第一篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)教案(精)

第44 次課

第45 次課

第46 次課

根據(jù)虛功互等定律,可得: 因為 ω1≠ω2,則: —主振型第一正交關(guān)系 用矩陣形式表示為: 也可記作: 同理,對于n 個自度體系: 第一正交關(guān)系為 或

第一正交關(guān)系的另一種證明: 令i 分別等于l 和k ,得到: 上兩式分別前乘{(lán)Y k }T 和{Y l }T ,可得

將(3式兩邊轉(zhuǎn)置:([M ]T =[M ],[K ]T =[K ] 由(5-(4得: 2 2 2 ***2112222212 2 2 2 *** 2 121111222122((((((0((0 m Y Y m Y Y m Y Y m Y Y m Y Y m Y Y m Y Y m Y Y ωωωωωωωωωω+=+-+-=-+=11112221220m Y Y m Y Y +=[]121 12 112122200{}[]{}0 T Y m Y Y Y M Y m Y ????==??? ????? 或 2

i i i i m Y Y ==∑ [] 12{}T i i i n i Y Y Y Y = 12 []0 n m m M m ?? ? ??

?=?????? {}[]{}0(l T k Y M Y l k =≠1 n i il ik i m Y Y ==∑

2([][]{}{0}(1,2,3, i i K M Y i n ω-== 2 []{}[]{}(1 l l l K Y M Y ω=2[]{}[]{}(2 k k k K Y M Y ω=2 {}[]{}{}[]{}(3 k T l k T l l Y K Y Y M Y ω=2 {}[]{}{}[]{}(4l T k

l T k k Y K Y Y M Y ω=2{}[]{}{}[]{}(5 l T k l T k l Y K Y Y M Y ω=2 2 0({}[]{} l T k l k Y M Y ωω=-

第47 次課

因為[M]*和[K]* 都是對角矩陣故有 && M iη i + K iη i = Fi(t && ηi(t + ω i 2ηi(t = Fi(t Mi 2(i = 1，……，n ωi 2 = Ki Mi 可見，利用正則坐標(biāo)，n 個自由度的體系就解耦為 n 個單自由度體系的問 題。1.若初位移和初速度均為 0，利用杜哈梅（Duhamel）積分可得： ηi(t = 1 M iωi ∫ F(τ sin ω(t ? τ dτ 0 i i l 2.若初位移和初速度不為 0，利用杜哈梅積分可得： ηi(t = ηi(0 cos ωi t+ 其中若 則由 & ηi(0 1 sin ωi t+ ωi M iωi ∫ l 0 Fi(τ sin ωi(t ? τ dτ & { y(0} = { y 0 } { y(0} = {v0 } { y(t} = η1(t {Y1} +η2(t {Y 2} +……+ηn(t{Y n} i T 兩邊左乘 {Yi}T[M] 得： {Y } [ M ]{ y(t } = η1(t {Y i } [ M ]{Y 1} + T +η2(t {Y i }T [ M ]{Y 2 } + LL + ηi(t {Y i }T [M ]{Y i } + LL {Y i }T [ M ]{ y(t } = ηi(t {Y i }T [ M ]{Y i } = ηi(t M i ηi(t = {Y i }T [ M ]{ y(t } Mi {Y i }T [ M ]{ y 0 } Mi & ηi(t = & {Y i }T [ M ]{ y(t } Mi 于是得到利用正則坐標(biāo)表示的初始條件為： ηi(0 = & ηi(0 = {Y i }T [ M ]{v 0 } Mi

二、主振型疊加法的解題步驟： 主振型疊加法的解題步驟： 1）求體系的自振頻率 ω1，ω2，··· ωn [K ] ? ω 2 [M ] = 0 2）求主振型 或 [δ ][ M ] ? λ [ I ] = 0 {Y1}，{Y2}，· ··{Yn} 第 16 頁

([ K ] ? ω [ M ]{Y } = {0} 2(i = 1，……，n([δ ][ M ] ? λ [ I ]{Y } = {0} 2 i i i i 3）求廣義質(zhì)量和廣義荷載 M i = {Y i }T [ M ]{Y i } 4）確定 ηi(t Fi(t = {Y i }T {Fp(t }(i=1,2,3,··n · 5）求位移 {y(t} { y(t} = η1(t{Y 1} + η2(t{Y 2} +……+ ηn(t {Y n} yi(t = η1(t Yi1 + η 2(t Yi 2 + …… + η n(t Yin 其中 第 17 頁

第二篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)講稿

第一章 緒論

§1-1結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究對象和任務(wù)

一、力：物體之間的相互作用；

力學(xué)：理論力學(xué)，彈性力學(xué)，材料力學(xué)，結(jié)構(gòu)力學(xué)，塑性力學(xué)，粘塑性力學(xué)，液體力學(xué)，斷裂力學(xué)等

