结构复习题

1、名词解释：
1）自由度；是指体系运动时所具有的独立运动方式数目，也就是体系运动时可以独立变化的几何参数数目，或者说确定体系位置所需的独立坐标数目。

2）单铰；连接两个刚片的铰称为单铰，一个单铰相当于两个约束3）复铰；连结两个以上刚片的铰称为复铰。

连结n 个刚片的复铰相当于(n －1)个单铰。

4）多余联系；在体系中如果加入一个联系，而并不能减少体系的自由度，这样联系便称为多多余联系。

2、简述：
1）试述几何不变体系的三个基本组成规则，为什么说它们是同一规则。

答：三个基本组成规则为：三刚片规则、二元体规则和两刚片规则。

每个规则的叙述见教材P13-14。

其实他们属于同一规则，即三刚片规则。

因为二元体规则和两刚片规则均是由三刚片原则演变而来的，只是在某些场合使用后两者更为方便些。

2）简述支座和结点类型。

答：1、活动铰支座；2、固定铰支座；3、固定支座；4、滑动支座。

3）简述静定结构的特性。

答：静定结构的特征有：1）静力解答的唯一性。

2）在静定结构中，除荷载外，其他任何原因如温度改变、支座位移、材料收缩、制造误差等均不引起内力。

3）平衡力系的影响。

4）荷载等效变换的影响。

1、名词解释：
1）刚片；在机动分析中，由于不考虑材料的变形，因此可以把一根杆件或已判明是几何不变的部分看作是一个刚体，在平面体系中又将刚体称为刚片。

2）联系；限制运动的装置称为联系（或约束），体系的自由度可因加入联系而减少，能减少一个自由度的装置称为一个联系。

3）计算自由度；一个平面体系，通常是由若干个刚片彼此用铰相联关用支座链杆与基础相联而组成的。

设其刚片数为m，单铰数为h，支座链杆数为r，则当各刚片都是自由时，它们所具有的自由度总数为3m；而现在所加入的联系总数为（2h+r），假设每个联系都使体系减少一个自由度，则体系的自由度为W=3m-（2h+r），（2-r）实际上每个联系不一定都能使体系减少一个自由度，这还与体系中是否具有多余联系有关。

因此，W不一定能反映体系真实的自由度。

但在分析体系是否几何不变时，还是可以根据W首先判断联系的数目是足够。

为此，把W称为体系的计算自由度。

4）瞬变体系；原为几荷可变，经微小位移后即转化为几何不变的体系，称为瞬变体系。

5）二元体：两根不在一直线上链杆联结一个新结点的构造称为二元体。

2、简述：
1）拱常用的形式有哪几种？其中哪种为静定的，哪种为超静定的？简述拱与梁的区别。

P55
拱的常用形式有：三铰拱、两铰拱和无铰拱。

其中，三铰拱是静定的，两铰拱和无铰拱是超静定的
拱与梁的区别不仅在于杆轴线的曲直，更重要的是拱在紧向荷载作用下会产生水平反力。

2）桁架结构与梁和刚架结构的区别表现在哪方面？
P67
6、对图示梁结构中点的挠度。

答案：
答：最大挠度应出现在梁的中心点，在中心点加单位荷载，画出虚拟状态和实际荷载作用下的弯矩图，两图图乘得最大挠度： EI
FL L L FL EI 482324242113max =⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆
1、名词解释：
1）结点法；为了求得桁架各杆的内力，可以载取桁架的一部分为隔离体，由隔离体的平衡件来计算所求的内力，若所取隔离体只包括一个节点，称为结点法。

2）截面法；截面法；为求得桁架各杆的内力，可以载取桁架的一部分为隔离体，由隔离体的平衡件来计算所求的内力，若所取隔离体不止包括一个节点，称为截面法。

3）零杆；桁架中内力为零的杆件称为零杆。

实际状态的弯矩图
虚拟状态的弯矩图
F
4）拱结构的高跨比；
5）超静定次数；P125
6）常变体系；P16
2、简述：
1）简述零杆的几种判断方法。

（二选一，不知道哪个上对的）
1)“L”形结点。

不共线的两杆结点不受外力作用时,两杆皆为零杆,若其中一杆与外力共线,则此杆内外力相等,不与外力共线的一杆为零杆。

2)“T”形结点。

无外力作用的连接三杆的结点,若其中两杆在一直线上,则不共线一杆必为零杆,而共线的两杆内力相等且性质相同(同为拉力或压力), 3)“X”形结点。

无外力作用的连接四杆的结点,若两两杆件共线,则同一直线上的两杆内力相等且性质相同,
3）请叙述力法和位移法的基本概念，并指出二者的区别。

答：结构在一定的外因作用下，其内力与位移之间恒具有一定的关系，确定的内力只与确定的位移相对应。

从这点出发，在分析超静定结构时，先设法求出内力，然后即可计算相应的位移，这便是力法；但也可以反过来，先确定某些位移，再据此推求内力，这便是位移法。

两都的区别：力法是以多余未知力作为基本未知量，位移法则是以某些结点位移作为基本未知量。

1、名词解释：
1) 劲度系数：当杆件AB的A端转动单位角时，A端的弯矩M AB称为该杆端的劲度系数。

2) 传递系数：当杆件AB的A端转动时，B端也产生一定的弯矩，故将B 端弯矩与A端弯矩之比称为由A端向B端地传递系数。

3) 分配系数：把不平衡力矩反转后按劲度系数大小的比例各给各近端，因此称为分配弯矩，而μ2、μ3等称为分配系数。

4）静定结构；P124
5）超静定结构；P124
6）影响线：当一个指向不变的单位集中荷载（通常是坚直向下的）沿结构移动时，表示某一指定量值变化规律的图形，称为该量值的影响线
2、简述：
1）当采用图乘法计算静定结构的位移时，应注意哪些问题？
2）求解超静定问题时，应考虑哪几个方面的条件？P125
3）请解释何为最不利荷载位置、临界荷载和临界位置。

答：最不利荷载位置：在移动荷载作用下结构上的各种量值均将随荷载的位置而变化，而设计时必须求出各种量值的最大值，以作为设计的依据，为些，必须先确定使某一量值发生最大（或最小）值的荷载位置，即最不利荷载位置。

临界荷载：使地基中塑性开展区达到一定深度或范围，但未与地面贯通，地基仍有一定的强度，能够满足建筑物的强度变形要求的荷载，地基中塑性复形区的最大深度达到基础宽度的n倍（n=1/3或1/4）时，作用于基础底面的荷载，被称为临界荷载。

临界位置：临界荷载此时的荷载位置称为临界位置。