建筑工程中的结构力学学习重点是什么？

1 结构力学基本部分 重点：

（1）结构力学的研究对象、任务和目的；结构计算简图的概念和简化原则；结构、荷载分类。

（2）几何组成分析中的四类体系、刚片、自由度和虚铰等的概念；平面几何不变体系的基本组成规则及在几何组成分析中的应用。

（3）静定结构内力计算原理；静定梁和刚架的受力分析及内力图制作；应用叠加法作弯矩图；利用弯矩图作剪力图和利用剪力图作轴力图。

（4）拱的概念和受力特点；静定拱的受力分析及内力图制作；合理拱轴的概念及竖向荷载下合理拱轴。

（5） 静定桁架的几何组成特点与受力分析；桁架内力计算的结点法和截面法；结点单杆和截面单杆的概念及应用；组合结构的受力分析。

（6）虚功原理及结构位移计算一般公式的推导； 单位荷载法求静定结构在荷载、支座移

动和温度改变、制造误差等因素下的位移。

（7）力法基本原理；力法基本未知量判定；用力法计算超静定结构在荷载、支座移动和温度改变时的内力；超静定结构的位移计算；对称结构的力法简化计算。

（8）位移法基本原理；位移法基本未知量的判定；利用平衡条件直接建立或由位移法典

型方程建立位移法方程；用位移法计算超静定结构在荷载和支座移动时的内力；对称结构的位移法简化计算。

（9）力矩分配法基本概念；力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架。

（10）移动荷载作用下结构分析的概念；作影响线的基本方法（静力法、机动法）；静定梁在间接荷载下的影响线；最不利荷载位置的概念及三角形影响线时的最不利荷载位置的判定；简支梁的绝对最大弯矩；内力包络图的概念及简支梁内力包络图的制作；超静定结构影响线制作原理及机动法制作连续梁的影响线轮廓；连续梁的最不利荷载位置及内力包络图的制作。

难点：

（1）结构计算简图的简化原则和简化要点。

（2） 应用基本组成规则对平面体系进行几何组成分析；

（3）叠加法作弯矩图；利用弯矩图作剪力图。

《结构力学（含动力学）》硕士研究生入学考试大纲

第一部分：考试说明

结构力学（含动力学）是武汉理工大学土木工程与建筑学院学术型硕士招生专业：岩土工程、结构工程、防灾减灾工程及防护工程、桥梁与隧道工程，全日制专业学位招生领域：建筑与土木工程硕士入学考试选考的专业基础课之一。

