結構力學（二）考試大綱

I課程性質與設置目的

一、本課程的性質和特點、在本專業中的地位、設置目的與作用

1、本課程的性質、特點、地位

結構力學是建筑工程專業的專業基礎課，在土建專業中占有重要

的地位。一方面它以高等數學、理論力學、材料力學等課程為基礎，

另一方面，它又是鋼結構、鋼筋混凝土結構、土力學與地基基礎、結

構抗震等專業課程的基礎。該課程不但為后續課程提供必需的基礎知

識和計算方法，而且在課程設計、畢業設計的過程中也要反復用到結

構力學知識。結構力學在整個課程體系中處于承上啟下的核心地位。

2、設置目的：

A.為提高自己結構力學水平，不斷充實專業知識；

B.不斷充實教學內容，完善教學方法，給學生提供完整、準確

的知識

C.為后繼專業課程的學習奠定必要的力學基礎，為建筑工程的

結構設計和施工提供必要的理論知識和分析方法。

3、該課程作用

本課程學習的目的是在修完理論力學和材料力學的基礎上進一

步掌握計算桿件結構體系的基本原理和方法，了解各類結構的受力性

能，為學習其它有關專業課程以及進行結構設計和科學研究打好力學

基礎，培養結構分析與計算等方面的能力。

二、本課程的基本要求

結構力學是土木工程專業必修的一門主要的學科基礎課。它是研

究結構的組成規律和合理形式以及在外因作用下的強度、剛度和穩定

性的計算原理和計算方法的一門科學，是工程技術人員解決工程問題

等必備的基礎知識，要求在一定的理論力學和材料力學的基礎上進一

步掌握分析計算桿件體系的基本原理和方法，了解各類結構的受力性

能，培養結構分析與計算方面的能力，為學習有關專業課程及進行結

構設計和科學研究打下基礎。由于結構力學牽涉到大量的計算和積分

問題，所以也要求學習者具備一定的數學功底。同時要具備嚴謹，認

真的態度對待，結構力學也是后續學科的基礎，希望能認真學習。

三、本課程與其他課程的聯系

結構力學

結構力學課程

本科程的重點是掌握結構力學的基本蹴念和基本方法，能了解各

方法各公式的推導，熟悉結構力學在工程實際和結構計算中的有效運

用°由于結構力學牽涉到很多公式，所以公式的數學方法比較多，對

于大多數人來說，結構力學是一門比較讓人頭疼的學科。

學生在學習本課程時，要善于把力學和結構基本理論與現實結合

起來，從中得到啟迪和借鑒，提高分析思維能力。同時，為了較好地

理解和掌握本課程，要勤于思考、聯系實際，必要的時候要熟記一些

公式，定理和基本方法和基本套路的內容。

II課程內容與考核標準

第一章緒論

一、學習目的和要求

1、了解結構力學的研究對象和任務。

2、理解選取結構計算簡圖的原則、要求及其主要內容。

3、了解平面桿件結構的分類。

二、課程內容

1、結構力學的研究對象和任務，包括結構及其分類、結構力學

的研究對象和任務。

2、桿件結構的計算簡圖，包括計算簡圖及其選擇原則、計算簡

圖的簡化要點、荷載的分類、結構計算簡圖舉例等。

3、平面桿件結構的分類。

三、考核知識點

桿件結構的計算簡圖。

四、考核要求

領會：計算簡圖的選取原則及選取方法。

第二章平面體系的幾何組成分析

一、學習目的和要求

了解幾何不變體系和幾何可變體系的暇念；理解桿件體系幾何組

成分析中的相關概念；掌握幾何不變體系的基本組成規則及其運用；

理解體系的幾何組成與靜力特性的關系。

二、課程內容

1、了解幾何不變體系、幾何可變體系：

2、理解剛片、自由度、約束、必要約束與多余約束、實錢與虛

錢的概念；

3、熟練掌握平面幾何不變體系的三個基本組成規則和應用這些

規則分析體系的幾何組成性質；

4、了解體系的幾何組成與靜力特性之間的關系。

三、考核知識點