結(jié)構(gòu)：用建筑材料組成在建筑物中承擔(dān)荷載并起骨架作用的部分，稱為結(jié)構(gòu)。如梁、柱、樓板、橋梁、堤壩及碼頭等。

結(jié)構(gòu)力學(xué)：研究桿件結(jié)構(gòu)的組成形式及外因作用下的強度、剛度和穩(wěn)定性問題。

構(gòu)件：結(jié)構(gòu)中的各個組成部分稱為構(gòu)件。

二、結(jié)構(gòu)的類型：

從結(jié)構(gòu)型式劃分：磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等；

從建筑材料劃分：磚石結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)等；

從空間角度劃分：平面結(jié)構(gòu)、空間結(jié)構(gòu)等 以上結(jié)構(gòu)從幾何角度來分，有：

桿系結(jié)構(gòu)：由桿件組成，桿件的長度遠(yuǎn)大于其橫截面的寬度和高度，這是本課的研究內(nèi)容。

板殼結(jié)構(gòu)：厚度尺寸遠(yuǎn)小于長度和寬度，即薄壁結(jié)構(gòu)；彈性力學(xué) 實體結(jié)構(gòu)：長、寬、高三個幾何尺寸屬于同一數(shù)量級；彈性力學(xué) 結(jié)構(gòu)力學(xué)研究對象：平面桿系結(jié)構(gòu)

注： 結(jié)構(gòu)力學(xué)：常指狹義的方面，即桿件結(jié)構(gòu)力學(xué)。

三、任務(wù)：（土木工程項目建設(shè)過程）

1）業(yè)主投資：可行性研究、報建立項、城建規(guī)劃土地批文、招標(biāo)投標(biāo) 2）設(shè)計：方案、（工藝）、建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備（水暖電火自控）[初步、技術(shù)、施工] 3）施工（承包人、材料供應(yīng)、運輸、保險、質(zhì)檢、定額、銀行）、投入運行 4）全過程控制：監(jiān)理

5）結(jié)構(gòu)設(shè)計：結(jié)構(gòu)方案（合理布置）、豎向承重體系、水平承重體系、附屬結(jié)構(gòu)體系、施工圖

6）初步方案+尺寸+材料、外力（靜動荷載+支座反力）、內(nèi)力（應(yīng)力）+位移（應(yīng)變變形）、強度剛度穩(wěn)定性設(shè)計動力響應(yīng)、最后尺寸材料（鋼、木、鋼筋混凝土、組合）（修正或驗證）

四、為了使結(jié)構(gòu)既能安全、正常地工作，又能符合經(jīng)濟的要求，就要對其進行強度、剛度和穩(wěn)定性（三種破壞形式）的計算。材料力學(xué)：研究單個桿件的強度、剛度及穩(wěn)定性問題； 結(jié)構(gòu)力學(xué)：以桿件結(jié)構(gòu)為研究對象；

彈性力學(xué)：對桿件作更精確的分析，并以板、殼、塊體等實體結(jié)構(gòu)為研究對象。

五、結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)：(1)研究結(jié)構(gòu)的組成規(guī)則和合理形式等問題(組成規(guī)則：保證結(jié)構(gòu)各部分之間不能發(fā)生相對運動，以承擔(dān)預(yù)定的荷載；合理形式：為了充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)的性能，更有效地利用材料，以達(dá)到安全、經(jīng)濟的目的。)

(2)研究結(jié)構(gòu)在外界因素(如荷載、溫度變化及支座移動)的影響下，結(jié)構(gòu)的反力、內(nèi)力和 位移的計算原理和方法。求出內(nèi)力和位移后，可根據(jù)材料力學(xué)按強度條件和剛度條件來選取或驗算各桿的截面尺寸，這已不是結(jié)構(gòu)力學(xué)的研究方法。

(3)研究結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以保證不會失穩(wěn)破壞，如柱子細(xì)長問題以及在動力荷載作用下的 結(jié)構(gòu)反應(yīng)。

上述各處方面(強度、剛度、合理形式及穩(wěn)定性)都與內(nèi)力密切相關(guān)。因此，各種結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算方法成為研究重點。

§1-2荷載的分類

一、定義：

荷載：主動作用在結(jié)構(gòu)上的外力。自重、風(fēng)、地震

廣義荷載：外力、溫度改變、支座沉降、制造誤差、材料的收縮及松馳、地震作用、風(fēng)荷載 作用（效應(yīng)）：引起結(jié)構(gòu)受力或變形的外因。

進行結(jié)構(gòu)計算前，確定荷載大小很關(guān)鍵：若估計過大，消耗材料，浪費；若估計過小，無法保證結(jié)構(gòu)的安全?！督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》

二、分類：

1、按作用時間的久暫：

恒載：（永久、長期）自重 活載：（暫時，大小方向作用點隨時間變化）人群、雪、風(fēng)可動：在結(jié)構(gòu)上可能占有任意位置的活荷載

移動：一組相互平行、間距不變，且在結(jié)構(gòu)上移動的活荷載（吊車、車輛在橋上移動）

2、作用面積范圍：

分布面積/結(jié)構(gòu)尺寸的相對比值，按分布情況：集中荷載、分布荷載（特例：均布荷載）

3、作用性質(zhì)（對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的動力效應(yīng)）：

靜力荷載：略去慣性力的影響，大小方向作用點不隨時間變化或變化極為緩慢，無加速度。

動力荷載：使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不容忽視的加速度，沖擊、振動。隨時間變化迅速或在短時間內(nèi)突然作用或突然消失、動力效應(yīng)不大的動力荷載可以簡化為靜力荷載

