结构力学(I)
结构力学(I)-02-1 结构静力分析篇4(桁架)@@9
4m
15kN 4m
15kN 4m
15kN
F
FNGF
15kN
ME = 0 MF = 0
FNGF = -20 kN FNGE = 25 kN
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第二章 静定结构受力分析
有些杆件利用其特殊位置可方便计算
L形结点 结点平面汇交力系中，
除某一杆件外，其它所
结点 单杆
有待求内力的杆件均共 线时，则此杆件称为该 结点的结点单杆。
FN1
FN2 FN
Fy=0 f(FN2 , FN )=0 Fx=0 g(FN2 , FN )=0
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FAy
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第二章 静定结构受力分析
FP
FP
E b
3
FP
1 2 4
FP D
FP
FP
FP
C
弦杆 斜杆
F F
M
y
x
C
0
0
0
f ( FN 2 , FN ) 0
FN1
FN 2
y
FN 2 FN 0
竖杆
利用对称性取结点D 先求斜杆b，再利用结点E
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F F
0 0
FN 4
FN 3
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y
第二章 静定结构受力分析
练习求FN1、 FN2 、 FN3
FP
1
FP
2h
对称轴?
3
2
4a
为了使计算简捷应注意： 1）选择一个合适的出发点； 2）选择一个合适的隔离体； 3）选择一个合适的平衡方程。
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结构力学(I)结构静力分析篇(位移法)@@
EI
正对称
q q q
h
反对称
q
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q
q
q
对称结构在对称荷载作 用下内力、反力和变形皆对 称，故取半结构计算。由半 结构特点采用位移法较好。
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q
q
q
对称结构在反对称荷载 作用下内力、反力和变形皆 反对称，故取半结构计算。 而此半结构仍具有对称结构 特点。继续分解。
A 2EI
l
B
EI c
l
C
原始结构
C
A
Z1
B c
基本结构 基本体系
k R 0 1Z 11 1 C
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基本方程
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4i
Z1 1
3i
8i
k 11
3i
8i
12 i l 12 i l
M1
1 2 i l
k i 1111
R 1C
3i l
c
3i l
MC
9i R1C c l
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3i
Z1 1
k 11
4i
3i
1 Z1 FPl 56i
2i
1 FPl 8 1 FPl 8
M1
4i k i 117
R1P
1 FPl 8
M Z M M 1 1 P
3 FPl 56 8 FPl 56 9 FPl 56
FP
MP
1 R 1P F Pl 8
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Z1 1
结构力学 i》复习含答案
2014—2015学年度第二学期《结构力学I》考试题型及分值分布（总分100分）1．单选题5个×3分=15分；2．填空题3个×3分=9分；3．作图题1个×11分=11分；4．计算题3个×15分+1个×20分=65分。
其中知识点分值分布：（1）作图题为绘制弯矩图。
（2）计算题：共4个大题2个题求解结构位移，1个力法求解弯矩图，1个位移法求解内力图。
2014---2015学年度第二学期《结构力学I》复习重点一．选择题1．连接3个刚片的复铰相当于（ B ）个单铰，相当于约束数目是（ D ）A．1 B．2 C．3 D．42．联系两个刚片的铰是（ A ）A．单铰 B.虚铰 C.复铰 D.重铰3．连接2个刚片的刚结点相当于约束数目为（C）A．1 B．2 C．3 D．44．在平面内点的自由度等于（ B ）A．1 B.2 C.3 D.45．去掉一个单铰相当于去掉的联系的个数为（ B ）A．1 B.2 C.3 D.46．所谓几何不变体系指（ C ）A．静定结构 B.超静定结构C．静定结构和超静定结构 D.杆件结构7．能够作为工程结构的有（D）A．常变体系B．瞬变体系C．可变体系D．不可变体系8．图示体系的几何组成为（A）Array 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．几何瞬变体系D．