幾何不變體系的組成規則。

四、考核要求

簡單應用：綜合運用三個組成規則對平面體系進行幾何組成分

析。

第三章靜定梁和靜定剛架的內力計算

一、學習目的和要求

1、靈活運用截面法求指定截面內力。

2、充分理解內力圖特征。

3、熟練掌握靜定梁和靜定平面剛架內力圖的作法。

二、課程內容

1、用截面法求單跨靜定梁指定截面的內力，截面內力的圖示方

法以及內力圖與荷載間的關系。

2、多跨靜定梁的幾何組成及受力分析。

3、靜定平面剛架的定義以及平面剛架的力學特點、剛結點的力

學特點、平面剛架中桿件的力學特點。

三、考核知識點

1、單跨靜定梁。

2、多跨靜定梁。

3、靜定平面剛架。

四、考核要求

1、領會：分段疊加法繪制桿件彎矩圖。

2、簡單應用：單跨靜定梁的內力圖繪制，多跨靜定梁的內力圖

繪制。

3,綜合運用：靜定平面剛架的內力圖繪制，特別是彎矩圖的繪

第四章三較拱的內力計算

一、學習目的和要求

1、理解拱的受力特點及拱結構的優點和缺點。

2、掌握三錢拱的反力和內力計算，了解三錢拱內力圖的繪制方

法。

3、掌握三校拱合理拱軸線的概念，及幾種常見荷載作用下三校

拱的合理拱軸線。

二、課程內容

1、拱結構及其型式，帶拉桿的三校拱，以及拱結構的力學特性。

2、三校拱支座反力的計算，內力的計算，內力圖的繪制。

3、合理拱軸的概念，解析法求三較拱的合理拱軸，常見荷載作

用下的合理拱軸。

三、考核知識點

1、概述。

2、三錢拱的內力計算。

四、考核要求

1、識記：拱結構的力學特性及合理拱軸的概念。

2、簡單應用：三較拱的支座反力及任意截面內力的計算。

第五章靜定平面桁架和組合結構的內力計算

一、學習目的和要求

1、了解靜定平面桁架的基本假定和組成特點、平面桁架的分類

和幾種常用桁架受力性能的比較。

2、熟練掌握應用結點法和截面法計算靜定平面桁架的內力；掌

握靜定組合結構的內力計算；掌握靜定結溝的一般特性。

3、理解結點法和截面法的概念。

二、課程內容

1、桁架概述、計算簡圖及其分類。

2、計算桁架的結點法和截面法。

3、三種簡支桁架的比較。

4、靜定組合結構的內力計算。

5、靜定結構的一般特性。

三、考核知識點

1、結點法。

3：靜定組,結構的內力計算。

四、考核要求

1、簡單應用：用結點法計算靜定平面桁架的內力。

2、綜合運用：用截面法計算靜定平面桁架的內力，靜定組合結

構的內力計算。

第六章靜定結構的位移計算

一、學習目的和要求

1、了解變形體系虛功原理的內容及其在結構位移計算中的應用

2、理解廣義力及廣義位移的概念

3、熟練掌握計算結構位移的單位荷載法

4、熟練掌握醫乘法在位移計算中的應用

5、了解線性彈性體系的互等定理

二、課程內容

1、位移計算概述和虛功原理

2、單位荷載法

3、靜定結構在荷載作用下的位移計算

4、圖乘法，包括圖形相乘法和圖乘法計算步驟及算例兩個知識

點

5、靜定結構在支座位移和溫度變化時的位移計算

6、線性彈性體系的互等定理

三、考核知識點

1、靜定結構在法載作用下的位移計算。

2、圖乘法。

3、靜定結構在支座位移和溫度變化行的位移計算。

4、線性彈性體系的互等定理。

四、考核要求

1、識記：廣義力與廣義位移，單位力設置方法，圖乘法的應用

條件，線性彈性體系的互等定理。

2、簡單應用：靜定平面桁架在荷載作用下的位移計算，靜定結

構在支座位移和溫度變化時的位移計算。

3、綜合運用：靜定梁和剛架在荷載作用下的位移計算，圖乘法。

第七章力法

一、學習目的和要求

1、了解超靜定結構的一般特性，會判別超靜定次數。