4、接觸方式：

直接、間接，主次梁體系，（繪圖表示）

5、作用位置：

固定荷載、移動荷載

6、按荷載規(guī)范：

主要荷載：指結(jié)構(gòu)在正常使用條件下經(jīng)常作用著的荷載，如結(jié)構(gòu)自重、車輛荷載；

附加荷載：指不經(jīng)常作用的荷載，如風(fēng)壓力、溫度變化等；

特殊荷載：指特殊事故引起的或在特殊情況下才發(fā)生的荷載，如地震作用、因部分結(jié)構(gòu)損壞引起的載荷等。

§1-3結(jié)構(gòu)的計算簡圖

一、實際結(jié)構(gòu)：十分復(fù)雜，完全按照原結(jié)構(gòu)的實際情況進行分析是不可能的，也是不必要的，因此，對實際結(jié)構(gòu)進行力學(xué)計算之前，必須加以簡化，略去不重要的細(xì)節(jié)，顯示其基本特點，用一個簡化的圖形來代替實際結(jié)構(gòu)。

計算簡圖：意義：實際結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，分析前，將其實體結(jié)構(gòu)加以簡化，用一個簡化的圖形來代替實際結(jié)構(gòu)。計算簡圖要慎重選?。喝艏?xì)節(jié)一一考慮，工作量大，也不為人所接受；若太簡單，不能反映實際受力情況，造成工程事故。

選擇計算簡圖的原則：

(1)從實際出發(fā)－計算簡圖要反映實際結(jié)構(gòu)的主要性能；(2)分清主次，略去細(xì)節(jié)－計算簡圖要便于計算。

二、簡化方法：四方面簡化（結(jié)合廠房承重結(jié)構(gòu)體系）(1)結(jié)構(gòu)體系簡化：空間結(jié)構(gòu)→平面結(jié)構(gòu)、例如 圖示多層框架結(jié)構(gòu)體系

(2)桿件簡化：一維桿件，截面尺寸比桿件長度小得多，且截面上應(yīng)力可以根據(jù)截面的內(nèi)力來確定，用軸線代替桿件。桿件長度即結(jié)點間距，荷載作用點移到軸線上。如拱：圓弧；(3)結(jié)點簡化：根據(jù)結(jié)點的受力狀態(tài)和構(gòu)造情況而定。影響結(jié)點受力狀態(tài)的因素有：一是結(jié)點的構(gòu)造情況，另一就是結(jié)點的幾何組成情況

結(jié)點：桿件的匯交點，一般簡化成以下三種形式：

鉸結(jié)點：各桿在連接區(qū)不能相對移動，但可繞該節(jié)點自由轉(zhuǎn)動，即可以傳遞力，但不能傳遞力矩，示意(a)

剛結(jié)點：各桿在連接區(qū)既不能相對移動，也不能相對轉(zhuǎn)動(各桿軸線間夾角變形前 后一致)，即可以傳遞力，也可以傳遞力矩。如現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)點。示意(b)

組合結(jié)點：同時具有以上兩種節(jié)點的特征。示意(c)

單鉸與復(fù)鉸

單剛結(jié)點及復(fù)雜剛結(jié)點

(4)支座簡化：

支座：結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)裝置。支座將產(chǎn)生支座反力，因此在結(jié)構(gòu)計算中所選用的支座簡圖必須與支座的實際構(gòu)造和變形相符合。通常有以下幾種：

活動鉸支座(滾軸支座)：在支承部分有一個鉸結(jié)構(gòu)或類似于鉸結(jié)構(gòu)的裝置。構(gòu)件繞鉸心轉(zhuǎn)，并沿支承面移動。反力只有豎向力Y，(固定)鉸支座：被支承的部分可以轉(zhuǎn)動，但不能移動，能提供兩個反力X、Y。支座反力通過鉸點，但方向大小未定，一般處理方法將這種支座反力分解成互相垂直的支座反力，其方向任意選定，最后由計算結(jié)果的正負(fù)確定方向。

固定支座：被支承的部分完全被固定，不發(fā)生任何移動或轉(zhuǎn)動，能提供三個反力

X、Y、M

滑動支座(定向支座)：不能轉(zhuǎn)動，不能沿垂直于支承面的方向移動，但可沿支承方向滑動，能提供反力矩M和一個反力，(不多見，常在對稱法計算中及機動法研究影響線中用)

（示意支座畫法、支座反力、及在結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用）

以上為剛性支座：支座在外荷載作用下本身不產(chǎn)生變形；

彈性支座：實際工程中，支承部分有一定的彈性。在外荷載作用下支座產(chǎn)生變形，從而影響結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形，其反力與結(jié)構(gòu)支承端相應(yīng)的位移成正比；

(5)荷載簡化：

荷載簡化為作用在桿件軸線上。風(fēng)、地震作用簡化 作用面積不大：按集中荷載考慮； 作用面積較大：按分布荷載考慮； 相聯(lián)作用給予的反作用力：力偶荷載； 最后化成三大作用：線荷載、集中荷載及力偶荷載。(6)材料性質(zhì)簡化：

材料假設(shè)為連續(xù)的、均勻的、各向同性的、完全彈性或彈塑性的。例：框架結(jié)構(gòu)的框架計算

選擇合適計算簡圖的重要性、可變性、復(fù)雜性，主要根據(jù)前人經(jīng)驗和工程實際。同一結(jié)構(gòu)，要求不同，可以簡化為不同的計算簡圖。

