《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
∞。