考试范围：结构力学（含动力学）。

考试形式和试卷结构：

1 答卷形式：闭卷，笔试，所列题目均为必答题。

2 答题时间：180分钟。

3 试卷结构和考试题型：

试卷共150分，为作图、分析、计算题。基本考试题型为：

（1）作图题；

（2）计算分析题；

（3）其他题型。

第二部分：考察要点

第一章 几何构造分析

1 几何构造分析中的几个基本概念

2 平面几何不变体系的组成规律

3 平面杆件体系的计算自由度

了解几何不变体系、几何可变体系、几何瞬变体系、自由度（静力自由度）约束及其类型等基本概念。

理解和应用几何不变体系的组成规则（两刚片法则、三刚片法则、二元体法则），会计算平面杆件体系的计算自由度。

第二章 静定结构的内力计算

1 梁的内力计算

2 静定多跨梁

3 静定平面刚架

4 三铰拱

5 静定平面桁架

6 静定组合结构

7 静定结构的一般性质

熟练掌握杆件上的荷载与内力的微分关系、增量关系，并用以定性分析内力图的形状。熟练掌握分段叠加法作弯矩图的方法。

熟练掌握静定梁、静定刚架内力计算和内力图的绘制以及静定平面桁架内力的求解方法。

掌握静定组合结构、三铰拱的内力计算和内力图的绘制方法。

了解静定结构的力学特征。

第三章 影响线

1 移动荷载与影响线的概念

2 用静力法作影响线

3 用机动法作影响线

4 结点荷载作用下的影响线

5 静力法作桁架的影响线

6 影响线的应用

理解影响线的概念以及与内力图的区别。

熟练掌握静力法作静定梁、刚架、拱、组合结构和桁架的内力、位移等影响线。

了解用机动法作影响线。

会用影响线求移动荷载作用下结构的最大内力。

第四章 虚功原理和结构的位移计算

1 刚体体系的虚功原理及其应用

2 结构位移计算的一般公式

3 荷载下结构的位移计算

4 广义位移的概念和计算

5 温度改度和支座移动下结构的位移计算

6 互等定理

理解变形体虚功原理的内容及其应用。

熟练掌握荷载作用下静定结构的位移计算方法（主要是图乘法）。

掌握静定结构由于温度改变和支座移动所引起的位移计算方法。

了解互等定理。

第五章 力法

1 超静定结构的概念和超静定次数

2 力法的基本概念

3 力法计算超静定梁和刚架、超静定桁架和排架、超静定组合结构以及两铰拱。利用对称性简化计算。温度改变和支座移动下超静定结构的计算。

4 超静定结构的位移计算

5 超静定结构内力图的校核和特性

理解和掌握力法的基本原理。

熟练用力法计算超静定结构（梁、刚架、桁架、排架、组合结构和两铰拱）在荷载作用、温度改变和支座移动影响下的内力。

掌握计算超静定结构的位移。

了解超静定结构内力图的校核方法和力学特征。

第六章 位移法

1 位移法的基本概念

2 等截面杆件的转角位移方程

3 用位移法计算无侧移刚架和有侧移刚架

4 支座移动下的计算

5 利用对称性简化计算

理解和掌握位移法的基本原理。

理解转角位移方程中每一项的力学意义，正确判断结构的未知位移的数量，能够用位移法熟练计算无侧移刚架和有侧移刚架在荷载作用下及支座移动下的内力计算，会用对称性简化结构计算。

第七章 渐近法及其他算法简述

1 力矩分配法的基本概念

2 多节点的力矩分配

3 无剪力分配法

4 对称性的利用

了解力矩分配法和位移法的关系及力矩分配法的适用条件。

熟练掌握力矩分配法计算多结点连续梁和无侧移刚架在荷载作用下及支座移动下的内力。

掌握无剪力分配法的应用；会用对称性简化结构计算。

第八章 结构动力计算基础

1 动力荷载的特点和动力自由度

理解动荷载和静荷载、动力计算和静力计算的区别与联系。

掌握达朗伯原理、动荷载的分类及其特点和动力计算自由度的判断与确定。

2 单自由度体系的自由振动

掌握刚度法和柔度法建立振动微分方程的基本原理及方法。

理解单自由度体系自由振动的动力特性（自振频率、自振周期、位移、振幅等）的基本概念和特点，熟练掌握这些动力特性的计算。

3 单自由度体系的强迫振动

理解自由振动和强迫振动的概念及其本质区别。

理解单自由度体系在简谐荷载作用下强迫振动的特点和一些动力特性（动力反应、过渡阶段、平稳阶段、动力系数、共振、相位角、振幅等）概念，熟练掌握这些动力特性（动位移、动力系数和动内力等）的计算。

会应用Duhamel积分公式计算一般荷载作用下结构动力特性（动位移、动力系数和动内力等）。

4 阻尼对振动的影响

了解阻尼的来源、种类和特点，了解有阻尼振动和无阻尼振动的区别与联系。

掌握阻尼对动力特性（自振频率、振幅等）的影响，掌握动力特性（动位移、振幅）和阻尼比的计算。

5 两个自由度体系的自由振动

掌握用刚度法和柔度法建立两个自由度体系的自由振动微分方程的方法，理解频率方程和主振型等概念及其不同表达形式。

熟练掌握两个自由度体系自由振动时的动力特性（自振频率、主振型）的计算。

6 两个自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动

理解两个自由度体系在发生强迫振动时微分方程的建立方法以及和自由振动时的区别与联系。

掌握两个自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动的特点和动力反应（动位移、动内力等）的计算。

参考书：

1、结构力学Ⅰ、Ⅱ基本教程，龙驭球、包世华、匡文起、袁驷主编，高等教育出版社。

2、《结构力学》上下册，朱慈勉主编，高等教育出版社。

超静定结构：从几何组成分析来说具有几何不变性而又有多余约束的结构。

超静定结构与静定结构相比较，主要有三个方面的优点：

1从几何组成看，超静定结构未没有联系的几何不变体系，而超静定结构是具有多余联系的几何不变体系；

2从静力特征看，静定结构仅凭静力平衡条件便可以完全确定它的反力和内力，而超静定结构仅凭静力平衡条件还不能确定全部反力和内力，必须建立附加方程式才能求解；

3 当无外荷载作用时，超静定结构有产生内

第 1 页

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超静定杆件结构的分类：超静定梁、刚架、桁架、拱以及组合结构。

