结构力学经典考研复习笔记-强力推荐-吐血推荐

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第一章绪论

一、教学内容

结构力学的基本概念和基本学习方法。

二、学习目标

?了解结构力学的基本研究对象、方法和学科内容。

?明确结构计算简图的概念及几种简化方法,进一步理解结构体系、结点、支座的形式和内涵。

?理解荷载和结构的分类形式。

在认真学习方法论——学习方法的基础上,对学习结构力学有一个正确的认识,逐步形成一个行之有效的学习方法,提高学习效率和效果。

三、本章目录

§1-1 结构力学的学科内容和教学要求

§1-2 结构的计算简图及简化要点

§1-3 杆件结构的分类

§1-4 荷载的分类

§1-5 方法论(1)——学习方法(1)

§1-6 方法论(1)——学习方法(2)

§1-7 方法论(1)——学习方法(3)

§1-1 结构力学的学科内容和教学要求

1. 结构

建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构,简称结构。例如房屋中的梁柱体系,水工建筑物中的闸门和水坝,公路和铁路上的桥梁和隧洞等。

从几何的角度,结构分为如表1.1.1所示的三类:

表1.1.1 结构的分类

(2) 变形的几何连续条件。

(3) 应力与变形间的物理条件(本构方程)。

利用以上三方面进行计算的,又称为“平衡-几何”解法。

采用虚功和能量形式来表述时候,则称为“虚功-能量”解法。

随着计算机的进一步发展和应用,结构力学的计算由过去的手算正逐步由计算机所代替,本课程的特点是将结构力学求解器集成到网络中,主要利用求解器进行计算和画图。

3. 课程教学中的能力培养

(1) 分析能力

?选择结构计算简图的能力:将实际结构进行分析,确定其计算简图。

?进行力系平衡分析和变形几何分析的能力:对结构的受力状态进行平衡分析,对结构的变形和位移状态要进行几何分析。这两方面的分析能力是结构分析的两个看家本领,要在反复运用中加以融会贯通,逐步提高,力求达到能正确、熟练、灵活运用的水平。

?选择计算方法的能力:要了解结构力学中的各种计算方法的特点,具有根据具体问题选择恰当的计算方法的能力。

(2) 计算能力

?具有对各种结构进行计算或确定计算步骤的能力。

?具有对计算结果进行定量校核或定性判断的能力。

?初步具有应用计算机计算的能力。

做题练习是学习结构力学的重要环节。不做一定量的习题就很难对基本概念和方法有深入的理解和掌握,也很难培养较好的计算能力。

(3) 自学能力

自学包含两个方面:消化已学知识、摄取新的知识。

§1-2 结构的计算简图及简化要点

实际结构往往是很复杂的,进行力学计算以前,必须加以简化,用一个简化的图形来代替实际结构,这个图形称为结构的计算简图。

一、简化的原则

(1)从实际出发——计算简图要反映实际结构的主要性能。

(2)分清主次,略去细节——计算简图要便于计算。

二、简化的要点

1. 结构体系的简化

一般的结构都是空间结构。但是,当空间结构在某一平面内的杆系结构承担该平面内的荷载时,可以把空间结构分解成几个平面结构进行计算。本课程主要讨论平面结构的计算。当然,也有一些结构具有明显的空间特征而不宜简化成平面结构。

2. 杆件的简化

在计算简图中,结构的杆件总是用其纵向轴线代替。

3. 杆件间连接的简化

结构中杆件相互连接的部分称为结点,结点通常简化为铰结点或刚结点。

铰结点是指相互连接的杆件在连接处不能相对移动,但可相对转动,即:可传递力,但不能传递力矩。

刚结点是指相互连接的杆件在连接处不能相对移动,也不能相对转动,既可传递力,又能传递力矩。

4. 结构与基础间连接的简化

结构与基础的连接区简化为支座。按受力特征,通常简化为:

(1) 滚轴支座:只约束了竖向位移,允许水平移动和转动。提供竖向反力。在计算简图中用支杆表示。

(2) 铰支座:约束竖向和水平位移,只允许转动。提供两个反力。在计算简图中用两根相交的支杆表示。

(3) 定向支座:只允许沿一个方向平行滑动。提供反力矩和一个反力。在计算简图中用两根平行支杆表示。

(4) 固定支座:约束了所有位移。提供两个反力也一个反力矩。

5. 材料性质的简化

在土木、水利工程中结构所用的建筑材料通常为钢、混凝土、砖、石、木料等。在结构计算中,为了简化,对组成各构件的材料一般都假设为连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。

上述假设对于金属材料在一定受力范围内是符合实际情况的。对于混凝土、钢筋混凝土、砖、石等材料则带有一定程度的近似性。至于木材,因其顺纹和横纹方向的物理性质不同,故应用这些假设时应予注意。