几何可变体系，但不是几何瞬变体系9．联结8个刚片的复铰相当于的单铰的个数为（ B ）A．6 B.7 C.8 D.910．静定结构在下面哪种因素下不会产生内力（BCD）A．荷载B．温度变化C．支座移动D．制造误差11．超静定结构在下面哪种因素下会产生内力（ABCD）A．荷载B．温度变化C．支座移动D．制造误差12．两个刚片由三根链杆相联所组成的体系是（ D）A.几何不变体系B.几何常变体系C.几何瞬变体系D.不变、常变、瞬变都有可能13．用结点法计算桁架时，可求解的条件是（A）A．两个未知量B．一个未知量C．结点连接杆件数不超过3 D．都不正确14．截面法计算桁架时，通常有两种方法，为（AB）A．投影法B．取矩为零法C．零杆法D．延伸法15．外力偶作用与铰结点或自由端时，其弯矩为（A）A．外力偶矩B．内力偶矩C．力矩D．零16．静定结构在变温时（ D ）A．无变形，无位移，无内力 B.无变形，有位移，无内力C．有变形，无位移，无内力 D.有变形，有位移，无内力17．图乘法的适用条件有（ABC ）A．直杆B．等截面C．有一个图形为直线图形D．最多一个图为直线图形18．力法典型方程表示的是( C )A.平衡条件B.物理条件C.变形条件D.图乘条件19．静定多跨梁结构，基本结构受力，附属结构受力情况为（B）；反之附属结构受力，基本结构受力情况为（A）A．受力B．不受力C．不确定D．视结构类型而定20．对于多跨静定梁而言，当力作用于附属梁上时（ C ）A.附属梁受力，基本梁不受力B.附属梁不受力，基本梁受力C.附属梁和基本梁均受力D.附属梁和基本梁都不受力21．力法的基本未知量是（A）；位移法的基本未知量是（D）A．多余约束力B．广义力C．广义位移D．结点角位移和线位移22．在原来位置上可以运动，而发生微量位移后即不能继续运动的体系，叫做（ C ） A．几何可变体系 B .几何不变体系 C ．瞬变体系 D .常变体系23．静定结构的全部内力和反力，可以用以下哪个条件求得（ A ） A.平衡条件 B.变形协调条件C.虚功原理D.平衡条件及变形协调条件 24．静定结构因支座移动，（ B ） 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 二．填空题1．平面问题中，刚体的自由度数目是 3 ，点的自由度数目又是 2 。
结构力学(I)力矩分配法
M1B M1FB
M1C M1FC
S1 B ( R ) M1FB 1B ( R1P ) S 1P
1
1
S1C ( R ) M 1FC 1C ( R1P ) S 1P
1
力矩分配法采用了与位移法相同的基本结 构，即固定刚结点，在固定状态下刚臂上产生 约束力矩，为恢复到原状态，将刚臂放松（加 反方向约束力矩），求出放松状态产生的杆端 力矩，将固定状态与放松状态的杆端力矩叠加 即得结构的实际杆端力矩.
一. 基本概念
远端支撑 固定 铰支 滑动 转动刚度S 4i 3i i 传递系数C 1/2 0 -1
1
1
1
可避免解联立方程 不需要求出角位移 计算程式简单机械
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讨论 1 点在M作用下各杆端的弯矩 1M m1 0
列表法
练习：用力矩分配法求图示结构弯矩图
B
EI
A
EI
C
40 kN
10m
10m
q 10 kN/m
M F 100
分 配 传 递
0.571 0.429 100 0 57.1 42.9 42.9 42 .9
0 0
A
4m
EI
BБайду номын сангаас
4m
EI
C
6m
28.6
M 128.6
128 .6
0
42.9
M
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ql 2 /12
A
F F M BC M CB 0
结构力学I第7章 位移法
2015-12-21
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LOGO §7-2单跨超静定梁的形常数与载常数
2015-12-21
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§7-3 位移法解无侧移刚架
如果刚架的各结点只有角位移而没有线位移，这种刚架 称为无侧移刚架。
位移法计算：
为什么不选结点C？
取结点角位移 ������������ 作为基本位置量。 C为支座结点！
6i 6i
/ /
l l
2015-12-21
A
=
1 3i
M
AB
1 6i
M
BA
l
M BA =0
B
=
1 6i
M
AB
+
1 3i
M
BA
l
M AB 3iA 3i / l
B 0
FQAB FQBA 0
M AB M BA
第七章 位移法
结构力学 I
浙江大学海洋学院 Tel : Email：
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§7-1 位移法基本概念
位移法是计算超静定结构的基本方法之一。
P
力法计算太困难了！
用力法计算，9个未知量 如果用位移法计算, 1个基本未知量
1个什么样的基本未知量?