二、超静定次数的确定

1、超静定次数的概念

超静定次数：结构中多余约束的数目

2、方法

第 2 页

去掉多余联系的常用方法如下：

（1）去掉一根支杆或切断一根链杆，相当于去掉一个联系； （2）去掉一个单铰，相当于去掉二个约束；

（3）切断一根弯杆或去掉一个固定支座，相当于去掉三个联系

（4）将固定支座改成不动铰支座或将受弯杆切断改铰结，各相当去掉一个联系 3、举例

例如图1所示的单跨静定梁，若去掉B 支座的

第 3 页

支杆，代以多未知力B X ，则原梁变为静

定的简支梁（即为基本结构），如图1（b ）所示；若将固定端A 支座加一个单铰，代以多余未知力A X ，则原梁变为静定的简支梁（即为基本结构），如图1（c ）所示，所有原结构一次超静定结构

同理，如图2所示的刚架，可将A 、B 两固定改成铰支座，代以多余力A X 、B X ，则得如图2（b ）所示的静定三铰刚架；或者去掉铰C ，代以多余力1X 、2X ，则得如图2（c ）所示的两各静定悬臂刚架；或者去掉铰C ，故原结构为二次超静定结构。 三、力法原理和力法方程

1．力法的基本原理：将超静定结构转化为含多余力的静定结构 （一）一次超静定结构 （

第 4 页

1）确定超静定次数：n=1次 （2）选基本结构⎩⎨

⎧）几何不变体系

（静定结构

b a )(

（3）位移条件： 01=∆ (a) 根据叠加原理 ：p

111

1

∆

+∆=∆ （b ）

1

第 5 页

11

11

x δ=∆ (c)

(4)力法方程（一次）：将（c ）代入（b ）式得：

011

11

=∆+p

x δ…………(6-1)

式中:

--11

第 6 页

δ系数(单位多余力1=X 作用时,B 点沿1x 方向的位移)

--∆p

1自由项(荷载单独作用时B 点沿1

x 方向的位移)

1

x --基本未知量(多余未知力或多余力)

系数(

11

δ

) 和自由项(

p

第 7 页

1∆

)都是基本结构(静定结构)在已知外力作用下的位移，可用上一

章讲的单位荷载法或图乘法求得，代入(6-1)式后可求出多余未知力1x ，求得1x 之后其余的

计算(支座反力和内力)同静定结构。 （二）二次超静定结构的力法方程：

(1)确定超静定结构次数：n=2次 (2)选基本结构

(3)位移条件：⎭

⎬⎫

=∆=∆002

第 8 页

1 （a ）

根据叠加原理：

⎭

⎬⎫

∆++=∆∆++=∆p p x x x x 2222121212121111δδδδ （b ）

(4)力法方程（二次）：将（b ）式代入（a ）式得：

⎭

⎬

⎫=∆++=∆++0022221211212111p

p x x x x δδδδ （6-3）

第 9 页

（三）三次超静定结构的力法方程：

同理：

⎪⎭

⎪

⎬⎫

=∆+++=∆+++=∆+++000333323213123232221211313212111p p p x x x x x x x x x δδδδδδδδδ （6-4）

二．力法的典型方程（n 次）

⎪⎪⎭

⎪

⎪

⎬

第 10 页

⎫

=∆+++++=∆+++++=∆+++++0003332321312232322212111313212111np n nn p n n p n n x x x x x x x x x x x x δδδδδδδδδδδδ

（6-4）

说明：

（1）

21x x 3x --力法的基本未知量（多余力）

（2）力法方程中：

--ii δ主系数（恒为正）

--ij δ系数（正、负、零）

--∆ip 自由项

第 11 页

根据位移互等定理：

ji ij δδ= 例3223δδ=

（3）因为基本结构为静定结构，力法方程中系数和自由项均为静定结构的位移，

可按第五章的单位荷载法或图乘法求得。

（4）用叠加法求弯矩：

M=P n n M M x M x M x M x ++++ (332211)

（6-8）

式中：

n M M M M (321)

表示在单位力作用下的弯矩

第 12 页

P M --荷载单独