结构力学各章重要内容、知识点、难点

结构力学各章重要内容、知识点、难点
结构力学各章重要内容、知识点、难点

结构力学各章重要内容、知识点、难点

1、绪论

知识点:结构和结构的分类,结构力学的任务,结构的计算简图与杆件结构分类,荷载的分类。

重点:结构的计算简图选择原则、简化要点,结点和支座的变形和受力特性。难点:活载,铰结点、刚结点、组合结点的特点。

2、平面体系的几何组成分析

知识点:自由度、约束、瞬铰、多余约束等概念, 体系自由度计算公式,平面几何不变体系的组成规则,瞬变体系的特性,静定、超静定结构的几何

组成。

重点:应用平面几何不变体系的组成规则分析平面杆系的几何组成。

难点:复杂平面杆系的几何分析。

3、静定梁和静定刚架

知识点:截面法计算指定截面的内力,利用微分关系作内力图,分段迭加法画弯矩图,简支斜梁的计算,多跨静定梁的组成特点及计算。静定平面刚

架的特点、几何组成及型式,反力的计算,内力的计算和内力图的绘制,

内力图的校核。

重点:分段迭加法画弯矩图;多跨静定梁反力、内力的计算及内力图绘制;静定平面刚架内力的计算和内力图。

难点:简支斜梁的计算;已知弯矩图,绘制剪力图、轴力图。

4、三铰拱

知识点:三铰拱的组成和类型,三铰拱的反力和内力,三铰拱的受力特点,合理轴线。

重点:三铰拱的反力和内力计算。

难点:三铰拱截面剪力和轴力的计算。

5、静定桁架和组合结构

知识点:桁架的特点和组成分类,结点法、截面法和联合法求桁架内力,组合结构的内力计算。

重点:特殊杆内力判断,结点法、截面法和联合法求桁架内力,组合结构的内力计算。

难点:复杂桁架内力计算,组合结构中梁式杆的弯矩图。

6、虚功原理和结构位移计算

知识点:位移计算的目的;变形体系的虚功原理;结构位移计算的一般公式;