§ 1-4桿件結(jié)構(gòu)的分類

① 按軸線和外力的空間位置劃分：平面結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu) ② 按桿件聯(lián)結(jié)性質(zhì)劃分：鉸結(jié)結(jié)構(gòu)：桁架

剛結(jié)結(jié)構(gòu)：剛架 混合結(jié)構(gòu)：

③桿系結(jié)構(gòu)按其受力特性不同可分為：

1、梁：桿件軸線一般為直線（除曲梁），可以是單個桿件，也可以是多個桿件，有單多跨之分。受彎構(gòu)件，M、V。軸線常為直線

簡支梁

外伸梁

懸臂梁

多跨靜定梁

單跨超靜定梁

連續(xù)梁

（圖示）

2、拱：軸線為曲線，在豎向荷載作用下會產(chǎn)生水平反力(推力)，M、N、V

3、剛架：由許多梁柱組成，結(jié)點以剛結(jié)點為主，各桿主要受彎，柱子附帶受軸力。M、V、N

4、桁架：由許多直桿組成，所有結(jié)點全是鉸結(jié)點，只有結(jié)點荷載作用時，各桿只有軸力。屋架、吊車、大跨

5、組合結(jié)構(gòu)：存在組合結(jié)點。有些桿件只有N(軸力桿、二力桿)，而另一些桿件同時有M、N、V(梁式桿)。主要由桁架和梁或桁架和剛架組合而成。

6、懸索結(jié)構(gòu)：承重結(jié)構(gòu)為懸掛于塔、柱上的纜索，只有軸向拉力

④按計算方法劃分：

靜定結(jié)構(gòu)：只靠平衡條件求解

超靜定結(jié)構(gòu)：平衡條件＋變形條件。⑤按支座反力的方向不同：

梁式結(jié)構(gòu)：只產(chǎn)生豎向支反力

拱式結(jié)構(gòu)：豎向支反力＋向內(nèi)水平推力

懸式結(jié)構(gòu)：豎向支反力＋向外水平拉力

第三篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)感想

感悟結(jié)構(gòu)力學(xué)

這學(xué)期開設(shè)土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課結(jié)構(gòu)力學(xué)，給我第一印象是：難并且復(fù)雜，但是實用。結(jié)構(gòu)力學(xué)(Structural Mechanics)是固體力學(xué)的一個分支，它主要研究工程結(jié)構(gòu)受力和傳力的規(guī)律，以及如何進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的學(xué)科，它是土木工程專業(yè)和機械類專業(yè)學(xué)生必修的學(xué)科。我以后專業(yè)方向可能選擇結(jié)構(gòu)方向，那么未來的工作和學(xué)習(xí)很可能一直需要學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)并且研究它。下面談?wù)剬Y(jié)構(gòu)力學(xué)初步的感悟。

結(jié)構(gòu)力學(xué)研究的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)的組成規(guī)則，結(jié)構(gòu)在各種效應(yīng)（外力，溫度效應(yīng)，施工誤差及支座變形等）作用下的響應(yīng)，包括內(nèi)力（軸力，剪力，彎矩，扭矩）的計算，位移（線位移，角位移）計算，以及結(jié)構(gòu)在動力荷載作用下的動力響應(yīng)（自振周期，振型）的計算等。結(jié)構(gòu)力學(xué)通常有三種分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩陣位移法后來發(fā)展出有限元法，成為利用計算機進行結(jié)構(gòu)計算的理論基礎(chǔ)。這三種分析方法實用而且能把復(fù)雜的問題簡單化，也就是簡化實際工程中的問題。在實際生活中，結(jié)構(gòu)無處不在，結(jié)構(gòu)體系是整個工程核心，結(jié)構(gòu)一旦出問題，那么整個工程體系將會出現(xiàn)問題。土建、水利等建筑工程首先考慮的就是建筑工程的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)就是組成工程的靈魂。任何復(fù)雜的工程體系都可以簡化成一個個簡單的結(jié)構(gòu)體系來分析，進而強化改進整個建筑，使它們能夠更安全、更經(jīng)濟、更耐久，滿足工程需要。

結(jié)構(gòu)力學(xué)在當(dāng)前的實際中要靠建筑設(shè)計作為基礎(chǔ)，在滿足該設(shè)計的前提下進行結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計，單純的從結(jié)構(gòu)方面進行的建筑必定難以滿足美觀的要求，而在現(xiàn)在的建筑中，沒有好的外觀，縱使你的結(jié)構(gòu)固若金湯也很難被接受。多數(shù)情況下，結(jié)構(gòu)設(shè)計在建筑設(shè)計之后支持那些設(shè)計師設(shè)計出的外觀。結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)就是為了這一目標(biāo)，為建筑設(shè)計師設(shè)計出的建筑圖紙設(shè)計滿足要求的結(jié)構(gòu)，最實用的東西，往往在幕后下功夫，不可否認(rèn)，結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵性作用。以后我如果學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)的話，那么我將是一個幕后英雄了。

