《结构力学》课程自学指导(精)

《结构力学》课程自学指导

（专升本）

第一部分自学要求及学习指导

一、课程的性质和任务

结构力学是土木建筑、水利水电等学科的专业基础课。本课程的主要任务是通过结构力学课程的学习，使学生能够快速判别静定与超静定结构。熟练绘制结构的内力图。并能对各类结构进行变形计算。掌握力法与位移法的基本概念其求解方法。为学习有关的后继课程打好必要的基础，并能分析、解决一些简单的工程实际问题。

二、课程的基本要求

通过本课程的各个教学环节，达到以下基本要求：

（1）熟悉工程结构中常见约束及其简化表达方法；掌握简单结构的计算简图的画法；了解平面杆系结构的分类。

（2）熟练掌握杆系结构的几何组成规律，快速判别平面杆系的几何性质，了解静定结构与超静定结构的构造差别与求解差别。

（3）熟练掌握各种静定结构的内力计算特点与方法。熟练绘制梁与刚架的内力图。

（4）熟悉位移计算的一般公式。熟练掌握用图乘法求解梁和刚架在荷载作用下的位移。

（5）熟练掌握用力法求解各种超静定结构。会利用结构的对称性对结构进行简化计算。

（6）了解位移法的解题思路。掌握力矩分配法计算连续梁的方法。

（7）了解影响线及其应用。了解梁的内力包络图的概念。

三、课程内容的重点、难点、深度及广度

本课程内容的重点：

1、结构的几何组成规律。

2、分段叠加法作弯矩图。

3、静定多跨梁与静定刚架的内力图。

4、计算桁架内力的结点法及截面法。

5、结构位移计算的一般公式。荷载作用下的位移计算及举例。图乘法。

6、超静定结构的组成及超静定次数。力法的基本概念。

7、位移法的基本概念。

8、用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移的刚架。

9、移动荷载和影响线的概念。

本课程内容的难点：

1、三铰拱的反力与内力，合理拱轴曲线。

2、结构位移计算的一般公式。互等定理。

3、称结构的简化计算。

4、位移法的基本未知量数目。

5、连续梁的内力包络图。

本课程内容的深度及广度：

本课程是一门工程实用型课程，立足于使初学者初步掌握平面体系的几何组成规律。熟练掌握各种静定结构的内力计算与内力图绘制。熟练掌握梁和刚架在荷载作用下的位移计算。熟练掌握用力法求解各种超静定结构。了解位移法的解题思路。掌握力矩分配法计算连续梁的方法。了解影响线及其应用。了解梁的内力包络图的概念。在课程内容方面尽量避开理论性很深很强部分的讲解，避免有关疑难问题的研讨。由于学时的限制，教学计划中没有安排矩阵位移法的内容。并且所选教材也没有编入结构动力学与结构稳定性的内容。工程结构除过杆系结构外，还有板壳结构、块体结构，在结构力学中不可能同时分析所有结构的静力与动力计算理论。本课程是为以后进一步学习弹性力学、有限元法以及相关专业课程奠定基础。所以本课程内容均为最基本内容，故其深度与广度并不大。

第二部分自学进度表

第三部分《工程力学》课程测验作业

测验作业一

一、判断图示各平面体系的几何构造。有多余约束时，则须指出多余约束的数目。

(d)

(c)

(a)

(b)

6kNm kN 12kN/m 1m

3m

I H

1m 1m 1m

D

C

2m 2m G

A

1m E B F 12二、作图示静定多跨梁的弯矩图和剪力图。

三、求出图示静定平面桁架中a、b、c、d、e杆的轴力。

b

10kN

a

12m

10m

10m

4m

B

A

10kN

8m

4m

8m

kN

20c

d

e

五、三铰刚架的尺寸及受力如图所示。已知F=50kN，q=20kN/m，求支座A、B处的约束力。并作刚架的内力图。

C

a

A

a

a

B

A

2m

4m

B

C

一、求图示外伸梁A处的转角θA 和C处的挠度ΔC 。已知梁的抗弯刚度EI=常数。

4kN 6kN/m B

二、求图示静定平面桁架中D结点的竖直位移。

C

D

2m

2m

8m

四、用力法求作图示对称刚架的弯矩图。已知：P=10KN。

2m 2m EI =常数三、用力法求作图示超静定刚架的弯矩图。

EI =常数4m

A

8k N /m

4m

B

C

A

a

4a

9、力法的基本方程是平衡条件，位移法的基本方程是变形条件。（ ）

8、计算超静定结构的位移时，只能把单位力加在原超静定结构上。（ ）7、对于任一超静定结构，力法的基本体系都能画出无穷多种。（ ）6、结构位移计算的一般公式是用虚功原理中的虚位移原理推导出来的。（ ）3、均布荷载作用下的三铰拱，其合理拱轴曲线为一拱高任意的抛物线。（ ）2、静定多跨梁基本部分上的外力，不会在附属部分上引起内力。（ ）

1、瞬变体系在很小的外力作用下，会引起很大的内力。（ ）

10、使用多结点的力矩分配法求梁或刚架中的杆端弯矩时，实质上是在反复使用单结点的力矩分配法。（ ）

5、连接各截面内力最大值与内力值最小值的曲线称为内力包络图。（ ）

4、温度改变、支座移动在静定结构中不但会引起位移，而且会引起内力。（ ）一、判断题

五、求图示刚架中刚结点A处的分配系数，把求解结果填入图中的方框内。

=8

C

=5

A

=4D

B

=5=5

F

E

四、用力矩分配法计算图示连续梁的弯矩图。

A

EI =常数

4m

12KN/m

15kNm

C B 3m

D 1m

二、用位移法求作图示对称刚架的弯矩图。已知EI=常数。

三、试用位移法求作图示刚架的弯矩图。

P

a

∞