6. 荷载的简化

作用在实际结构上的荷载形式比较多,简化比较复杂,但根据其分布情况大致可简化为集中荷载和分布荷载两大类。

§1-3 杆件结构的分类

结构的分类实际上是计算简图的分类。

1. 梁

梁是一种受弯构件,其轴线通常为直线,既可以是单跨,也可以是多跨(图1-1a、b)。

图1-1a图1-1b

2. 拱

拱是一种杆轴为曲线且在竖向力作用下,会产生水平反力的结构(图1-2a、b)。

图1-2a图1-2b

3. 桁架

桁架是由若干个直杆组成,所有结点都为铰结点(图1-3)。

图1-3图1-4

4. 刚架

刚架由直杆组成,其结点通常为刚结点(图1-4)。

5. 组合结构

组合结构是桁架和梁或刚架组合在一起的结构(图1-5)。

图1-5

§1-4 荷载的分类

一、按作用时间的久暂

荷载可分为恒载和活载。

恒载是长期作用与结构上的不变荷载,如结构的自重、安装在结构上的设备重量等,这种荷载的大小、方向、作用位置是不变的。

活载是建筑物在施工和使用期间可能存在的可变荷载,如吊车荷载、结构上的人群、风、雪等荷载。

结构力学知识点复习过程

建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构,简称为结构。 从几何角度来看,结构可分为三类,分别为:杆件结构、板壳结构、实体结构。 结构力学中所有的计算方法都应考虑以下三方面条件: ①力系的平衡条件或运动条件。 ②变形的几何连续条件。 ③应力与变形间的物理条件(或称为本构方程)。 结点分为:铰结点、刚结点。 铰结点:可以传递力,但不能传递力矩。 刚结点:既可以传递力,也可以传递力矩。 支座按其受力特质分为:滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座。 在结构计算中,为了简化,对组成各杆件的材料一般都假设为:连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。 荷载是主动作用于结构的外力。 狭义荷载:结构的自重、加于结构的水压力和土压力。 广义荷载:温度变化、基础沉降、材料收缩。 根据荷载作用时间的久暂,可以分为:恒载、活载。 根据荷载作用的性质,可以分为:静力荷载、动力荷载。 结构的几何构造分析 在几何构造分析中,不考虑这种由于材料的应变所产生的变形。 杆件体系可分为两类: 几何不变体系------在不考虑材料应变的条件下,体系的位置和形状是不能改变的。 几何可变体系------在不考虑材料应变的条件下,体系的位置和形状是可以改变的。 自由度:一个体系自由度的个数,等于这个体系运动时可以独立改变的坐标的个数。 一点在平面内有两个自由度(横纵坐标)。 一个刚片在平面内有三个自由度(横纵坐标及转角)。 凡是自由度的个数大于零的体系都是几何可变体系。 一个支杆(链杆)相当于一个约束。可以减少一个自由度。 一个单铰(只连接两个刚片的铰)相当于两个约束。可以减少两个自由度。一个单刚结(刚性结合)相当于三个约束,可以减少三个自由度。 如果在一个体系中增加一个约束,而体系的自由度并不因而减少,则此约束称为多余约束。增加了约束,计算自由度会减少。因为w=s-n . 瞬变体系:本来是几何可变、经微小位移后又成为几何不变的体系称为瞬变体系。 实铰:两个刚片(地基也算一个刚片),如果用两根链杆给链接上,并且两根链杆能在其中一个刚片上交于一点,所构成的铰就叫实铰。 瞬铰:两个刚片(地基也算一个刚片),如果用两根链杆给链接上,两根链杆在两刚片间没有交于一点,而是在两根链杆的延长线上交于一点,从瞬时微小运动来看,这就是瞬铰了。两根链杆所起的约束作用等效于在链杆交点处上面放了一个单铰的约束作用。通常所起作用为转动。 截面上应力沿杆轴切线方向的合力,称为轴力。轴力以拉力为正。 截面上应力沿杆轴法线方向的合力称为剪力。剪力以绕微段隔离体顺时针转者为正。 截面上应力对截面形心的力矩称为弯矩。在水平杆件中,当弯矩使杆件下部受拉时,弯矩为正。 作轴力图和剪力图要注明正负号。作弯矩图时,规定弯矩图的纵坐标应画在受拉纤维一边,不注明正负号。 通常在桁架的内力计算中,采用下列假定: ①桁架的结点都是光滑的铰结点; ②各杆的轴线都是直线并通过铰的中心; ③荷载和支座反力都作用在结点上。 根据几何构造的特点,静定平面桁架可分为三类:简单桁架,联合桁架,复杂桁架。 在单杆的前提下,当结点无荷载作用时,单杆的内力必为零。此单杆称为零杆。 由链杆和梁式杆组成的结构,称为组合结构。 链杆只受轴力作用;梁式杆除受轴力作用外,还受弯矩和剪力作用。 三铰拱受力特点: ①在竖向荷载作用下,梁没有水平反力,而拱则有推力。 ②由于推力的存在,三铰拱截面上的弯矩比简支梁的弯矩小。弯矩的降低,使拱能更充分地发挥材料的作用。 ③在竖向荷载作用下,梁的截面内没有轴力,而拱的截面内轴力较大,且一般为压力。 合理拱轴线:在固定荷载作用下使拱处于无弯矩、无剪力、而只有轴力作用的轴线。 合理轴线:通常指具有不同高跨比的一组抛物线。 影响线 内力影响线:表示单位移动荷载作用下内力变化规律的图形。无论在剪力、弯矩、支座反力的影响线图中都需要标上正负号。影响线是研究移动荷载最不利位置和计算内力最大值(或最小值)的基本工具。 荷载:特定单位移动荷载P=1 固定、任意荷载最不利位置:如果荷载移动到某个位置,使某量Z达到最大值,则此荷载位置称为最不利位置。 影响线的一个重要作用,就是用来确定荷载的最不利位置。 定出荷载最不利位置判断的一般原则是:应当把数量大、排列密的荷载放在影响线竖距较大的部位。 计算结构的位移目的有两个: ①一个目的是验算结构的刚度,即验算结构的位移是否超过允许的位移限值。 ②另一个目的是为超静定结构的内力分析打下基础。 产生位移的原因主要有下列三种: ①荷载作用②温度变化和材料胀缩③支座沉降和制造误差 一组力可以用一个符号P表示,相应的位移也可用一个符号Δ表示,这种夸大了的力和位移分别称为广义力和广义位移。 图乘法的应用条件:①杆段应是等截面直杆段。②两个图形中至少应有一个是直线,标距y0 应取自直线图中。 互等定理包括四个普遍定理:①功的互等定理②位移互等定理 ③反力互等定理④位移反力互等定理。 3、对称结构就是指: ①结构的几何形式和支承情况对某轴对称。 ②杆件截面和材料性质也对此轴对称。(因而杆件的截面刚度EI对此轴对称) 4、对称荷载:对称荷载绕对称轴对折后,左右两部分的荷载彼此重合(作用点相对应、数值相等、方向相同) 反对称荷载:反对称荷载绕对称轴对折后,左右两部分的荷载正好相反(作用点相对应、数值相等、方向相反) 超静定结构有一个重要特点,就是无荷载作用时,由于其他因素(如:支座移动、温度改变、材料收缩、制造误差)的作用也可以产生内力。 超静定结构:由于其他因素(如:支座移动、温度改变、材料收缩、制造误差)的作用可以产生位移也可以产生内力。 静定结构:由于其他因素(如:支座移动、温度改变、材料收缩、制造误差)的作用可以产生位移但不能产生内力。 力法:多余未知力静定结构变形协调(位移相等) 位移法:结构独立结点位移(角、线位移)超静定单杆(是用位移表示的)平衡方程 2、系数EAi /Li是使杆端产生单位位移时所需施加的杆端力,称为杆件的刚度系数。 体系的自由度指的是确定物体位置所需要的最少坐标数目。 拱的基本特点是在竖向荷载作用下会产生水平支座反力。 .静定结构的特性:(1)静定结构的全部约束反力与内力都可以用静力平衡方程求得。(2)温度变化、支座位移不引起静定结构的内力。3)当一个平衡力系作用在静定结构的某一自身几何不变的杆上时,静定结构只在该力系作用的杆段内产生内力。(4).作用在静定结构的某一自身为几何不变的杆 段上的某一荷载,若用在该段上的一个等效 力系来代替,则结构仅在该段上的内力发生 变化,其余部分内力不变。 1.平面杆件结构分类? 梁、刚架、拱、桁架、组合结构。 2.请简述几何不变体系的俩刚片规则。 两刚片用一个铰和一根不通过该铰链中心的链杆或不全交于一点也不全平行的三根链杆相联,则组成的体系是几何不变的,并且没有多余约束。 3.请简述几何不变体系的三刚片规则。 三刚片用不共线的三个铰两两相联或六根链杆两两相联,则组成的体系是几何不变体系,且没有多余约束。 4.从几何组成分析上来看什么是静定结构,什么是超静定结构?(几何特征) 无多余约束的几何不变体系是静定结构,有多余约束的几何不变体系是超静定结构,有几个多余约束,即为几次超静定。 5.静定学角度分析说明什么是静定结构,什么是超静定结构? 只需要利用静力平衡条件就能计算出结构全部支座反力和构件内力的结构称为静定结构;全部支座反力和构件内力不能只用静力平衡条件确定的结构称为超静定结构。 6.如何区别拱和曲梁 杆轴为曲线且在竖向荷载作用下能产生水平推力的结构,称为拱;杆轴为曲线,但在竖向荷载作用下无水平推力产生,称为曲梁。 7.合理拱轴的条件? 在已知荷载作用下,如所选择的三铰拱轴线能使所有截面上的弯矩均等于零,则此拱轴线为合理拱轴线。 仅供学习与参考