這學(xué)期的結(jié)構(gòu)力學(xué)，算是初次接觸，好多內(nèi)容都不好理解，理論的東西都很抽象，我只能說我思維跟不上，也不可否認(rèn)用的功課不夠。在結(jié)構(gòu)力學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)了一個簡化問題的能力吧，結(jié)構(gòu)力學(xué)的核心思想就是簡化，把復(fù)雜的問題簡單化，把復(fù)雜的結(jié)構(gòu)簡化成一個個基本體系去分析，解決相應(yīng)的力學(xué)問題。這個核心思想如果掌握了，有很大的用途，不只是結(jié)構(gòu)力學(xué)的學(xué)習(xí)，其他生活實際問題中，我們也會變得化繁為簡，把問題變簡單易于解決。舉個最簡單的現(xiàn)實例子，結(jié)構(gòu)力學(xué)中合理拱軸線的分析，我們在三絞拱的上面填土，我們通過結(jié)構(gòu)力學(xué)中對三絞拱軸線的分析，我們可以計算出在一定土重量下最合理的軸線是怎樣的，這可以應(yīng)用于拱橋的設(shè)計中。設(shè)計最合理的拱軸線，可以讓拱橋在承受理論壓力的同時以一個最美觀、最節(jié)省材料的形式出現(xiàn)。當(dāng)然節(jié)省材料也就意味著節(jié)省了建造成本，卻沒有降低工程質(zhì)量，這就是理論計算與實際工程密不可分，理論的計算一定要為建筑實際情況而服務(wù)。說到這里，這又是學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)的另外一個心得了。

結(jié)構(gòu)力學(xué)是工程實踐的前提計算，鑒于這一點，我們學(xué)習(xí)過程中，不能死板，一定要有創(chuàng)新精神，結(jié)合實際的問題去進行理論分析，切不可死抓理論而忽略工程實際。比如，實際工程的材料問題，我們的結(jié)構(gòu)也需要材料的支持，材料的性能嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性。我們的結(jié)構(gòu)理論分析計算要將材料的性能考慮在內(nèi)才會有實際的意義，否則不過是紙上談兵。我們不僅要學(xué)習(xí)最好的結(jié)構(gòu)方式，也要學(xué)習(xí)達(dá)到結(jié)構(gòu)要求的情況下節(jié)約成本，符合經(jīng)濟的要求。我認(rèn)為結(jié)構(gòu)力學(xué)的結(jié)構(gòu)分析，是對結(jié)構(gòu)的綜合性能分析，位移、形變、受力等等問題。

學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)，毫不夸張的講，培養(yǎng)了我們很多方面的能力。首先是分析問題的能力，它培養(yǎng)了我們多方面的分析能力：選擇結(jié)構(gòu)計算簡圖的能力、進行力系平衡分析和變形幾何分析的能力、選擇計算方法的能力。其次是計算能力，結(jié)構(gòu)力學(xué)的計算不像數(shù)學(xué)問題那么紛繁復(fù)雜，但是它需要計算步驟，對計算結(jié)果進行定量校核定性判斷的能力，這些對我們?nèi)蘸蟮墓ぷ饔泻艽蟮膸椭?。再者就是可以培養(yǎng)我們的自學(xué)能力，結(jié)構(gòu)力學(xué)內(nèi)容豐富，并且內(nèi)容廣泛，如果想要學(xué)好，光靠老師的講解根本不夠，多的是需要我們自己的學(xué)習(xí)與理解。

第四篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)心得體會

結(jié)構(gòu)力學(xué)心得體會

本學(xué)期結(jié)構(gòu)力學(xué)的課程已經(jīng)接近尾聲。主要是三部分內(nèi)容，即漸近法、矩陣位移法和平面剛架靜力分析的程序設(shè)計。通過為期八周的理論課學(xué)習(xí)和六次的上機課程設(shè)計，我收獲頗豐。

而對結(jié)構(gòu)力學(xué)半年的學(xué)習(xí)，也讓我對這門學(xué)科有了很大的認(rèn)識。結(jié)構(gòu)力學(xué)是力學(xué)的分支，它主要研究工程結(jié)構(gòu)受力和傳力的規(guī)律以及如何進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的學(xué)科。工程力學(xué)是機械類工種的一門重要的技術(shù)基礎(chǔ)課，許多工程實踐都離不開工程力學(xué)，工程力學(xué)又和其它一些后緒課程及實習(xí)課有緊密的聯(lián)系。所以，工程力學(xué)是掌握專業(yè)知識和技能不可缺少的一門重要課程。

首先，漸近法的核心是力矩分配法。計算超靜定剛架，不論采用力法或位移法，都要組成和驗算典型方程，當(dāng)未知量較多時，解算聯(lián)立方程比較復(fù)雜，力矩分配法就是為了計算簡潔而得到的捷徑，它是位移法演變而來的一種結(jié)構(gòu)計算方法。其物理概念生動形象，每輪計算又是按同一步驟重復(fù)進行，進而易于掌握，適合手算，并可不經(jīng)過計算節(jié)點位移而直接求得桿端彎矩，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中被廣泛應(yīng)用，是我們應(yīng)該掌握的基本技能。本章要求我們能夠熟練得運用力矩分配法對鋼架結(jié)構(gòu)進行力矩分配和傳遞，然后計算出桿端最后的彎矩，畫出鋼架彎矩圖。其次，與上一學(xué)期所學(xué)的力法和位移法那些傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)基本方法相比，本學(xué)期所學(xué)的矩陣位移法是通過與計算機相結(jié)合，解決力法和位移法不能解決的結(jié)構(gòu)分析題。其核心是桿系結(jié)構(gòu)的矩陣分析，主要包括兩部分內(nèi)容，即單元分析和整體分析。矩陣位移法的程序簡單并且通用性強，所以應(yīng)用最廣，也是我們本學(xué)期學(xué)習(xí)的重點和難點。本章要求我們掌握單位的剛度方程并且明白單位矩陣中每一個元素的物理意義，可以熟練的進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，最為重要的是能夠利用矩陣位移法進行計算。

