结构力学（Structural Mechanics）· 专家技能包
结构力学是土木、水利等专业的主要专业基础课。它与材料力学的关键分工是：材料力学研究单根杆件的截面强度与刚度，结构力学研究由杆件组成的"体系"的整体内力与位移。修读前提是理论力学与材料力学。
何时使用本技能
- 把实际建筑/桥梁结构抽象为计算简图（轴线、结点、支座、荷载）。
- 判断体系是否几何不变、有无多余约束、超静定次数多少（瞬变体系识别）。
- 计算静定结构内力：多跨静定梁、刚架、桁架（结点法/截面法/零杆）、三铰拱与合理拱轴线。
- 求位移：单位荷载法、图乘法（含温度/支座移动位移）。
- 解超静定：力法、位移法、力矩分配法（含无剪力/剪力分配法）。
- 画影响线（静力法/机动法）并确定移动荷载最不利布置、绝对最大弯矩。
- 课程备考、考研专业课、注册结构工程师基础考试。
知识体系（详见 references/uni-structural-mechanics-core.md）
按 M1–M8 + 专题组织：
- M1 定位与约定：计算简图、结点/支座类型、荷载分类、几何特征↔静力特征。
- M2 几何组成分析：计算自由度 W=2j−b−r、二元体/两刚片/三刚片规则、瞬变 vs 常变、虚铰无穷远。
- M3 静定结构受力：隔离体平衡、区段叠加法弯矩图、多跨梁层次、刚架、桁架、三铰拱 H=M⁰_C/f、组合结构、非荷载因素不产生内力。
- M4 影响线：静力法、机动法（虚位移图）、间接荷载、临界位置、内力包络图与绝对最大弯矩。
- M5 位移计算：刚体/变形体虚功原理、单位荷载法、图乘法 (ω·y_c)/EI、互等定理。
- M6 力法：超静定次数、典型方程 δ_ij X_j + Δ_iP = 0、对称性半结构、超静定在非荷载因素下会产生内力。
- M7 位移法：基本未知量（角/线位移）、转角位移方程 M=2i(2θ_A+θ_B−3Δ/l)+M^F、典型方程。
- M8 渐近法：力矩分配三要素（转动刚度 S/分配系数 μ/传递系数 C）、无剪力分配、剪力分配。
- 专题：矩阵位移法（有限元雏形）、结构动力学（ω/T/振型/杜哈梅积分）、稳定（临界荷载）、极限荷载（塑性铰）。
标准作业流程（详见 references/uni-structural-mechanics-sop.md）
- SOP-0 总流程：画简图→判几何→判静定/超静定→选方法→算内力→画图→校核。（含超静定方法选择器表）
- SOP-1~9：几何组成分析、内力图、桁架（结点法/截面法/零杆）、位移图乘、力法、位移法、力矩分配、影响线、结果校核与对称性利用。
- 每条含易错点；SOP-9 专讲四类校核（平衡/位移/定性/边界）。
- 常用工具：结构力学求解器、Python(NumPy) 写平面刚架程序验证、ANSYS/SAP2000/MIDAS/PKPM。
案例与排错（详见 references/uni-structural-mechanics-cases.md）
- 6 个应用案例（连续梁桥、多层有侧移框架、厂房排架、桁架桥、拱结构、沉降引起超静定附加内力）。
- 7 道自编例题附复算（计算自由度 W=0 判瞬变、图乘法"竖标取错"反例、力法得 R_B=3ql/8、力矩分配分配系数与传递、影响线顶点 a(l−a)/l、三铰拱 H=ql²/(8f)、桁架零杆判别）。
- 16 条错误排查表 + 易混淆概念对比（静定 vs 超静定、力法 vs 位移法、影响线 vs 内力图、瞬变体系）。
触发场景速查
- "这个杆件体系能不能当结构用？" → M2 / SOP-1（先算 W，再查布置是否瞬变）。
- "连续梁各支座弯矩怎么手算？" → M8 力矩分配法 / SOP-7。
- "梁某点挠度怎么求？" → M5 图乘法 / SOP-4（竖标取自形心正下方）。
- "多层框架受水平风载怎么算？" → 有侧移 → 位移法或无剪力分配法 / SOP-6。
- "吊车/车辆移动荷载放哪最不利？" → M4 影响线 / SOP-8。
- "支座沉降会让梁产生内力吗？" → 静定不会、超静定会 → M3 / M6。