结构动力学读书笔记

《结构动力学》读书报告 学院 专业 学号 指导老师 2013 年 5月 28日

摘要:本书在介绍基本概念和基础理论的同时,也介绍了结构动力学领域的若干前沿研究课题。既注重读者对基本知识的掌握,也注重读者对结构振动领域研究发展方向的掌握。主要容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构动力学的前沿研究课题。侧重介绍单自由度体系和多自由度体系,重点突出,同时也着重介绍了在抗震中的应用。 1 概述 1.1结构动力学的发展及其研究容: 结构动力学,作为一门课程也可称作振动力学,广泛地应用于工程领域的各个学科,诸如航天工程,航空工程,机械工程,能源工程,动力工程,交通工程,土木工程,工程力学等等。作为固体力学的一门主要分支学科,结构动力学起源于经典牛顿力学,就是牛顿质点力学。质点力学的基本问题是用牛顿第二定律来建立公式的。牛顿质点力学,拉格朗日力学和哈密尔顿力学是结构动力学基本理论体系组成的三大支柱。 经典动力学的理论体系早在19世纪中叶就已建立,。但和弹性力学类似,理论体系虽早已建立,但由于数学求解上的异常困难,能够用来解析求解的实际问题实在是少之又少,能够通过手算完成的也不过仅仅限于几个自由度的结构动力体系。因此,在很长一段时间,动力学的求解思想在工程实际中并未得到很好的应用,人们依然习惯于在静力学的畴用静力学的方法来解决工程实际问题。 随着汽车,飞机等新时代交通工具的出现,后工业革命时代各种大型机械的创造发明,以及越来越多的摩天大楼的拔地而起,工程界日新月异的发展和变化对工程师们提出了越来越高的要求,传统的只考虑静力荷载的设计理念和设计方法显然已经跟不上时代的要求了。也正是从这个时候起,结构动力学作为一门学科,也开始受到工程界越来越高的重视,从而带动了结构动力学的快速发展。 结构动力学这门学科在过去几十年来所经历的深刻变革,其主要原因也正是由于电子计算机的问世使得大型结构动力体系数值解的得到成为可能。由于电子计算机的超快速度的计算能力,使得在过去凭借手工根本无法求解的问题得到了解决。目前,由于广泛地应用了快速傅立叶变换(FFT),促使结构动力学分析发生了更加深刻地变化,而且使得结构动力学分析与结构动力试验之间的相互关系也开始得以沟通。总之,计算机革命带来了结构动力学求解方法的本质改变。 作为一门课程,结构动力学的基本体系和容主要包括以下几个部分:单自由度系统结构动力学,;多自由度系统结构动力学,;连续系统结构动力学。此外,如果系统上所施加的动力荷载是确定性的,该系统就称为确定性结构动力系统;而如果系统上所施加的动力荷载是非确定性的,该系统就称为概率性结构动力系统。 1.2主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数,因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程,只是对某些简单结构,这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构,在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模

考研结构力学考点归纳

1.结构几何组成分析:重点推荐大刚片法则,详细讲解一铰无穷远,两铰无穷远,三铰无穷远。 2 .静定结构位移计算:存在支座位移,弹簧,制造误差,外荷载,温度作 用的情况如何求解 3 .力法:重点讲解对称性的应用,超静定桁架,存在弹簧的情况,支座位移,制造误差等情况 4 .位移法:重点讲解对称性的应用,如何快速求刚度系数,存在EI无穷杆如何求解,存在斜杆且有侧移的情况如何求解,存在弹簧的情况如何求解 5.影响线:重点讲解桁架的影响线如何求,存在斜杆的刚架如何作影响线, 超静定结构如何作影响线 6.矩阵位移法:重点概念讲解,如何提高解题速度,组合结构如何求结构 内力 7 .结构动力响应;重点讲解单自由度强迫振动,两个自由度强迫振动如何 求解,存在水平地面运动,竖向地面运动时如何求解,全面分析柔度法及刚度法的应

用! 第一题:结构的几何组成分析 首先考虑该结构能不能减二元体,使结构由繁变简。减二元体行不通的话,可考虑加二元体,即将一个三角形(小刚片)不断在其上添加二元体形成大刚片, 然后再考虑两刚片法则及三刚片法则。 对于杆件比较少的结构可直接应用两刚片法则或三刚片法则。其次要注意的是3种无穷远铰的情况。一般第一大题不可能考得很难,基本概念很重要,属于送分题。 第二题:一般为作结构的弯矩图,无需计算过程 包括刚架和桁架,梁式结构比较简单,考得比较少。该题主要考察能否快速准确作出弯矩图,只要稍微有些错误就会不得分。该题型技巧性的东西比较多,不能蛮干,尤其是当结构为超静定结构时。主要是考察对力学概念的灵活运用,技巧性的东西往往体现在支座的特殊性,如滑移铰支座、固定铰支座、滑移支座,杆件连接的特殊性如铰接或滑移连接。有时可能结构是超静定结构,但往往用位移法分析的话是一次超静定,要熟记位移法中各种常见荷载作用下的弯矩图,要熟练掌握位移转角公式,当然也可以使 用力矩分配法。一定不要养成惯性思维认为该题型考的题都是静定结构。 第二题:一般是考影响线 熟练掌握机动法、静力法以及二者的结合应用。历年来真题考得比较多的依次为:梁式结构画影响线(用机动法)、桁架画影响线(机动+静力法)、间接荷载作用下的梁