静定结构在荷载作用下的位移计算;图乘法;静定结构由于温度变化

及支座移动下的位移计算;线弹性结构的互等定理。

重点:静定结构在荷载作用下的位移计算。

难点:图乘法。

7、力法

知识点:超静定结构和超静定次数,力法的基本结构、基本未知量、及其物理意义,利用对称性简化力法计算,超静定结构位移的计算。

重点:根据力法基本方程物理意义列各类结构在各种外界因素作用时的基本方程并计算内力和位移,对称结构取“半边结构”。

难点:支座移动时的力法计算,计算超静定结构位移时基本结构的选择,力法

解两铰拱。

8、位移法

知识点:等截面直杆的形常数和载常数,位移法的基本未知量、基本体系、典型方程,固端弯矩,等截面直杆转角位移方程与杆端弯矩表达式,用

直接平衡法建立位移法方程,对称性的应用。

重点:位移法解连续梁、超静定刚架和排架的内力。

难点:复杂刚架线位移未知量的选择。

9、力矩分配法

知识点:单结点无线位移承受结点力偶刚架的力矩分配,力矩分配法,多结点力矩分配法的力学模型,转动刚度、分配系数、传递系数,无剪力分

配法。

重点:力矩分配法解连续梁和无侧移刚架的内力,无剪力分配法的应用。

难点:无剪力分配法。

10、影响线

知识点:影响线的概念,静力法、机动法作各类结构的反力与内力的影响线,影响线的应用。

重点:影响线的概念,静力法、机动法作梁的反力与内力的影响线。荷载最不利位置的确定。

难点:弯矩影响线与弯矩图的区别,静力法作桁架的影响线。

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

结构力学重难点完美复习资料

文档 结构力学重难点复习资料 第二章结构的几何构成分析 1、首先必须深刻理解几个基本概念,这几个概念层层递进。 ●几何不变体系:不计材料应变情况下,体系的位置和形状不变。 在几何构成分析中与荷载无关,各个杆件都是刚体。 ●刚片:形状不变的物体,也就是刚体。 在几何构成分析中,刚片的选取非常重要,也非常灵活,可大可小,小至一根杆,大至地基基础,皆可视为刚片。 ●自由度:体系运动时可以独立改变的坐标的数目。 在平面,一点有2个自由度,一刚片有3个自由度。 ●约束:减少自由度的装置。 一根链杆(或链杆支座)相当于1个约束; 一个铰(或铰支座)相当于2个约束,注意两根链杆和一个铰在约束方面的功能完 全可等同,可根据几何构成分析的需要相互转换,另外注意瞬铰的概念,两根链杆 直接铰接在一点,该点可视为实铰,两根链杆延长后相交在一点,该点则是瞬铰,一个瞬铰也相当于2个约束,两根链杆若平行,瞬铰在平行方向的无穷远处; 一个刚结点(或固定端)相当于3个约束。 ●多余约束:增加一个约束,体系的自由度并不减少,该约束就是多余约束。 注意一个约束是否多余约束,必须视必要约束而定。只有必要约束确定后才能确定多余约束,不能直接说哪个约束是多余约束。 2、必须深刻理解几何不变体系的组成规律。 教材上列出4个规律,其实基本的规律只有一个,就是三角形规律,即小学数学就传授的“三角形是稳定的”。 片法则、三刚片法则中“三铰不共线”、“三链杆不互相平行或相交于一点”的条件,若不满足,则为瞬变体系。 3、给大家推荐几何构成分析的基本思路和步骤 ●若有基础,首先看基础以外部分与基础的联系数:等于3,则只分析基础以外部分, 若几何不变,则整体几何不变,若几何可变,则整体几何可变;不等于3,则须将

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

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(

结构力学主要知识点归纳(骄阳教育)

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:

结构力学单元复习题第一套、2.doc

结构力学一、二单元复习资料 一、填空题 1.荷载按作用时间久暂分为和两类。 2.结构计算简图中,结点通常简化为结点、结点和组合结点。 杆系结构中联结杆件的基本结点有和两种。 3.刚结点的特点是,各杆件在连接处既无相对错动也无相对,可以传递剪力 和。 4.建筑是关于空间的艺术,建筑物中起到支撑起稳固空间作用的骨架体系被称为,骨架体系中能够承受和传递力的作用的杆件被称为。很多杆件通过约束相联所组成的体系,按照几何形状是否可变可以分为和。 5.杆系结构按其受力特性不同可分为:、拱、、、组合结构、悬索结构。 6.连接n根杆件的复铰相当于个单铰,相当于个约束,一个固定铰支座相当于个约束,一个固定端支座相当于个约束。 7.切断受弯杆后再加入一个单铰,相当于去掉了个约束 8.几何不变体系的三个基本组成规则分别是三刚片规则、规则、规则。9.两刚片用一个铰和_________________相联,组成无多余约束的几何不变体系。 10.平面内一个点和一根链杆自由运动时的自由度数分别等于和。 11.从几何组成上讲,静定和超静定结构都是体系,前者多余约束而后者多余约束。 12.试判断下列图示体系的几何组成性质,图是没有多余约束的几何不变体系, 图是几何可变体系。 (a) (b) (c) 13.下列(a)图体系为几何体系;(b)图体系为几何体系;(c)图体系为体系。其中有多余联系的体系为图中的体系,此体系的自由度为,计算自由度W为。 (a) (b) (c)

二、判断题 1.三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。() 2.某结构若计算自由度W≤0,则该结构必是几何不变体系。() 3.当一个体系的计算自由度为零时,必为几何不变体系。() 4.几何不变体系的自由度一定为0,而其计算自由度可能大于0。() 5.两刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆连接,组成没有多余约束的几何不变体系。() 6.瞬变体系由于经微小位移后就变成几何不变体系,所以可以作为结构形式使用。()7.静定结构几何不变且无多余联系。() 8.几何不变体系的计算自由度必定等于零。() 三、单选题 1.下列哪种情况不能组成无多余约束的几何不变体系() A.三刚片以3个铰两两相连,3个铰不在一条直线上; B.两刚片以一个铰和一个链杆相连,链杆不通过铰; C.两刚片以3个链杆相连,3个链杆不平行也不汇交; D.无。 2.图示结构的几何性质为()。 A. 几何不变体,无多余约束 B. 几何不变体,有多余约束 C. 常变体系 D. 瞬变体系 题2图题3图题4图 3.如图所示平面杆件体系为()。 A.几何不变无多余约束体系; B.几何不变有多余约束体系; C.瞬变体系; D.常变体系。 4.如图所示体系为() A.几何不变无多余约束体系 B.几何不变有多余约束体系 C.几何可变体系 D.无法确定5.图示体系为()体系 A.无多余约束几何不变 B.有多余约束几何不变 C.瞬变体系 D.常变体系

