一、课程基本情况

中文名称： 结构力学II

英文名称： Structural Mechanics II

课 程 号： 0220140

授课对象： （土木、地下空间、交通、桥隧、道路、力学、土建）等专业本科生

开课学期： 第5学期

学 时 数： 64

学 分 数： 4

课程性质： 专业基础课

考核方式： 考试

先修课程： 理论力学、材料力学、结构力学I

后续课程： 钢筋砼结构设计、弹性力学、有限元方法

开课教研室：力学教研室

执 笔 人： 胡晓光

二、课程教学目标

1．任务和地位

本课程是土木工程土木工程、交通工程、工程力学专业必修的一门主要专业基础课。本课程的教学目的是使学生在理论力学和材料力学的基础上，进一步掌握计算杆件体系静态及动态的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能及动力响应。掌握基本的计算技能，和处理一般结构的力学方法，为学习《有限元》及《钢筋砼结构设计》等后续课程以及有关的结构分析和科学研究打下基础。

2．知识要求

先修高等数学、工程数学、理论力学、材料力学、计算机基础等课程。

3．能力要求

本课程要求学生具备对实际构件和结构绘制静力学分析的计算简图、和绘制内力图的能力，这样才能顺利掌握本课程所学内容。学生应掌握逻辑分析的基本方法和具备理论计算的基本能力。

三、教学内容的基本要求和学时分配

1．教学内容

（1）位移法

位移法的基本原理和方法，计算结构在荷载作用和支座移动下的内力和位移。

（2）力矩分配法

力矩分配法的概念，力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。无剪力分配法一般性。

（3）超静定结构综合分析

超静定结构的基本解法分类，超静定结构的特性，力矩分配法与位移法联合应用计算超静定结构问题，超静定结构的近似法（竖向荷载作用下的分层法，水平荷载作用下的反弯点法）。

（4）结构矩阵分析

结构矩阵分析的过程，单元刚度矩阵的求法，杆单元刚度矩阵，单元刚度矩阵的性质和特点，单元杆端力，单元杆端位移及单元刚度矩阵等坐标变换。整体分析的一般原理和方法，直接刚度法，总刚度矩阵的性质和特点。边界条件处理和总结点荷载形成，常用边界条件处理和总结点荷载形成的方法。结构计算程序设计的原则和步骤，连梁和平面刚架分析程序，程序编制和修改的方法。

（5）结构动力学

结构动力学概念，动力分析体系自由度的概念，体系自由度的确定方法。单自由度体系自由振动计算方法及自振频率的计算，简谐荷载作用下受迫振动的计算。阻尼对自由振动及受迫振动的作用。多自由度体系自振频率的计算和主振型的概念与求法。多自由度体系正交性的概念。多自由度体系自由振动和简谐荷载作用下的计算方法。多自由度体系一般荷载作用下强迫振动的计算方法（振型叠加法）。

（6）结构的极限荷载

极限弯矩、塑性铰和极限荷载概念，比例加载几个定理，超静梁极限荷载的计算。

2．教学要求

（1）掌握位移法的基本原理和方法，能够计算结构在荷载作用和支座移动下的内力和位移。

（2）掌握力矩分配法的概念，会用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。了解无剪力分配法一般性。

（3）了解超静定结构的基本解法分类，了解超静定结构的特性，掌握力矩分配法与位移法联合应用计算超静定结构问题，理解超静定结构的近似法（竖向荷载作用下的分层法，水平荷载作用下的反弯点法）。

（4）了解结构矩阵分析的过程，掌握结构离散化的目的和要求掌握单元刚度矩阵的求法和常见杆单元刚度矩阵，了解单元刚度矩阵的性质和特点，掌握单元杆端力，单元杆端位移及单元刚度矩阵等坐标变换。掌握整体分析的一般原理和方法，熟练掌握直接刚度法，了解总刚度矩阵的性质和特点。边界条件处理和总结点荷载形成，掌握常用边界条件处理和总结点荷载形成的方法。了解结构计算程序设计的原则和步骤，读懂连梁和平面刚架分析程序，了解程序编制和修改的方法。

（5）了解结构动力学概念，了解动力分析体系自由度的概念，掌握体系自由度的确定方法。掌握单自由度体系自由振动计算方法及自振频率的计算，掌握简谐荷载作用下受迫振动的计算。了解阻尼对自由振动及受迫振动的作用。重点掌握多自由度体系自振频率的计算和主振型的概念与求法。理解多自由度体系正交性的概念。掌握多自由度体系自由振动和简谐荷载作用下的计算方法。掌握多自由度体系一般荷载作用下强迫振动的计算方法（振型叠加法）。

（6）掌握极限弯矩、塑性铰和极限荷载概念，比例加载几个定理。掌握超静梁极限荷载的计算。

3．时间分配和进度

（1）位移法 14学时

（2）力矩分配法 10学时

（3）超静定结构综合分析 4学时

（4）结构矩阵分析 14学时

（5）结构动力学 16学时

（6）结构的极限荷载 6学时

4．教学内容的重点，难点。

重点：位移法、力矩分配法的结构计算。

难点：超静定结构计算；结构的极限荷载分析。

5．本课程与其它课程的联系与分工

本课程在理论力学和材料力学的基础上，进一步较系统地掌握杆系结构计算分析的基本原理和基本方法，为学习专业课提供必要理论知识。

6．建议使用教材和参考书目

《结构力学》胡晓光等 北京邮电大学出版社2013

《结构力学学习指导》胡晓光等 北京邮电大学出版社2013

《结构力学》上册、下册 包世华等 武汉工业大学出版社2002

《结构力学》（Ⅰ）（Ⅱ）王焕定 高等教育出版社2004

四、大纲说明

1．习题

本门课程的作业主要为课后习题，根据授课内容，每章均有练习题，每章不少于8题。

2．实验

无。

3．考核

本课程为闭卷考试。

成绩评定：平时成绩20%，期末成绩80%。

4．其他

本课程采用多媒体、板书、和课堂讨论等形式的教学手段，提高学生对课程理解及在工程中的作用。