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第一章绪论 一、教学内容 结构力学的基本概念和基本学习方法。 二、学习目标 了解结构力学的基本研究对象、方法和学科内容。 明确结构计算简图的概念及几种简化方法,进一步理解结构体系、结点、支座的形式和内涵。 理解荷载和结构的分类形式。 在认真学习方法论——学习方法的基础上,对学习结构力学有一个正确的认识,逐步形成一个行之有效的学习方法,提高学习效率和效果。 三、本章目录 §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 §1-2 结构的计算简图及简化要点 §1-3 杆件结构的分类 §1-4 荷载的分类 §1-5 方法论(1)——学习方法(1) §1-6 方法论(1)——学习方法(2) §1-7 方法论(1)——学习方法(3) §1-1 结构力学的学科内容和教学要求 1. 结构 建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构,简称结构。例如房屋中的梁柱体系,水工建筑物中的闸门和水坝,公路和铁路上的桥梁和隧洞等。 从几何的角度,结构分为如表1.1.1所示的三类: 表1.1.1 分特点实例

2. 结构力学的研究内容和方法 结构力学与理论力学、材料力学、弹塑性力学有着密切的关系。 理论力学着重讨论物体机械运动的基本规律,而其他三门力学着重讨论结构及其构件的强度、刚度、稳定性和动力反应等问题。 其中材料力学以单个杆件为主要研究对象,结构力学以杆件结构为主要研究对象,弹塑性力学以实体结构和板壳结构为主要研究对象。学习好理论力学和材料力学是学习结构力学的基础和前提。 结构力学的任务是根据力学原理研究外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形,结构的强度、刚度、稳定性和动力反应,以及结构的几何组成规律。包括以下三方面内容: (1) 讨论结构的组成规律和合理形式,以及结构计算简图的合理选择; (2) 讨论结构内力和变形的计算方法,进行结构的强度和刚度的验算; (3) 讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的结构反应。 结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算,本课程只进行理论分析和数值计算。结构力学的计算方法很多,但都要考虑以下三方面的条件: (1) 力系的平衡条件或运动条件。

结构力学期末复习题及答案

二、判断改错题。 1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。 ( ) 2、对静定结构,支座移动或温度改变会产生内力。 ( ) 3、力法的基本体系必须是静定的。 ( ) 4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。 ( ) 5、图乘法可以用来计算曲杆。 ( ) 6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。 ( ) 7、多跨静定梁若附属部分受力,则只有附属部分产生内力。 ( ) 8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。 ( ) 9、力法方程中,主系数恒为正,副系数可为正、负或零。 ( ) 三、选择题。 1、图示结构中当改变 B 点链杆方向(不能通过 A 铰)时,对该梁的影响是( ) A 、全部内力没有变化 B 、弯矩有变化 C 、剪力有变化 D 、轴力有变化 2、图示桁架中的零杆为( ) A 、DC, EC, DE, DF , EF B 、DE, DF, EF C 、AF, BF, DE, DF, EF D 、DC, EC, AF, BF 3、右图所示刚架中 A 支座的反 力 H A 为( ) A 、 P P B 、 2 C 、 P P D 、 2 C DE P C 2EI D EI EI A B 4、右图所示桁架中的零杆为( ) G HI A B F F J

A、DG, BI ,CH B、DE,DG,DC,BG,AB,BI C、BG,BI,AJ D、CF , BG , BI 5、静定结构因支座移动,() A、会产生内力,但无位移 B、会产生位移,但无内力 C、内力和位移均不会产生 D、内力和位移均会产生 支座 A 产生逆时针转角,支座 B 产生竖直沉降c ,若取简支梁为) A 、X c a B 、X a C、X c a 7、下图所示平面杆件体系为() A 、几何不变,无多余联系 B、几何不变,有多余联系 C、瞬变体系 D、常变体系 A B EI a A B X EI 6、对右图所示的单跨超静定 梁, 其基本结构,则力法方程为(

结构力学读书笔记

竭诚为您提供优质文档/双击可除 结构力学读书笔记 篇一:结构力学感想 感悟结构力学 这学期开设土木工程专业基础课结构力学,给我第一印象是:难并且复杂,但是实用。结构力学(structuralmechanics)是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。我以后专业方向可能选择结构方向,那么未来的工作和学习很可能一直需要学习结构力学并且研究它。下面谈谈对结构力学初步的感悟。 结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩

阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。这三种分析方法实用而且能把复杂的问题简单化,也就是简化实际工程中的问题。在实际生活中,结构无处不在,结构体系是整个工程核心,结构一旦出问题,那么整个工程体系将会出现问题。土建、水利等建筑工程首先考虑的就是建筑工程的结构,结构就是组成工程的灵魂。任何复杂的工程体系都可以简化成一个个简单的结构体系来 分析,进而强化改进整个建筑,使它们能够更安全、更经济、更耐久,满足工程需要。 结构力学在当前的实际中要靠建筑设计作为基础,在满足该设计的前提下进行结构分析与设计,单纯的从结构方面进行的建筑必定难以满足美观的要求,而在现在的建筑中,没有好的外观,纵使你的结构固若金汤也很难被接受。多数情况下,结构设计在建筑设计之后支持那些设计师设计出的外观。结构力学的学习就是为了这一目标,为建筑设计师设计出的建筑图纸设计满足要求的结构,最实用的东西,往往在幕后下功夫,不可否认,结构是关键性作用。以后我如果学习结构的话,那么我将是一个幕后英雄了。 这学期的结构力学,算是初次接触,好多内容都不好理解,理论的东西都很抽象,我只能说我思维跟不上,也不可否认用的功课不够。在结构力学学习的过程中,培养了一个简化问题的能力吧,结构力学的核心思想就是简化,把复杂