结构力学重点理解

(1)第2章第2节的重点、难点剖析 一. 重点剖析 1. 自由度(也称实际自由度,用S表示,英文Degree of Freedom,简写为DOF)。这个概念中要特别注意“独立”这两个字,“独立”的含义是指几何坐标不被包含在函数关系中,彼此间也不呈函数关系,即坐标的变化既不受限,亦不会相互影响。S取为不小于0的整数,当S=0时体系几何不变;S>0时,体系几何可变。 2. 多余约束和必要约束。从定义可知,多余约束的增减不改变S,而必要约束的增减会导致S变化。因此,多余约束决定不了体系的几何组成性质。在一个体系中,多余约束的个数是确定的,但是选取多余约束的方法是多样的。 3. 链杆。在第2章中,链杆是指仅通过两铰与体系其余部分相连的杆。这两铰不区分是铰结点还是铰支座。 二. 难点剖析 1. 约束在数学上的表现。约束是减少自由度的装置,数学上如何表述它呢?从自由度要求是彼此独立的坐标这个概念里,就能找出答案。要减少体系的自由度(或者说增加体系的约束),只要通过建立使坐标间相关联的函数关系或者方程,使它们彼此不再独立,就实现了自由度的减少。而这样的函数关系或者方程,就称为约束方程(其性质是几何方程)。 (2)第2章第3~5节的重点、难点剖析 一. 重点剖析 1. 计算自由度W>0,体系几何可变;W≤0,无法确定体系是否几何不变。 2. 二元体的相对性。二元体因为在附加于体系上时,有先后顺序(即依次附加),因此谈二元体,就不能离开其所基于的那个体系。即需要考虑二元体是相对一部分体系而言,还是相对整体而言。相对于体系某一部分是二元体的装置,未必是相对于整体的二元体。根据这个特点,在利用二元体规则做分析时,一定要按先付加的二元体后去除(或后附加的二元体先去除)的次序来做。 3. 几何不变体系三个组成规则的前提条件。 1)二元体规则:要求构成二元体装置的两链杆不能共线;

结构力学经典考研复习笔记强力推荐吐血推荐

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

【精】混凝土结构设计知识点总结

1.明确单向板和双向板的定义。了解单向板和双向板肋梁楼 盖截面设计与构造措施。明确单向板和双向板的受力钢筋的方向,知道单向板的薄膜效应和双向板的穹顶作用。 2.进行楼盖的结构平面布置时,应注意以下问题:受力合理; 满足建筑要求;施工方便 3.按结构型式,楼盖分为:单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼 盖、井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖 4.按预加应力分为钢筋混凝土楼盖和预应力混凝土楼盖。 5.单向板肋梁楼盖结构平面布置方案通常有以下三种;a.主梁 横向布置,次梁纵向布置;b.主梁纵向布置,次梁横向布置;c. 只布置次梁,不设主梁 6.现浇单向板肋梁楼盖中的主梁按连续梁进行内力分析 的前提条件是什么? 答:( 1)次梁是板的支座,主梁是次梁的支座,柱或墙是主梁的支座。 (2)支座为铰支座--但应注意:支承在混凝土柱上的主梁,若梁柱线刚度比<3,将按框架梁计算。板、次梁均按铰接处理。 由此引起的误差在计算荷载和内力时调整。 (3)不考虑薄膜效应对板内力的影响。 (4)在传力时,可分别忽略板、次梁的连续性,按简支构件计算反力。 (5)大于五跨的连续梁、板,当各跨荷载相同,且跨度相差

大10%时,可按五跨的等跨连续梁、板计算。 7. 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时,梁计算跨度的取值不同? 答:从理论上讲,某一跨的计算长度应取为该跨两端支座处转动点之间的距离。以中间跨为例,按考虑塑性内力重分布计算连续梁内力时其计算跨度是取塑性铰截面之间的距离,塑性铰具有一定的长度,能承受一定的弯矩并在弯矩作用方向转动,即取净跨度;而按弹性理论方法计算连续梁内力时,则取支座中心线间的距离作为计算跨度,即取。 8. 单向板按弹性理论计算时,为何采用折算荷载? 答:因为在按弹性理论计算时,其前提条件——计算假定中忽略了次梁对板的转动约束,这对连续板在恒荷载作用下的计算结果影响不大,但在活荷载不利布置下,次梁的转动将减小板的内力。因此,为了使计算结果更好地符合实际情况,同时也为了简化计算,采用折算荷载。 9. 按弹性理论计算单向板肋梁楼盖时,板和次梁的折算荷载分别为: 板:'2q g g =+;'2q q = 次梁:3';'44q q g g q =+= 10. 连续梁、板按弹性理论计算内力时活荷载的最不利布置位置规律(理解) a) 求某跨跨内最大正弯矩时,应在本跨布置活荷载,然后隔跨布置。