2、掌握力法的基本原理和用力法計算超靜定結構在荷載、支座

位移、溫度變化作用下的內力。

3、掌握對稱結構的簡化計算方法。

4、會計算超靜定結構的位移。

二、課程內容

1、超靜定結構的組成及計算特點，超靜定結構的一般特性。

2、力法的基本原理，力法的基本體系與典型方程。

3、用力法計算超靜定結構在荷載、支座位移、溫度變化作用下

的內力。

4、對稱結構的簡化計算。

5、超靜定結構的位移計算與力法的校核。

三、考核知識點

1、用力法計算超靜定結構在荷載作用下的內力。

2、用力法計算超靜定結構在支座位移和溫度變化時的內力。

3、對稱性的利用。

4、超靜定結構的位移計算。

四、考核要求

1、領會：超靜定次數的判別，力法方程的物理意義，對稱結構

半結構的選取方法，線性彈性體系的互等定理。

2、簡單應用：超靜定剛架在荷載作用下的內力計算，超靜定結

構在支座位移和溫度變化時的內力計算。

3、綜合運用：對稱結構在對稱荷載或反對稱荷載作用下的內力

計算，超靜定梁和剛架結構的位移計算。

第八章位移法

一、學習目的和要求

1、掌握位移法的基本原理和方法；

2、掌握用典型方程法計算超靜定結構在荷載和支座位移作用下

的內力；

3、會用直接平衡法計算超靜定剛架的內力。

二、課程內容

1、等截面直桿的轉角位移方程，包括單跨超超靜定梁的形常數

和載常數和轉角位移方程兩個知識點；

2、位移法的基本原理；

3、位移法的典型方程；

4、用位移法計算超靜定結構在荷載作用下的內力；

5、直接利用平衡條件建立位移法方程。

三、考核知識點

二'單跨超靜能1的形常數和載常數。

2、等截面直桿的轉角位移方程。

3、用位移法計算超靜定結構的內力。

四、考核要求

1、識記：單跨超靜定梁的形常數和載常數。

2、領會：等截面直桿的轉角位移方程，位移法方程的物理意義。

3、簡單應用：用位移法計算超靜定剛架結構的內力（包括對稱

性的利用）。

第九章力矩分配法與近似法

一、學習目的和要求

1、理解力矩分配法的基本概念；

2、熟練應用力矩分配法計算單結點和多結點的連續梁和無側移

剛架；

3、了解計算多層多跨剛架的分層計算法和反彎點法。

二、課程內容

1、力矩分配法的基本原理；

2、多結點結構的力矩分配；

3、多層多跨剛架的近似計算方法。

三、考核知識點

1、力矩分配法的基本原理。

2、多結點結構的力矩分配。

四、考核要求

1、識記：力矩分配法的適用條件，轉動剛度、分配系數和傳遞

系數的計算方法。

2、簡單應用：單結點連續梁和剛架在荷載作用下的力矩分配（包

括對稱性的利用）。

3、綜合運用：多結點連續梁和剛架在荷載作用下的力矩分配（包

括對稱性的利用）。

第十章影響線

一、學習目的和要求

1、理解影響線的概念；

2、掌握作影響線的靜力法，會用機動法作靜定梁的影響線；

3、會利用影響線求固定荷載作用下結構的內力和移動荷載作用

下結構的最大內力；

4、了解簡支梁的內力包絡圖和連續梁的內力包絡圖。

二、課程內容

1、移動荷載的概念，影響線的概念；

2、靜力法作簡支梁和伸臂梁的影響線，影響線與內力圖概念的

區別；

3、結點荷載作用下梁的影響線；

4、機動法作靜定梁的影響線，機動法作連續梁的影響線輪廓；

5、利用影響線求量值；

6、單個移動集中荷、任意布置的均布荷載、行列荷載最不利位

置的確定，求最大或最小內力的計算；

7、簡介簡支梁和連續梁的內力包絡圖。

三、考核知識點

1、影響線的概念。

2、靜力法作靜定梁的影響線。

3、機動法作靜定梁的影響線。

4、利用影響線求量值。

5、移動荷載最不利位置的確定。

四、考核要求