最后，是平面鋼架靜力分析的程序設(shè)計。其核心是如何把矩陣分析的過程變成計算機的計算程序，實現(xiàn)計算機的自動計算。我們所學(xué)的是一種新的程序設(shè)計方法—PAD軟件設(shè)計方法，它的程序設(shè)計包括四步：

1、把計算過程模塊化，給出總體程序結(jié)構(gòu)的PAD設(shè)計；２、主程序的PAD設(shè)計；

3、子程序的PAD設(shè)計；

4、根據(jù)主程序和子程序的PAD設(shè)計，用程序語言編寫計算程序。要求我們具備結(jié)構(gòu)力學(xué)、算法語言，即VB、矩陣代數(shù)等方面的基礎(chǔ)知識。在上機利用VB 進行程序設(shè)計解答實際問題的過程中，我們遇到了各種各樣的難題，每一道題得出最后的結(jié)果都不會那么容易輕松。第一，需要重視細(xì)節(jié)，在抄寫程序代碼時，需要同組人的分工合作，然后再把每一部分的代碼合成一個整體然后運行，這就要求每個人都不能出任何差錯，否則最后的代碼就是錯誤的，不能正常運行。第二，需要熟練掌握結(jié)構(gòu)分析題中的元素意義，并且能夠熟練的根據(jù)程序中數(shù)據(jù)輸入的順序進行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備和輸入。第三，并不是所有題多能夠利用一套程序代碼解答出來，所以要求我們必須學(xué)會變通，具體問題具體對待，通過分析結(jié)構(gòu)采用相應(yīng)的程序代碼。

結(jié)構(gòu)力學(xué)要求我們的不僅僅是對知識點的掌握，更需要我們具有獨立的思維方式，能夠靈活多變的解答問題，最為重要的是它是對我們細(xì)心的一種磨練，也要求我們具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。收獲的這些東西能夠幫助我們解決結(jié)構(gòu)力學(xué)的種種問題，更會幫助我們輕松的面對今后的學(xué)習(xí)和工作。

第五篇：結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)大綱

課程名稱： 結(jié)構(gòu)力學(xué)

課程類型： 必修課

學(xué) 時： 72學(xué)時+程序設(shè)計計算（一周）

適用對象： 土木 先修課程： 高等數(shù)學(xué)、物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)

一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù)以及對先開課程要求

結(jié)構(gòu)力學(xué)是土木專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，它與高等數(shù)學(xué)、物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計課有密切聯(lián)系。結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的任務(wù)是使學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)分析理論，即結(jié)構(gòu)（主要是桿系結(jié)構(gòu)）在外因作用下的強度、剛度的計算理論，掌握桿系結(jié)構(gòu)的靜力分析方法，了解常用結(jié)構(gòu)形式的受力性能，初步學(xué)會運用結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本分析方法分析結(jié)構(gòu)設(shè)計和工程實踐中的力學(xué)問題，為以后鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)及結(jié)構(gòu)設(shè)計等課程的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和計算能力。學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)力學(xué)需具有高等數(shù)學(xué)、物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)的基本靜力原理和計算方法（含計算機技能）知識。

二、教學(xué)重點及難點

基本概念、基本理論和計算方法

三、與其他課程的關(guān)系

高等數(shù)學(xué)、物理、理論力學(xué)、材料力學(xué)是結(jié)構(gòu)力學(xué)的前期準(zhǔn)備，同時它又為以后鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)及結(jié)構(gòu)設(shè)計等課程的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。

四、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時分配及其本要求

第一章 緒論（2學(xué)時）

結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)和學(xué)習(xí)方法，結(jié)構(gòu)計算簡圖及其簡化要點，桿系結(jié)構(gòu)的分類

第二章 幾何構(gòu)造分析（3學(xué)時）

基本要求：

能運用基本規(guī)律判定體系的幾何不變性，用計算自由度概念對體系進行定性 的分析

重點：

無多余約束的幾何不變體系的基本組成規(guī)律

難點：

熟練運用基本規(guī)律對體系進行分析

第一節(jié) 幾何構(gòu)造分析的幾個概念

第二節(jié)平面幾何不變體系的組成規(guī)律

第三節(jié)平面桿件體系的計算自由度

第三章 靜定結(jié)構(gòu)受力分析（12學(xué)時）

基本要求：

能運用截面法求任意界面的內(nèi)力，并用疊加法及荷載與內(nèi)力的關(guān)系作各種結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖

重點：

截面法、疊加法

難點：

熟練的運用截面法、疊加法作各種結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖

第一節(jié) 靜定多跨粱

第二節(jié) 靜定平面剛架

第三節(jié) 靜定平面桁架

第四節(jié) 組合結(jié)構(gòu)

第五節(jié) 三鉸拱

第四章 靜定結(jié)構(gòu)總論（2學(xué)時）

基本要求：

靜定結(jié)構(gòu)受力分析方法，靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)，各種結(jié)構(gòu)形式的受力特點，剛體虛功原理。