广西大学《结构力学》复习提纲

《结构力学》复习大纲 要求:试题要涉及结构力学的主要知识点,并注重力学基本概念和计算方法的掌握。以《结构力学(I)》作为考核的重点,分值占70%左右,内容包括:几何组成分析、静定结构的内力及位移计算、力法和位移法对超静定结构的计算、影响线及其应用;《结构力学(II)》占30%左右,内容包括:矩阵位移法(杆系有限元法)对结构的静力计算、动力计算。试题分填空(基本概念)和计算两种题型,达到本科中等以上难度水平。 一、平面杆系结构的几何组成分析 考核几何不变体系组成的三个基本规律,能灵活利用几何组成规律对平面杆系的几何构成做出正确判断。瞬变体系的判断,静定结构及超静定结构的几何构成。 二、静定结构 1. 静定结构的内力计算:利用截面法及平衡条件计算静定结构任意截面的内力,能根据内力图的规律和控制截面的内力,快速做出多跨静定梁、静定刚架、桁架及组合结构的内力图。基本概念包括三铰拱、平面静定桁架、刚架、组合结构等指定截面的内力,利用节点平衡条件及对称性对桁架的零杆做出判断。 2. 静定结构的位移计算:利用单位荷载法计算静定梁、刚架、组合结构、桁架等在荷载、温度作用及支座移动时的位移。基本概念包括虚功原理及其应用,结构位移计算的一般公式,三个互等定理及其适用范围。 三、超静定结构 1. 力法的基本原理及应用。重点考核用力法求解超静定结构(包括超静定梁、刚架、排架、桁架及组合结构)在荷载、温度及支座移动作用下的内力,并能用对称性对结构进行简化。力法的基本概念包括基本未知量的确定、力法基本结构的选择、基本方程的建立及含义、各系数项的含义及计算、根据弯矩图快速做出剪力图及轴力图。 2. 位移法的基本原理及其应用。重点考核用位移法求解超静定结构(包括超静定梁、刚架、排架)在荷载作用下的内力,并能用对称性对结构进行简化。基本概念包括位移法基本未知量的确定、基本结构的选择、基本方程及系数项的含义、对称性的应用。要求记忆等截面直杆的刚度方程及在均布荷载、跨中集中力、支座位移作用下超静定梁的杆端内力。 3. 超静定结构的位移计算。在用力法或位移法计算出超静定结构的内力后,或在给定某超静定结构的弯矩图的条件下,利用虚功原理计算出指定截面的位移;如果所求位移为结点位移,也可以考虑用位移法直接求解。 四、影响线 静定多跨梁、静定桁架等的支座反力或指定截面的内力的影响线,并利用影响线求在给定静荷载作用的影响量及移动荷载作用下某一截面内力的最大值。基本概念包括:影响线的概念、影响线的特征及做法、影响线的应用。 五、矩阵位移法 矩阵位移法对平面桁架、刚架静力计算的步骤及结构刚度方程的建立。基本概念包括:单元刚度方程及刚度系数含义及具体值,单元杆端力与内力、荷载向量的计算,总刚度矩阵的集成,边界条件的处理(包括先处理法和后处理法);根据单元及总刚度矩阵中每个系数的含义计算刚度矩阵中的指定元素值;定位向量的应用,根据结构位移向量计算各单元的内力。 六、动力计算 重点考核单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动及两个自由度体系的自由振动计算。基本概念包括结构动力微分方程的建立、自振频率和振型的计算,主振型的正交性,阻尼对振动的影响,对称性的应用,结构动力响应(包括结构最大位移和内力、动位移和动内力幅值)计算。 参考教材: 龙驭球主编《结构力学》上、下册,《结构力学教程》 包世华主编《结构力学》上、下册 阳日主编《结构力学II》、《结构力学II》 杨天祥主编《结构力学》上、下册 注:考试可携带计算器; 试卷不附给任何参数(单元刚度矩阵、超静定梁的固端力等),考试需要自己记忆或求解。

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)