结构力学主要知识点归纳

结构力学主要知识点 一、基本概念 1、计算简图:在计算结构之前,往往需要对实际结构加以简化,表现其主要特点,略去其次要因素,用一个简化图形来代替实际结构。通常包括以下几个方面: A 、杆件的简化:常以其轴线代表 B 、支座和节点简化: ①活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座; ②铰节点、刚节点、组合节点。 C 、体系简化:常简化为集中荷载及线分布荷载 D 、体系简化:将空间结果简化为平面结构 2、结构分类: A 、按几何特征划分:梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。 B 、按内力是否静定划分: ①静定结构:在任意荷载作用下,结构的全部反力和内力都可以由静力平衡条件确定。 ②超静定结构:只靠平衡条件还不能确定全部反力和内力,还必须考虑变形条件才能确定。 二、平面体系的机动分析 1、体系种类 A 、几何不变体系:几何形状和位置均能保持不变;通常根据结构有无多余联系,又划分为无多余联系的几何不变体系和有多余联系的几何不变体系。 B 、几何可变体系:在很小荷载作用下会发生机械运动,不能保持原有的几何形状和位置。常具体划分为常变体系和瞬变体系。 2、自由度:体系运动时所具有的独立运动方程式数目或者说是确定体系位置所需的独立坐标数目。 3、联系:限制运动的装置成为联系(或约束)体系的自由度可因加入的联系而减少,能减少一个自由度的装置成为一个联系 ①一个链杆可以减少一个自由度,成为一个联系。②一个单铰为两个联系。 4、计算自由度:)2(3r h m W +-=,m 为刚片数,h 为单铰束,r 为链杆数。 A 、W>0,表明缺少足够联系,结构为几何可变; B 、W=0,没有多余联系; C 、W<0,有多余联系,是否为几何不变仍不确定。 5、几何不变体系的基本组成规则: A 、三刚片规则:三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两铰联,组成的体系是几何不变的,而且没有多余联系。 B 、二元体规则:在一个刚片上增加一个二元体,仍未几何不变体系,而且没有多余联系。 C 、两刚片原则:两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,为几何不变体系,而且没有多余联系。 6、虚铰:连接两个刚片的两根链杆的作用相当于在其交点处的一个单铰。虚铰在无穷远处的体系分析可见结构力学P20,自行了解。 7、静定结构的几何构造为特征为几何不变且无多余联系。 三、静定梁与静定钢架 1、内力图绘制: A 、内力图通常是用平行于杆轴线方向的坐标表示截面的位置,用垂直于杆轴线的坐标表示

结构力学的知识点

双筋计算方法: 一As与As' 1、截面计算 1)假设a s=65mm,a s'=35mm,求得h0=h-a s 2)验算是否需要双筋。Mu= f cd bh02§b(1-0.5§b) 3)取§=§b,求As'=【M- f cd bh02§(1-0.5§)】/【f sd'(h0- a s')】 4)求As=【f cd bx+f sd'As'】/ f sd 其中x=§b h0 下面选钢筋,钢筋层净距,钢筋间净距(大于30mm和直径d),保护层厚度,再计算a s和a s' 二、已知As',求As 5)假设a s,求得h0=h-a s 6)求受压区高度x= h0-√h02-2【M- f sd'As'(h0- a s')】/f cd b 7)当x﹤§b h0且x﹤2 a s'时,As=M/【f sd(h0- a s')】 当x≤§b h0且x≥2 a s'时,As=【f cd bx+f sd'As'】/ f sd 8)选择受拉钢筋直径的数量,布置截面钢筋(同上) 2、截面复核 1)检查钢筋布置是否符合规要求 2)将As=?As'=?h0=?f cd f sd' f sd 若带入x=【f sd As- f sd'As'】/f cd b ≤§b h0 ﹤2 a s' 用Mu= f sd As(h0- a s')计算正截面承载力 若2 a s'≤x≤§b h0,矩形截面抗弯承载力 Mu= f cd bx(h0-x/2)+ f sd'As'(h0- a s')

一、As与As'均未知 1、截面设计 1)求偏心距e0=M/N 长细比l0/h﹥5,考虑偏心增大系数η(l0/h≤5时,取η=1)假设a s= a s'=45.当ηe0﹥0.3 h0时,为大偏心,反之, ξ1=0.27+2.7 e0/ h0 ξ2=1.15-0.01l0/h η=1+1/【1400(e0/ h0)】(l0/h)2ξ1ξ2 2)令§=§b,求As'=【Ne s- f cd bh02§b(1-0.5§b)】/ f sd'(h0- a s') ≥ρmin bh (ρmin=0.2%)取σs= f sd 求As=【f cd bh0§b+ f sd'As'-N】/ f sd≥ρmin bh 二、已知As',求As 1)求偏心距e0=M/N 长细比l0/h﹥5,考虑偏心增大系数η(l0/h≤5时,取η=1)假设a s= a s'=45.当ηe0﹥0.3 h0时,为大偏心,反之,2)计算受压区高度x= h0-√h02-2【Ne s - f sd'As'(h0- a s')】/f cd b 当2 a s'﹤x≤§b h0时,取σs= f sd 求As=【f cd bx+ f sd'As'-N】/ f sd 当x≤§b h0 x≤2 a s'时,As=Ne s'/ f sd(h0- a s') 3)选钢筋,看配筋率是否符合ρ+ρ'≥0.5%,纵筋最小净距(一般为30mm),重取a s= a s'=?,计算保护层厚度是否满足要求,最小截面宽度b min 2、截面复核 1)垂直于弯矩作用平面

结构动力学读书笔记

读书笔记 ——读《结构动力学》 1.1 结构动力学计算的目的和特点 结构动力学主要研究在动荷载作用下结构的位移和内力(以后统称为动力反应)的计算原理和计算方法。 结构动力分析要解决的问题有: 地震作用下建筑结构、桥梁、大坝的振动;风荷载作用下大型桥梁、高层结构的震动;机器转动产生的不平衡力引起的大型机器基础的振动;车辆运行中由于路面不平顺引起的车辆振动及车辆引起的路面振动;爆炸荷载作用下防护工事的冲击动力反应等等,量大而面广。 结构动力破坏的特点是突发性、毁灭性、波及面大等。 结构动力分析的目的是确定动力荷载作用下的结构内力和变形;通过动力分析确定结构动力特性等。 结构动力学研究结构体系的动力特性及其在动力荷载作用下的动力反应分析原理和方法的一门理论和技术学科。该学科的目的在于为改善工程结构体系在动力环境中的安全性和可靠性提供坚实的理论基础。 结构动力计算的特点为:a.动力反应要计算全部时间点上的一系列解,比静力问题复杂且要消耗更多的计算时间。b.与静力问题相比,由于动力反应中结构的位移随时间迅速变化,从而产生惯性力,惯性力对结构的反应又产生重要影响。 结构动力学和静力学的本质区别为是否考虑惯性力的影响。结构产生动力反应的内因(本质因素)是惯性力。惯性力的出现使分析工作变得复杂,而对惯性力的了解和有效处理又可使复杂的动力问题分析得以简化。 在结构动力反应分析中,有时可通过对惯性力的假设而使动力计算大为简化,如在框架结构地震反应分析中常采用的层模型。 惯性力的产生是由结构的质量引起的,对结构中质量位置及其运动的描述是结构动力分析中的关键,这导致了结构动力学和结构静力学中对结构体系自由度定义的不同。 动力自由度(数目):动力分析中为确定体系任一时刻全部质量的几何位置所需要的独立参数的数目。独立参数也称为体系的广义坐标,可以是位移、转角或其它广义量。 1.2 载荷确定 载荷有三个因素,即大小、方向和作用点。如果这些因素随时间缓慢变化,则在求解结构的响应时,可把载荷作为静载荷处理以简化计算。载荷的变化或结构的振动是否“缓慢”,只是一个相对的概念。如果载荷的变化周期在结构自由振动周期的五、六倍以上,把它当作静载荷将不会带来多少误差。若载荷的变化周期接近于结构的自由振动周期,即使载荷很小,结构也会因共振(见线性振动)而产生很大的响应,因而必须用结构动力学的方法加以分析。 动载荷按其随时间的变化规律可以分为:①周期性载荷,其特点是在多次循环中载荷相继呈现相同的时间历程,如旋转机械装置因质量不平衡而引起的离心力。周期性载荷可借助傅里叶分析分解成一系列简谐分量之和。②冲击载荷,其特点是载荷的大小在极短的时间内有较大的变化。冲击波或爆炸是冲击载荷的典型来源。③随机载荷,其时间历程不能用确定的时间函数而只能用统计信息描述。由大气湍流引起的作用在飞行器上的气动载荷和由地震波引起的作用在结构物