重點：靜定結(jié)構(gòu)受力分析方法、一般性質(zhì)及各種結(jié)構(gòu)形式的受力特點。

難點：靜定結(jié)構(gòu)受力分析方法。

第一節(jié) 隔離體方法及其截取順的優(yōu)選

第二節(jié) 幾何構(gòu)造分析與受力分析之間的對偶關(guān)系

第三節(jié) 零載法

第四節(jié) 剛體體系的虛功原理

第五節(jié) 靜定結(jié)構(gòu)的一般性質(zhì)

第六節(jié) 各種結(jié)構(gòu)型式的受力特點

第五章 影響線（6學(xué)時）

基本要求：移動荷載概念，影響線概念，用靜力法作簡支梁影響線，機動法作影響線，影響線的應(yīng)用，簡支梁包絡(luò)圖和絕對最大彎矩。

重點：影響線概念、作影響線的方法及影響線的應(yīng)用。

難點：作影響線的方法及影響線的應(yīng)用。

第一節(jié) 移動荷載和影響線的概念

第二節(jié) 靜力法作簡支梁的影響線

第三節(jié) 結(jié)點荷載作用下梁的影響線

第四節(jié) 機動法作影響線

第五節(jié) 影響線的應(yīng)用

第六章 位移計算（8學(xué)時）

基本要求：虛功原理，單位荷載法，結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式，荷載作用下的位移計算，圖乘法，溫度作用時的位移計算、廣義位移計算、互等定理。

重點：荷載作用下的位移計算，圖乘法。

難點：結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式，圖乘法。

第一節(jié) 應(yīng)用虛功原理求剛體體系的位移

第二節(jié) 結(jié)構(gòu)位移計算的一般公式

第三節(jié) 荷載作用下的位移計算及算例

第四節(jié) 圖乘法

第五節(jié) 溫度作用時的位移計算

第六節(jié) 廣義位移計算、互等定理

第七章 力法（12學(xué)時）

基本要求：超靜定結(jié)構(gòu)的組成和超靜定次數(shù)，力法的基本概念，超靜定剛架和排架計算，超靜定桁架和組合結(jié)構(gòu)，支座移動和溫度改變時的計算，超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算，超靜定結(jié)構(gòu)計算的校核，對稱結(jié)構(gòu)的計算。

重點：力法的基本思路,解題方法及步驟。

難點：力法的基本概念的理解。

第一節(jié) 超靜定結(jié)構(gòu)的組成和超靜定次數(shù)

第二節(jié) 力法的基本概念

第三節(jié) 超靜定剛架和排架計算

第四節(jié) 超靜定桁架和組合結(jié)構(gòu) 第五節(jié) 對稱結(jié)構(gòu)的計算

第六節(jié) 超靜定拱的計算

第七節(jié) 支座移動和溫度改變時的計算

第八節(jié) 超靜定結(jié)構(gòu)的位移計算

第九節(jié)，超靜定結(jié)構(gòu)計算的校核

第八章 位移法（10學(xué)時）

基本要求：位移法的基本概念，等截面桿件的剛度方程，無側(cè)移剛架的計算，有側(cè)移剛架的計算，對稱結(jié)構(gòu)的計算，位移法的基本體系。

重點：位移法的基本概念，解題方法及步驟。

難點：位移法的基本概念的理解，基本未知量的確定。

第一節(jié) 位移法的基本概念

第二節(jié) 等截面桿件的剛度方程

第三節(jié) 無側(cè)移剛架的計算

第四節(jié) 有側(cè)移剛架的計算

第五節(jié) 位移法的基本體系

第六節(jié) 對稱結(jié)構(gòu)的計算

第九章 漸近法（5學(xué)時）

基本要求：力矩分配法的基本概念，多結(jié)點的力矩分配，對稱結(jié)構(gòu)的計算，力矩分配法與位移法的聯(lián)合應(yīng)用。

重點：力矩分配法的基本概念，解題方法及步驟。

難點：力矩分配法的基本概念的理解。

第一節(jié) 力矩分配法的基本概念

第二節(jié) 多結(jié)點的力矩分配

第三節(jié) 對稱結(jié)構(gòu)的計算 第四節(jié) 力矩分配法與位移法的聯(lián)合應(yīng)用

第十章 矩陣位移法（10學(xué)時）

基本要求：矩陣位移法概述，單元剛度矩陣，連續(xù)梁的整體剛度矩陣、剛架的整體剛度矩陣，等效節(jié)點荷載、計算步驟及算例，連續(xù)梁和剛架的計算程序和操作。

其中講授學(xué)時10學(xué)時。

重點：單元剛度矩陣、整體剛度矩陣、等效節(jié)點荷載集成及計算步驟。

難點： 整體剛度矩陣、等效節(jié)點荷載集成。

第一節(jié) 矩陣位移法概述

第二節(jié) 單元剛度矩陣

第三節(jié) 連續(xù)梁的整體剛度矩陣

第四節(jié) 剛架的整體剛度矩陣

第五節(jié) 等效節(jié)點荷載

第六節(jié) 計算步驟及算例

第七節(jié) 連續(xù)梁和剛架的計算程序和操作

第十一章.超靜定結(jié)構(gòu)總論（2學(xué)時）

基本要求：基本解法的分類超靜定結(jié)構(gòu)和比較，基本解法的推廣和聯(lián)合應(yīng)用，超靜定結(jié)構(gòu)的特征，關(guān)于計算簡圖的補充討論。