1、領會：影響線的定義，靜力法作影響線的原理，機動法作影

響線的原理。

2、簡單應用：靜力法作靜定梁的影響線，機動法作靜定梁的影

響線，利用影響線求固定荷載作用下的影響量值。

3、綜合運用：移動荷載作用下梁的最大（或最小）內力，最不

利荷載位置的確定。

第十一章矩陣位移法

一、學習目的和要求

1、掌握用矩陣位移法計算平面桿件結構的原理和方法。

（1）桿件結構的離散化；

（2）單元和整體坐標系下單元剛度矩陣的形成：

（3）用單元定位向量形成結構剛度矩陣；

（4）形成綜合結點荷載列陣；

（5）結構剛度方程的形成及其求解；

（6）計算結構桿端內力。

2、掌握矩陣位移法的計算步驟。

二、課程內容

1、桿件結構的離散化。

2、單元坐標系中的單元剛度矩陣。

3、整體坐標系中的單元剛度矩陣。

4、直接剛度法形成結構剛度矩陣。

5、結構的綜合結點荷載列陣。

6、矩陣位移法的計算步驟。

三、考核知識點

1、用先處理法形成結構剛度矩陣。

2、結構的綜合結點荷載列陣。

3、矩陣位移法的計算步驟。

四、考核要求

1、識記：桿件結構離散化的具體做法，單元定位向量的定義及

其作用。

、2、領會：單元剛度矩陣及結構剛度矩陣元素的物理意義，等效

結點荷載的物理意義。

3、簡單應用：先處理法形成結構剛度矩陣，結構的等效結點荷

載列陣和綜合結點荷載列陣的形成。

4、綜合運用：根據矩陣位移法的步驟計算連續梁和簡單剛架的

內力。

第十二章結構的動力計算

一、學習目的和要求

1、掌握用矩陣位移法計算平面桿件結構的原理和方法。

（1）桿件結構的離散化；

（2）單元和整體坐標系下單元剛度矩陣的形成；

（3）用單元定位向量形成結構剛度矩陣；

（4）形成綜合結點荷載列陣；

（5）結構剛度方程的形成及其求解；

（6）計算結構桿端內力。

2、掌握矩陣位移法的計算步驟。

二、課程內容

1、桿件結構的離散化。

2、單元坐標系中的單元剛度矩陣。

3、整體坐標系中的單元剛度矩陣。

4、直接剛度法形成結構剛度矩陣。

5、結構的綜合結點荷載列陣。

6、矩陣位移法的計算步驟。

三、考核知識點

1、結構動力計算的特點及動力自由度。

2、單自由度體系的運動方程。

3、單自由度體系無阻尼自由振動。

4、單自由度體系在簡諧荷載作用下的受迫振動。

5、阻尼對振動的影響。

6、兩個自由度體系的自由振動。

四、考核要求

1、識記：結構動力計算的特點，阻尼對振動的影響，主振型的

正交性。

2、領會：動力自由度的定義，阻尼對自由振動及受迫振動的影

響。

3、簡單應用：分別用剛度法和柔度法建立單自由度體系的運動

方程，單自由度體系自由振動圓頻率和周期的計算。

4、綜合運用：單自由度體系在簡諧荷載作用下質點的振幅、結

構最大動內力的計算，兩個自由度體系自由振動圓頻率和振型的計

算。

III有關說明與實施要求

為了使本大綱的規定在學生自學、教師網上教學和考試命題中得

到貫徹落實，對有關問題作如下說明，并亮出具體實施要求。

一、關于考核目標的說明

為了使考試內容和考試要求標準化，本大綱在列出考試內容的基

礎上，對各章節規定了考核目標。考核目標包含考核知識點和考核要

求兩項。學生可以通過對考核目標的閱讀，進一步明確考試范圍、內

容和要求，從而可以更為系統地學習和把握教材。同時，考核目標還

能夠進一步明確考試命題范圍，更正確地安排試題的知識能力層次和

把握試題的難易程度。

本大綱在考核目標中，按照識記、理解、簡單運用和綜合運用等

四個層次規定學生通過學習應該達到的能力層次要求。四個能力層次

是遞進等級關系。各能力層次的含義是：