结构力学硕士研究生考试大纲

结构力学硕士研究生考试大纲 西南石油大学结构力学2018考研专业课大纲 一、考试性质 结构力学考试是工科土木类专业硕士研究生入学考试科目之一,是教育部授权各招生院校自行命题的选拔性考试,其目的是测试考生对结构力学基础知识和分析、解决问题方法的掌握程度。本大纲遵照教育部结构力学课程指导小组的基本要求,结合我校工科相关专业对结构的几何组成、静定结构的内力计算和受力图形绘制、结构体系的位移计算、结构影响线原理以及超静定结构的内力计算等知识要求制订。本大纲力求反映专业特点,以科学、公平、准确、规范的尺度去测评考生的结构力学基础知识水平、基本判断素质和综合应用能力。 二、评价目标 1、了解结构计算简图的选择原则,比较熟练地掌握几何不变体系的简单组成规则,并对一般平面杆件体系进行几何组成分析,确定超静定次数。 2、熟练应用取隔离体列平衡方程的方法计算静定结构(包括梁、刚架、桁架、拱和组合结构)的内力和反力;熟练掌握叠加法画弯矩图,了解静定结构的力学特性。 3、理解变形体的虚功原理,掌握静定结构在荷载、温度改变、支座移动、制造误差等因素作用下的位移计算,熟练掌握图乘法,了解互等定理。 4、熟练掌握单跨静定梁、多跨静定梁、静定桁架的反力和内力影响线的作法,了解机动法作影响线,会利用影响线求量值,能确定简单影响线的最不利荷载位置。 5、熟练掌握力法、位移法计算一般超静定结构的基本原理和方法,并能熟练地求解一般超静定结构,了解超静定结构的力学特性,掌握超静定结构位移计算的方法。 三、考试内容 第1章平面体系的机动分析 基本要求:掌握结构的机动分析方法,能正确判断结构的几何组成,正确计算结构的自由度。 考试内容:平面体系的计算自由度;几何不变体系的简单组成规则;体系的几何构造与静定性的关系 第2章静定结构

结构力学复习材料

结构力学复习题 一、单项选择题 1.图示体系为() 题1图 A.无多余约束的几何不变体系 B.有多余约束的几何不变体系 C.瞬变体系 D.常变体系 2. 图示结构用位移法计算时,其基本未知量数目为( )。 A. 角位移=2, 线位移=2 B. 角位移=4, 线位移=2 C. 角位移=3,线位移=2 D. 角位移=2,线位移=1 3.图示结构AB杆杆端弯矩M BA(设左侧受拉为正)为() A.2Pa B.Pa C.3Pa D.-3Pa 题2图题3图 4.在竖向均布荷载作用下,三铰拱的合理轴线为() A.圆弧线 B.二次抛物线 C.悬链线 D.正弦曲线 5.图示结构DE杆的轴力为() A.-P/4 B.-P/2 C.P D.P/2 6.图示结构,求A、B两点相对线位移时,虚力状态应在两点分别施加的单位力为() A.竖向反向力 B.水平反向力 C.连线方向反向力 D.反向力偶

题5图题6图 7.位移法解图示结构内力时,取结点1的转角作为Z1,则主系数r11的值为() A.3i B.6i C.10i D.12i 题7图8.图示对称刚架,具有两根对称轴,利用对称性简化后的计算简图为() A. B. C. D. 题8图 9.计算刚架时,位移法的基本结构是() A.超静定铰结体系 B.单跨超静定梁的集合体 C.单跨静定梁的集合体 D.静定刚架 10.图示梁在移动荷载作用下,使截面K产生最大弯矩的最不利荷载位置是() A. B.

C. D. 题10图 11.图示杆件体系为( ) A .无多余约束的几何不变体系 B .有多余约束的几何不变体系 C .瞬变体系 D .常变体系 12.图示结构,截面C 的弯矩为( ) A .4 2ql B .2 2ql C .2ql D .22ql 题11图 题12图 13.图示刚架,支座A 的反力矩为( ) A .2Pl B .Pl C .2 3Pl D .2Pl 14.图示桁架中零杆的数目为(不包括支座链杆)( ) A .5 B .6 C .7 D .8 题13图 题14图 15.图示三铰拱,支座A 的水平反力为( ) A .0.5kN B .1kN C .2kN D .3kN 16.图示结构的超静定次数为( ) A .2 B .3 C .4 D .5