【考研】河海大学5结构力学全部核心考点讲义

2013河海大学结构力学(I) 基础知识点框架梳理及其解析 第一章体系的几何组成分析 本章需要重点掌握几何不变体系、自由度、刚片、约束等基本概念,重点掌握几何不变体系组成的三规则——两刚片规则,三刚片规则和二元体规则。 一、基本概念 1、几何不变体系:在荷载作用下能保持其几何形状和位置都不改变的体系。 2、几何可变体系:在荷载作用下不能保持其几何形状和位置都不改变的体系。 3、刚片:假想的一个在平面内完全不变形的刚性物体叫作刚片。在平面杆件体系中,一根直杆、折杆或曲杆都可以视为刚片,并且由这些构件组成的几何不变体系也可视为刚片。刚片中任一两点间的距离保持不变,既由刚片中任意两点间的一条直线的位置可确定刚片中任一点的位置。所以可由刚片中的一条直线代表刚片。 4、自由度的概念: 一个点:在平面内运动完全不受限制的一个点有2个自由度。 一个刚片:在平面内运动完全不受限制的一个刚片有3个自由度。

5、约束,是能减少体系自由度数的装置。 1)链杆——一根单链杆或一个可动铰(一根支座链杆)具有1个约束。 2)单铰——一个单铰或一个固定铰支座(两个支座链杆)具有两个约束。 3)单刚结点——一个单刚结点或一个固定支座具有3个约束。 6、必要约束:除去该约束后,体系的自由度将增加,这类约束称为必要约束。 多余约束:除去该约束后,体系的自由度不变,这类约束称为多余约束。 7、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。 一、几何不变体系的简单组成规则 规则一两个刚片之间的连接(两刚片规则):(图2-3-1) 两个刚片用不全交于一点也不全平行的三根链杆相连,组成无多余约束的几何不变体系。

结构力学最全的知识点梳理及学习方法

第一章绪论 §1-1 结构力学的研究对象和任务 一、结构的定义:由基本构件(如拉杆、柱、梁、板等)按照合理的方式所组成的构件的体系,用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。 注:结构一般由多个构件联结而成,如:桥梁、各种房屋(框架、桁架、单层厂房)等。最简单的结构可以是单个的构件,如单跨梁、独立柱等。 二、结构的分类:由构件的几何特征可分为以下三类 1.杆件结构——由杆件组成,构件长度远远大于截面的宽度和高度,如梁、柱、拉压杆。2.薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度,平面为板曲面为壳,如楼面、屋面等。 3.实体结构——结构的三个尺度为同一量级,如挡土墙、堤坝、大块基础等。 三、课程研究的对象 ?材料力学——以研究单个杆件为主 ?弹性力学——研究杆件(更精确)、板、壳、及块体(挡土墙)等非杆状结构 ?结构力学——研究平面杆件结构 四、课程的任务 1.研究结构的组成规律,以保证在荷载作用下结构各部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式,以便能有效地利用材料,充分发挥其性能。 2.计算由荷载、温度变化、支座沉降等因素在结构各部分所产生的内力,为结构的强度计算提供依据,以保证结构满足安全和经济的要求。 3.计算由上述各因素所引起的变形和位移,为结构的刚度计算提供依据,以保证结构在使用过程中不致发生过大变形,从而保证结构满足耐久性的要求。 §1-2 结构计算简图

一、计算简图的概念:将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。 选择计算简图时,要它能反映工程结构物的如下特征: 1.受力特性(荷载的大小、方向、作用位置) 2.几何特性(构件的轴线、形状、长度) 3.支承特性(支座的约束反力性质、杆件连接形式) 二、结构计算简图的简化原则 1.计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点 ,使计算结果安全可靠; .............. 。 2.略去次要因素,便于分析和计算 ....... 三、结构计算简图的几个简化要点 1.实际工程结构的简化:由空间向平面简化 2.杆件的简化:以杆件的轴线代替杆件 3.结点的简化:杆件之间的连接由理想结点来代替 (1)铰结点:铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动,即各杆端之间的夹角可任意改变。不存在结点对杆的转动约束,即由于转动在杆端不会产生力矩,也不会传递力矩,只能传递轴力和剪力,一般用小圆圈表示。 (2)刚结点:结点对与之相连的各杆件的转动有约束作用,转动时各杆间的夹角保持不变,杆端除产生轴力和剪力外,还产生弯矩,同时某杆件上的弯矩也可以通过结点传给其它杆件。(3)组合结点(半铰):刚结点与铰结点的组合体。 4.支座的简化:以理想支座代替结构与其支承物(一般是大地)之间的连结 (1)可动铰支座:又称活动铰支座、链杆支座、辊轴支座,允许沿支座链杆垂直方向的微小移动。沿支座链杆方向产生一个约束力。 (2)固定铰支座:简称铰支座,允许杆件饶固定铰铰心有微小转动。过铰心产生任意方向的

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