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§7-1位移法基本概念
一、位移法的提出（Displacement Method）
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LOGO §7-2单跨超静定梁的形常数与载常数
用位移法进行结构分析的基础是杆件分析。位移法的基 本结构为以下三种单跨超静定梁:
结构力学公式大全(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】结构力学公式大全1、常用截面几何与力学特征表注：1．I称为截面对主轴（形心轴）的截面惯性矩（mm4）。
基本计算公式如下：2．W称为截面抵抗矩（mm3），它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小，基本计算公式如下：3．i称截面回转半径（mm），其基本计算公式如下：4．上列各式中，A为截面面积（mm2），y为截面边缘到主轴（形心轴）的距离（mm），I为对主轴（形心轴）的惯性矩。
5．上列各项几何及力学特征，主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2、单跨梁的内力及变形表2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3．等截面连续梁的内力及变形表3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数注：1．在均布荷载作用下：M＝表中系数×ql2；V＝表中系数×ql；。
2．在集中荷载作用下：M＝表中系数×Fl；V＝表中系数×F；。
[例1] 已知二跨等跨梁l＝5m，均布荷载q＝11.76kN/m，每跨各有一集中荷载F＝29.4kN，求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] MB支＝（－0.125×11.76×52）＋（－0.188×29.4×5）＝（－36.75）＋（-27.64）＝－64.39kN·mVB左＝（－0.625×11.76×5）＋（－0.688×29.4）＝（－36.75）＋（－20.23）＝－56.98kN[例2] 已知三跨等跨梁l＝6m，均布荷载q＝11.76kN/m，求边跨最大跨中弯矩。
[解] M1＝0.080×11.76×62＝33.87kN·m。
3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数注：1．在均布荷载作用下：M＝表中系数×ql2；V＝表中系数×ql；。
结构力学I课程标准
“结构力学I”课程标准课程名称：结构力学I英文名称：Structural Mechanics I课程代码：课程类别：专业教育必修课程（专业核心课程）课程学时：56课程学分：3.5适用专业：土木工程先修课程：高等数学、理论力学、材料力学等授课学院：建筑工程学院教研室：土木工程教研室制定人：赵腾飞、袁立群、孟昭博审定人：张绪涛、孟昭博、崔诗才一、课程性质《结构力学I》是土木工程专业必修的专业核心课程之一，将为后续专业课程学习打下良好的基础。
通过本课程的学习，学生在理论力学和材料力学的基础上可以进一步掌握分析计算杆件体系的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能，培养学生结构分析与计算的能力，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打下基础，并能够应用结构力学基本理论和方法解决工程实际问题。
二、目标要求（一）总体目标掌握结构在荷载、支座移动等因素作用下结构强度、刚度等的分析、计算方法；掌握结构的合理组成形式及分析方法；熟悉结构力学相关的基本概念，了解近似计算方法、了解计算结构力学的相关分析方法。
在头脑中初步建立结构的力学思维方式，能正确应用力学知识对结构的强度、刚度以及结构合理组成进行分析。
（二）具体目标1.知识目标（1）能理解结构力学的一般概念及结构受力、变形等特点；（2）能正确建立力学相关计算模型并对其进行结构几何组成分析；（3）能正确利用多种方法对结构进行受力分析、绘制相应的内力图；（4）能正确通过虚功法求解结构的位移，并能大致绘制结构的变形图。
2.能力目标（1）能熟练计算、绘制静定结构、超静定结构的内力；（2）能熟练求出指定截面的广义位移；（3）能判别平面杆系结构的几何组成合理性。