结构动力学读书笔记

《结构动力学》 读书报告 学院 专业 学号 姓名 指导老师 2013年5月28日

摘要:本书在介绍基本概念和基础理论的同时,也介绍了结构动力学领域的若干前沿研究课题。既注重读者对基本知识的掌握,也注重读者对结构振动领域研究发展方向的掌握。主要内容包括运动方程的建立、单自由度体系、多自由度体系、无限自由度体系的动力学问题、随机振动、结构动力学的前沿研究课题。侧重介绍单自由度体系和多自由度体系,重点突出,同时也着重介绍了在抗震中的应用。1概述 1.1结构动力学的发展及其研究内容: 结构动力学,作为一门课程也可称作振动力学,广泛地应用于工程领域的各个学科,诸如航天工程,航空工程,机械工程,能源工程,动力工程,交通工程,土木工程,工程力学等等。作为固体力学的一门主要分支学科,结构动力学起源于经典牛顿力学,就是牛顿质点力学。质点力学的基本问题是用牛顿第二定律来建立公式的。牛顿质点力学,拉格朗日力学和哈密尔顿力学是结构动力学基本理论体系组成的三大支柱。 经典动力学的理论体系早在19世纪中叶就已建立,。但和弹性力学类似,理论体系虽早已建立,但由于数学求解上的异常困难,能够用来解析求解的实际问题实在是少之又少,能够通过手算完成的也不过仅仅限于几个自由度的结构动力体系。因此,在很长一段时间内,动力学的求解思想在工程实际中并未得到很好的应用,人们依然习惯于在静力学的范畴内用静力学的方法来解决工程实际问题。 随着汽车,飞机等新时代交通工具的出现,后工业革命时代各种大型机械的创造发明,以及越来越多的摩天大楼的拔地而起,工程界日新月异的发展和变化对工程师们提出了越来越高的要求,传统的只考虑静力荷载的设计理念和设计方法显然已经跟不上时代的要求了。也正是从这个时候起,结构动力学作为一门学科,也开始受到工程界越来越高的重视,从而带动了结构动力学的快速发展。 结构动力学这门学科在过去几十年来所经历的深刻变革,其主要原因也正是由于电子计算机的问世使得大型结构动力体系数值解的得到成为可能。由于电子计算机的超快速度的计算能力,使得在过去凭借手工根本无法求解的问题得到了解决。目前,由于广泛地应用了快速傅立叶变换(FFT),促使结构动力学分析发生了更加深刻地变化,而且使得结构动力学分析与结构动力试验之间的相互关系也开始得以沟通。总之,计算机革命带来了结构动力学求解方法的本质改变。 作为一门课程,结构动力学的基本体系和内容主要包括以下几个部分:单自由度系统结构动力学,;多自由度系统结构动力学,;连续系统结构动力学。此外,如果系统上所施加的动力荷载是确定性的,该系统就称为确定性结构动力系统;而如果系统上所施加的动力荷载是非确定性的,该系统就称为概率性结构动力系统。 1.2主要理论分析 结构的质量是一连续的空间函数,因此结构的运动方程是一个含有空间坐标和时间的偏微分方程,只是对某些简单结构,这些方程才有可能直接求解。对于绝大多数实际结构,在工程分析中主要采用数值方法。作法是先把结构离散化成为一个具有有限自由度的数学模

2015年中国农业大学851结构力学考研大纲及出题思路

【温馨提示】现在很多小机构虚假宣传,育明教育咨询部建议考生一定要实地考察,并一定要查看其营业执照,或者登录工商局网站查看企业信息。 目前,众多小机构经常会非常不负责任的给考生推荐北大、清华、北外等名校,希望广大考生在选择院校和专业的时候,一定要慎重、最好是咨询有丰富经验的考研咨询师. 中国农业大学851结构力学考研大纲 结构力学考试大纲 一、考试性质 结构力学考试是土木工程硕士生入学考试科目之一,是由土木工程专业学位教育指导委员会统一制定考试大纲,教育部授权的各土木工程硕士生招生院校自行命题的选拔性考试。本考试大纲的制定力求反映土木工程硕士专业学位的特点,科学、公平、准确、规范地测评考生的相关知识基础、基本素质和综合能力。结构力学考试的目的是测试考生的结构力学相关基础知识和结构力学分析及计算能力。 二、评价目标 (1)要求考生具有较全面的结构力学基础知识。 (2)要求考生具有较高的结构力学计算能力。 (3)要求考生具有较强的结构力学分析能力。 三、考试内容 考试科目名称:结构力学(A) 参考书:《结构力学I》,龙驭球、包世华主编,高等教育出版社,第2版 《结构力学II》,龙驭球、包世华主编,高等教育出版社,第2版 考试内容范围: 绪论: 结构计算简图及简化,结构分类。 结构的几何构造分析: 几何构造分析的基本概念,几何不变体的组成规律,三刚片规则、两刚片规则、二元体规则的应用,杆件体系的计算自由度等

静定结构的受力分析: 多跨静定梁、静定平面刚架、静定桁架的概念;熟练掌握多跨静定梁、静定平面刚架、静定桁架内力的计算方法,掌握叠加法画弯矩图,能够熟练画出内力图;理解截面法、结点法、联合法,熟练求出静定桁架的内力。 虚功原理与结构位移计算: 理解广义力和广义位移的概念、虚功原理、单位荷载法、图乘法、互等定理。能利用单位荷载法正确的计算结构在荷载作用及支座移动下和温度变化下的位移。掌握图乘法及应用条件,能用图乘法计算梁和刚架的位移;能够计算桁架的位移。 力法: 超静定结构特点,力法的基本概念,超静定刚架和排架,超静定桁架,组合结构,对称结构,两铰拱,无铰拱,支座移动和温度改变时的计算,超静定结构位移计算。位移法: 位移法的基本概念;等截面杆件的刚度方程;无侧移刚架的计算;有侧移刚架的计算;位移法的基本体系;对称结构的计算;支座位移和温度改变时的计算等。 渐进法: 力矩分配法的基本概念;多结点的力矩分配;对称结构的计算;无剪力分配法;力矩分配法与位移法的联合应用等。 影响线: 移动荷栽和影响线的概念;静力法作简支梁影响线;结点荷载作用下梁的影响线;静力法作桁架的影响线;机动法作影响线;荷载最不利位置确定;影响线的应用等。矩阵位移法与能量原理: 单元刚度矩阵;坐标转换矩阵;整体刚度矩阵;等效结点荷载;矩阵位移法的计算步骤;势能原理等。 结构动力学: 结构动力学的基本概念;结构振动的自由度;单自由度结构的自由振动;单自由度结构在简谐荷载作用下的强迫振动;单自由度结构在任意荷载作用下的强迫振动;多自由度结构的自由振动;多自由度结构的振型叠加法等。 结构弹性稳定: 结构稳定概念;用静力法确定临界荷载;具有弹性支座压杆的稳定;用能量法确定临界荷栽等。 四、考试形式和试卷结构 (一)考试时间 考试时间为180分钟。 (二)答题方式 答题方式为闭卷、笔试。 试卷由试题和答题纸组成。答案必须写在答题纸相应的位置上。

结构力学

第一讲平面体系的几何组成分析及静定结构受力分析 【内容提要】 平面体系的基本概念,几何不变体系的组成规律及其应用。静定结构受力分析方法,反力、内力计算与内力图绘制,静定结构特性及其应用。 【重点、难点】 静定结构受力分析方法,反力、内力计算与内力图绘制 一、平面体系的几何组成分析 (一)几何组成分析 按机械运动和几何学的观点,对结构或体系的组成形式进行分析。 (二)刚片 结构由杆(构)件组成,在几何分析时,不考虑杆件微小应变的影响,即每根杆件当做刚片。 (三)几何不变体系 体系的形状(或构成结构各杆的相对位置)保持不变,称为几何不变体系,如图6-1-1 (四)几何可变体系 体系的位置和形状可以改变的结构,如图6-1-2。 图6-1-1 图6-1-2 (五)自由度 确定体系位置所需的独立运动参数数目。如一个刚片在平面内具有3个自由度。(六)约束