1、識記：能夠了解有關的名詞、概念、知識的含義，并能正確

認識和表述。

2、理解：在識記的基礎上，能夠比較全面地把握基本概念、基

本事實、基本理論模型、基本方法，能把握有關概念、事實、理論模

型、分析方法之間的區別和聯系。

3、簡單運用：在領會的基礎上，能夠運用所學知識，分析和解

釋相關的結構力學和工程問題

4、綜合運用：指在簡單運用的基礎上，能夠綜合運用所學習過

的多個知識點，分析和解釋比較復雜的結溝力學問題。

二、關于教材、參考教材和參考讀物

教材：

《結構力學（土木工程專業專升本系列教材）》.張來儀.中國建筑工

業出版社.2003年6月

參考資料：

《結構力學》.趙更新.中國水利水電出版社.2004年5月

《結構力學（第三版）》.李廉銀.高等教育出版社.1996年5月

《結構力學》.王偉、張金生.武漢大學出版社.2000年12月

《結構力學輔導一概念?方法?題解》.趙更新.中國水利水電出版

社.2001年9月

三、關于本門課程學習方法指導

為了學好本課程，首先要具有正確的學習目的和態度。在學習中

要刻苦鉆研、踏踏實實、虛心求教、持之以恒。學習結構力學，絕不

能滿足于知道了一些解題知識。只是記住了一些解題的方法、步驟，

是遠遠不夠的。因為教材上所寫的理論是前人或編者的研究經驗總

結，它只是較概括地作一般性的論述，列舉少量較典型的例題，但不

可能把各種細節都闡述得很詳盡。因此，在學習時要把精力集中在培

養分析問題和解決問題的能力上，要注意學會分析問題的方法。在教

材中，講述了各種的具體計算方法，要掌握它們各自的解題思路；學

習時要注意將有關各方面的問題加以對比，搞清這些方法的共性及解

題思路上的特點，并注意它們各自的適用條件。只有見木見林、融會

貫通，才能靈活運用理論和方法來分析問題。

在學習中必須貫徹理論與實際相結合的原則。要注意結構力學的

理論是怎樣服務于工程實際的。要留心觀察實際結構，了解它們的構

造，分析它們的受力特點，并考慮怎樣用所學的理論、方法解決其力

學分析問題。只有聯系實際學習理論，才能做到用所學知識去解決實

際問題。

學習時要注意多練，多練是屬于實踐性的學習環節；同時要多思,

多思是屬于理論性的學習環節。兩者可相互促進，練中多思，思中多

練，則學習心得就必然增多。此時就應善于總結，即將自己的一點一

滴的學習心得理順，鞏固認識，使學到的內容成為自己真正的東西。

做題練習，是學好結構力學的重要環節。要做足夠數量的習題，

才能掌握其中的概念、原理和方法。但要注意以下兩點：

A、做題前一定要看書復習，搞清概念及解題思路，抓住解題方

法的本質、要點，若按例題照搬照套，急于完成作業而不經過自己的

思考，不會有多少效果。

B、作業要條例清晰、整潔、嚴謹，要培養對所得計算結果進行

合理校核的能力；發現錯誤，要及時總結，找出原因，這樣才能吸取

教訓，逐步提高。

四、關于本門課程對教學的要求

1、理論知識方面：本課程宜安排學生在學完數學、物理學、理論

力學、材料力學等有關基礎課業基礎課程之后，內容上注意與以上課

程的銜接，避免不必要的重復，課堂教學應力求使學生弄清基本概念,

掌握基本內容，使學生完成理論力學、材料力學到結構力學的過度，

弄清單個構件到多個構件結構聯系，并在此基礎上對超靜定結構的內

力、應力、變形計算分析方法有一個完整的認識。熟練掌握超靜定結

構的計算分析方法。教師應廣泛閱讀有關參考資料，緊跟本學科的發

展，備課過程中隨時補充新內容，使學生及時了解到本學科的重要進

展及發展動向。

2、實踐方面：理論聯系實際，提高學習質量，鼓勵學生學習其他

學科的課程，以擴大知識面，培養多元化的思維能力和創造能力,