度本課程內(nèi)容的重點：1、結(jié)構(gòu)的幾何組成規(guī)律。2、分段疊加法作彎矩圖。3、靜定多跨梁與靜定剛架的內(nèi)力圖。4、計算桁架內(nèi)力的結(jié)點法及截面法。5、結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式。荷載作用下的位移計算及

3、舉例。圖乘法。6、 超靜定結(jié)構(gòu)的組成及超靜定次數(shù)。力法的基本概念 。7、位移法的基本概念。8、用力矩分配法計算連續(xù)梁和無結(jié)點線位移的剛架。9、移動荷載和影響線的概念。本課程內(nèi)容的難點：1、三鉸拱的反力與內(nèi)力，合理拱軸曲線。2、結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式?；サ榷ɡ怼?、稱結(jié)構(gòu)的簡化計算。4、位移法的基本未知量數(shù)目。5、連續(xù)梁的內(nèi)力包絡圖。本課程內(nèi)容的深度及廣度：本課程是一門工程實用型課程，立足于使初學者初步掌握平面體系的幾何組成規(guī)律。熟練掌握各種靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算與內(nèi)力圖繪制。熟練掌握梁和剛架在荷載作用下的位移計算。熟練掌握用力法求解各種超靜定結(jié)構(gòu)。了解位移法的解題思路。掌握力矩分配法計算連續(xù)梁的方

4、法。了解影響線及其應用。了解梁的內(nèi)力包絡圖的概念。在課程內(nèi)容方面盡量避開理論性很深很強部分的講解，避免有關(guān)疑難問題的研討。由于學時的限制，教學計劃中沒有安排矩陣位移法的內(nèi)容。并且所選教材也沒有編入結(jié)構(gòu)動力學與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的內(nèi)容。工程結(jié)構(gòu)除過桿系結(jié)構(gòu)外，還有板殼結(jié)構(gòu)、塊體結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)力學中不可能同時分析所有結(jié)構(gòu)的靜力與動力計算理論。本課程是為以后進一步學習彈性力學、有限元法以及相關(guān)專業(yè)課程奠定基礎。所以本課程內(nèi)容均為最基本內(nèi)容，故其深度與廣度并不大。第二部分 自學進度表周次自學內(nèi)容平時作業(yè)測驗作業(yè)備注1 第一章 緒論結(jié)構(gòu)力學的研究對象。結(jié)構(gòu)的計算簡圖。桿系結(jié)構(gòu)的分類。荷載的分類。2 第二章 幾何組

5、成分析2-12-15幾何構(gòu)造分析的基本概念。幾何不變體系的組成規(guī)律。靜定與超靜定結(jié)構(gòu)。3 第三章 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析梁的內(nèi)力計算回顧，分段疊 3-1、3-3、3-4、3-5、加法作彎矩圖。靜定多跨梁與靜3-7 、3-9 、3-11、定剛架的內(nèi)力圖。3-13、3-14、4三鉸拱的反力與內(nèi)力，合理3-16拱軸曲線。5桁架的組成，結(jié)點法及截面3-18a、b、c、3-20a、法。c、3-216階段性復習總結(jié)測驗作業(yè)一7第四章 靜定結(jié)構(gòu)的位移計算4-1a、4-2b、計算結(jié)構(gòu)位移的目的。結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式。荷載作用下的位移計算及舉例8用圖乘法求梁和剛架的位4-3a、b、c、4-4b、移。功的互等定理。

6、4-79第五章 力法5-1、5-2a、c、d、超靜定結(jié)構(gòu)的組成及超靜定次數(shù)。力法的基本概念，各種超靜定結(jié)構(gòu)的計算舉例。超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算。10對稱結(jié)構(gòu)的簡化計算。等截5-3a、b、5-5面單跨梁的桿端內(nèi)力。5-411階段性復習總結(jié)測驗作業(yè)二12第六章位移法6-1、6-2a、位移法的基本概念。位移法6-3a、b的基本未知量數(shù)目。無側(cè)移剛架與有側(cè)移剛架的計算。13第七章力矩分配法7-1a、b、c、力矩分配法的基本概念。用7-2a、c力矩分配法計算連續(xù)梁和無結(jié)點線位移的剛架。14第八章影響線和內(nèi)力包絡圖8-1、8-4移動荷載和影響線的概念。靜力法作簡支梁的影響線。簡支梁的包絡圖。連續(xù)梁的內(nèi)力包絡圖

7、。15階段性復習總結(jié)測驗作業(yè)三16總復習第三部分 工程力學課程測驗作業(yè)測驗作業(yè)一一、判斷圖示各平面體系的幾何構(gòu)造。有多余約束時，則須指出多余約束的數(shù)目。(a)(b)(d)(c)二、作圖示靜定多跨梁的彎矩圖和剪力圖。A6 kNmB E12kN12kN/mF CDGHI2m2m1m 1m1m 1m3m1m三、求出圖示靜定平面桁架中a、b、c、d、e桿的軸力。8m8m10kN20kN4m10kNbc4mdaBAe12m10m10m五、三鉸剛架的尺寸及受力如圖所示。已知 F=50kN，q=20kN/m，求支座 A、B處的約束力。并作剛架的內(nèi)力圖。CaBAaa測驗作業(yè)二一、求圖示外伸梁 A處的轉(zhuǎn)角 和C

8、處的撓度。已知梁的抗彎剛度 EI=常數(shù)。ACA6kN/m4kNBC4m2m二、求圖示靜定平面桁架中D結(jié)點的豎直位移。CaADB4a三、用力法求作圖示超靜定剛架的彎矩圖。BCm/mNk48EI =常數(shù)A4m四、用力法求作圖示對稱剛架的彎矩圖。已知：P=10KN。2m2m2mEI =常數(shù)2m8m測驗作業(yè)三一、判斷題1、瞬變體系在很小的外力作用下，會引起很大的內(nèi)力。（）2、靜定多跨梁基本部分上的外力，不會在附屬部分上引起內(nèi)力。（）3、均布荷載作用下的三鉸拱，其合理拱軸曲線為一拱高任意的拋物線。（）4、溫度改變、支座移動在靜定結(jié)構(gòu)中不但會引起位移，而且會引起內(nèi)力。（）5、連接各截面內(nèi)力最大值與內(nèi)力值最小值的曲線稱為內(nèi)力包絡圖。（）6、結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式是用虛功原理中的虛位移原理推導出來的。（）7、對于任一超靜定結(jié)構(gòu)，力法的基本體系都能畫出無窮多種。（）8、計算超靜定結(jié)構(gòu)的位移時，只能把單位力加在原超靜定結(jié)構(gòu)上。（）9、力法的基本方程是平衡條件，位移法的基本方程是變形條件。（）10、使用多結(jié)點的力矩分配法求梁或剛架中的桿端彎矩時，實質(zhì)上是在反復使用單結(jié)點的力矩分配法。（）二、用位移法求