减少体系独立运动参数(自由度)的装置。 1.外部约束 指体系与基础之间的约束,如链杆(或称活动铰),支座(固定铰、定向铰、固定支座)。2.内部约束 指体系内部各杆间的联系,如铰接点,刚接点,链杆。 规则一:一根链杆相当于一个约束。 规则二:一个单铰(只连接2个刚片)相当于两个约束。 推论:一个连接n 个刚片的铰(复铰)相当于(n- 1)个单铰。 规则三:一个单刚性结点相当于三个约束。 推论:一个连接个刚片的复刚性结点相当于( n- 1)个单刚性结点。 3.必要约束 如果在体系中增加一个约束,体系减少一个自由度,则此约束为必要约束。 4.多余约束 如果体系中增加一个约束,对体系的独立运动参数无影响,则此约束称为多余约束。(七)等效作用 1.虚铰 两根链杆的交叉点或其延长线的交点称为(单)虚铰,其作用与实铰相同。 平行链杆的交点在无限远处。 2.等效刚片 一个内部几何不变的体系,可用一个刚片来代替。 3.等效链杆。 两端为铰的非直线形杆,可用一连接两铰的直线链杆代 二、几何组成分析 (一)几何不变体系组成的基本规则

结构力学知识点总结

结构力学知识点总结

1.关于∞点和∞线的下列四点结论: (1) 每个方向有一个∞点(即该方向各平行线的交点)。 (2) 不同方向上有不同的∞点。 (3) 各∞点都在同一直线上,此直线称为∞线。 (4) 各有限远点都不在∞线上。 2.多余约束与非多余约束是相对的,多余约束一般不是唯一指定的。一个体系中有多个约束时,应当分清多余约束和非多余约束,只有非多余约束才对体系的自由度有影响。 3.W>0, 缺少足够约束,体系几何可变。W=0, 具备成为几何不变体系所要求 的最少约束数目。W<0,体系具有多余约束。 4.一刚片与一结点用两根不共线的链杆相连组成的体系内部几何不变且无多余约束。 两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,组成无多余约束的几何不变体系。 两个刚片用三根不全平行也不交于同一点的链杆相联,组成无多余约束的几何不变体系。

9.剪力图上某点处的切线斜率等于该点处荷载集度q 的大小 ; 弯矩图上某点处的切线斜率等于该点处剪力的大小。 10. 梁上任意两截面的剪力差等于两截面间载荷图所包围的面积; 梁上任意两截面的弯矩差等于两截面间剪力图所包围的面积。 11.分布力q(y)=0时(无分布载荷),剪力图为一条水平线;弯矩图为一条斜直线。 () ()Q dM x dF x dx =2 2 ()()()Q dF x d M x q y dx dx ==-,,B A B A B A x NB NA x x x QB QA y x x B A Q x F F q dx F F q dx M M F dx =-=- =+ ? ? ?

分布力q(y) = 常数时,剪力图为一条斜直线;弯矩图为一条二次曲线。 12.只有两杆汇交的刚结点,若结点上无外力偶作用,则两杆端弯矩必大小相等,且同侧受拉。 13.对称结构受正对称荷载作用, 内力和反力均为对称(K行结点不受荷载情况)。对称结构受反对称荷载作用, 内力和反力均为反对称。 14.三铰拱支反、内力计算公式(竖向荷载、两趾等高)

(完整版)结构力学笔记

第一章绪论 1、不论设计任何结构都要经过正确的计算,才能达到安全、经济和合乎使用要求的目的。 2、活动铰支座、铰支座、固定支座和定向支座 3、杆件结构的结点,通长可分为铰结点、刚结点、组合结点三种。 4、铰结点上的铰结端可以自由相对转动,因此,受荷载作用时:铰结点上个杆间夹角可以改变,与受荷前的夹角不同;各杆的铰结端不产生弯矩。铰结点:被连接的杆件在连接处不能相对移动,但可以相对转动,可以传递力,但不能传递力矩。木屋架的结点比较接近与铰结点。 5、刚结点上各杆的刚结端不能相对转动,即认为刚结点是一个刚体,各杆均刚结与此刚体上,因此,受荷后:刚结点上各杆间的夹角不变,各杆的刚结端旋转同一个角度;各杆的刚结端一般产生弯矩。 刚结点:被链接的杆件在连接处既不能相对移动,又不能相对转动,既可以传递力也可以传递力矩。现浇混凝土结点通常属于这类情形。 6、若在同一个结点上,某些杆间相互刚结,而另一些杆间相互铰结,则称为组合结点或半铰结点。 7、铰结点上的铰称为完全铰或全铰。 组合结点上的铰则称为非完全铰或半铰。 8、实际结构情况复杂,往往不能考虑所有因素去做严格计算,而需去掉次要因素,以简化图式来代替,这种用以计算的简化图式,叫做结构的计算简图或计算模型。 9、确定计算简图的原则是:保证设计上需要的足够精度;使计算尽可能简单。 10、常见杆件结构类型梁(多跨静定梁、连续梁)、拱、桁架、钢架。

第二章平面体系的几何组成分析 1、在不考虑材料应变的条件下,几何形状和位置都不能改变的体系称为几何不变体系。 在原来位置上可以运动,而发生微量位移后不能继续运动的体系,叫做 瞬变体系。 可以发生非微量位移的体系称为常变体系。 常变体系和瞬变体系统称为可变体系,均不能作为建筑结构,只有几何不变体系才能用作建筑结构。 由于瞬变体系能产生很大的内力,所以不能用作建筑结构。 2、自由度:是体系运动时可以独立改变的几何参数的数目。即确定体系位置所需的独立坐标的数目。 3、点的自由度:在平面内点的自由度等于2. 4、刚片:几何不变的平面物体叫刚片。它可以是一个杆,也可以是由若干个杆组成的几何不变部分。一个刚片的自由度等于3. 5、约束:是能减少自由度的装置。常见的约束有链杆和铰。 6、链杆:是两端以铰与别的物体相联的刚性的杆,一个链杆相当于一个约束。链杆可以不是直杆而是曲杆、折杆,它们同样也可以使两铰间距不变,起到杆件两端点连接成直杆的约束作用。 7、单铰:联结两个刚片的铰叫做单铰。单铰相当于两个约束。 8、联结两刚片的两链杆的交点为虚铰。 9、复铰:联结3个或3个以上的刚片的铰称为复铰。联结N个刚片的复铰相当于(N-1)个单铰。 10、一个几何不变体系,如果去掉任何一个约束就变成可变体系,则称为无多余约束的几何不变体系。无多余约束的几何不变体系的组成规则:

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