重點：基本解法的分類超靜定結(jié)構(gòu)和比較，超靜定結(jié)構(gòu)的特征。

難點：基本解法的分類超靜定結(jié)構(gòu)和比較。

第一節(jié) 超靜定結(jié)構(gòu)基本解法的分類和合理選用

第二節(jié) 基本解法的推廣和聯(lián)合應(yīng)用 第三節(jié) 超靜定結(jié)構(gòu)的特征

第四節(jié) 關(guān)于計算簡圖的補充討論

五、參考文獻目錄

這里列出一些結(jié)構(gòu)力學(xué)教學(xué)用書和專題參考書，供讀者參考和選讀。學(xué)術(shù)論文均未列入。書目按早期、近期和專題三部分排列。早期教材在我國教育歷史上起過重要作用，許多地方還有參考價值。1.早期教材

[1]蔡方蔭,《普通結(jié)構(gòu)學(xué)》，國立編譯館，商務(wù)印書館，1946。這是我國第一本關(guān)于靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)的中文教材，是作者在清華大學(xué)、西南聯(lián)大、南昌大學(xué)教學(xué)經(jīng)驗的結(jié)晶，計算方法匯集甚廣，為本書的主要特色。

[2]王達(dá)時，《高等結(jié)構(gòu)學(xué)》，正中書局，1942。這是我國第一本關(guān)于超靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)的中文教材。

[3]金濤，《超定結(jié)構(gòu)解法》，著者自印自發(fā)行，1947。

[4]錢令希，《超靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)》，中國科學(xué)圖書儀器公司，1951；科技衛(wèi)生出版社，1958新一版。思路清晰、簡潔而具有啟發(fā)性，是一本有特色的教材。

[5]錢令希，《靜定結(jié)構(gòu)學(xué)》，中國科學(xué)圖書儀器公司，1952。

[6]金寶楨，《超靜定結(jié)構(gòu)學(xué)》，龍門聯(lián)合書局，1951。

[7]蔡方蔭，《變截面剛構(gòu)分析》，中國科學(xué)圖書儀器公司，1954。

[8]蔡方蔭《變截面剛構(gòu)分析續(xù)編》，科學(xué)出版社，1956。

[9]俞忽，《靜不定結(jié)構(gòu)》，高等教育出版社，1954。

[10]金寶楨、楊式德、牛寶華編，金寶楨主編，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，高等教育出版社，第一版，1958；第二版，1964。這是一本內(nèi)容豐富，取材得當(dāng)，說理透徹，文字簡潔，在五、六十年代流傳較廣，影響較大的教材。

[11]楊耀乾，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，人民教育出版社，1958。

[12]中南土木建筑學(xué)院結(jié)構(gòu)理論教研組，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，高等教育出版社，第一版，1958；湖南大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室，第二版，1965。

[13]武漢水利電力學(xué)院建筑力學(xué)教研組，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，水利電力出版社，1960。

[14]鐘朋主編，《結(jié)構(gòu)力學(xué)習(xí)題集》，高等教育出版社，1965。

[15]龍馭球，包世華，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》上冊，高等教育出版社，1966。

[16]清華大學(xué)建筑工程系（楊式德，龍馭球，包世華），《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，中國建筑工業(yè)出版社，1974。

[17] Раσинович，И.M.,Kypc cTроuTenbноǚ мeханuкu cTeржнeвыx сuc Teм, 清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)及鋼木結(jié)構(gòu)教研室譯，高等教育出版社，1954。

[18] Раσинович，И.M., СTроuTenbная мeханuкa cTeржнeвыx сuc Teм，同濟大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)教研室譯, 高等教育出版社,1958。

[19]Πрокоφeв,И.Π.,Τеοрuя сооружeнuǚ, 唐山鐵道學(xué)院陳英俊等譯,商務(wù)印書館,1953;高等教育出版社,1954。

[20]Жemoчкин,В.Н.,Пащeвсκий, Д.П.,Статuка сооружeнuǚ, 大連工學(xué)院土木系結(jié)構(gòu)教研室譯,龍門聯(lián)合民局,1953。

[21] Дарков，А.B.，Kyзнецов，B.И., Статuка соорyжeнu?(第四版)，愈忽譯，人民鐵道出版社，1955。СtроuTenbная мeханuкa(第五版), 愈忽譯,高等教育出版社,1958。

[22] Τ?mоshenko?S.P.?Yоung?D.H.?Theory of Structures?McGraw-Hill? 1965。

[23] Wilbur?J.B.?Norris?C.H.?Elementary Structural Analysis?McGraw-Hill? 1960。2．近期教材

[24]湖南大學(xué)、天津大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)合編，楊天祥主編，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，高等教育出版社，（第一版）1979；（第二版，楊天祥主編）1986。此書為土建類專業(yè)編寫。

[25]清華大學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)教研組編，龍馭球，包世華主編，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，高等教育出版社，1979。此書為五年制教材。

[26]湖南大學(xué)、西南交通大學(xué)、長沙鐵道學(xué)院合編，李廉錕主編，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，高等教育出版社，（第一版）1979，（第二版李廉錕主編）1983。此書為道橋類專業(yè)編寫。

[27]大連工學(xué)院、天津大學(xué)編，《結(jié)構(gòu)力學(xué)》，高等教育出版社，1980。此