3.素质目标（1）能将力学知识应用于实际工程中，着力培养工程实践能力；（2）引入前延、后续课程，做好课程衔接，形成课程体系，为后学专业课学习打好基础；（3）培养学生的受力概念、直观受力感觉和力学意识，勇于担当结构安全和经济两大重任。
结构力学讲义ppt课件
x
结点自由度
y
φ
x
y
x
刚片自由度
2）一个刚片在平面内有三个自由度，因为确定 该刚片在平面内的位置需要三个独立的几何参
数x、y、φ。
4. 约束
凡是能减少体系自由度的装置就称为约束。
6
约束的种类分为：
1）链杆
简单链杆 仅连结两个结点的杆件称为简单 链杆。一根简单链杆能减少一个自由度，故一 根简单链杆相当于一个约束。
FyA
特点： 1) 结构在支座截面可以绕圆柱铰A转动 ； 2) x、y方向的反力通过铰A的中心。
29
3. 辊轴支座
A
A
FyA
特点： 1) 杆端A产生垂直于链杆方向的线位移； 2) 反力沿链杆方向作用，大小未知。
30
4. 滑动支座（定向支座）
A 实际构造
A
MA
FyA
A
MA
FyA
特点： 1）杆端A无转角，不能产生沿链杆方向的线 位移，可以产生垂直于链杆方向的线位移；
16
A
I
II
c)
B III C
形成瞬铰B、C的四根链杆相互平行（不等 长），故铰B、C在同一无穷远点，所以三个 铰A、 B、C位于同一直线上，故体系为瞬变 体系（见图c）。
17
二、举例
解题思路： 基础看作一个大刚片；要区分被约束的刚片及
提供的约束；在被约束对象之间找约束；除复 杂链杆和复杂铰外，约束不能重复使用。
高等教育出版社
4
第一章 绪 论
§1-1 结构力学的内容和学习方法
§1-2 结构计算简图
5
§1-1 结构力学的内容和学习方法
一、结构
建筑物或构筑物中 承受、传递荷载而起 骨架作用的部分称为 结构。如：房屋中的 框架结构、桥梁、大 坝等。
结构力学I-第五章 虚功原理与结构位移计算(温度位移、虚功、互等)
温度改变时的位移计算
结构位移计算的一般公式
普遍性
Δ = ∑ ∫ ( Mκ + FNε + FQγ0 ) ds- ∑FRK·cK
⑵ 变形因素：荷载、温度改变或支座移动引起的位移；
温度改变的位移计算公式
应用背景
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温度改变时的位移计算
温度改变的位移计算公式
基本假设
FQ FN
dFN
pdx
0
dFQ qdx 0
dM FQdx 0
• 集M M 0 0
M
FQ FN
M
Page 22
q
FQ+ dFQ
p
FN+ dFN
O
x
M+ dM dx
y
dx
M0 O
Fx
Fy y
FQ+ ΔFQ FN+ ΔFN x
M+ ΔM
14:26
D 1
α=1×10-5，求D点的竖向位移ΔDV。
2m 2m
解：⑴ 在D点作用一向上的单位力F=1，
4m
作弯矩图 M 和轴力图 F N；
⑵ 由于各杆 α，t0，Δt，h 相同，
故可先计算
+1
1
M ds
1 2
4
4
4
4
24(m2
)
M
FN
F Nds 1 2 1 4 2(m)
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结构力学I
第五章 虚功原理与 结构位移计算
2021年4月15日
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3-12(g)
指出弯矩图错误并改正；
作业点评
结构力学I (萧允徽 张来仪 著) 机械工业出版社_khdaw
X2
12、 M CB = 2.06kN ⋅ m （上侧受拉）
—— 72 ——
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15、
《结构力学》习题集 （上册）
.com 17、 wP
da m l
X1
Pl Pl
kh o 2Pl
M1 图
MP 图
aw 54、
4 54 54
d N =- 28.8kN h 56、 .k 2qa2
36 36
2qa 2
53、 55、
5qa2 1.5 qa
N=4.5qa N= _ 9qa
4.5qa2 4.5qa
0 0
M图
4
4
4
4
M ( kN. m )
www 57、
M
15
15
M 图 (kN .m)
5
( ) 13、 ∆ DV
=
1485 kN ⋅ m3 2EI
↓
ql 3 15、 ϕ C = 24EI （ ）
( ) 65qa4
17、 ∆DV = 24EI
↓
19、 ϕ AB = 4 Pl 2 / 9EI （
）
21、 ∆ BV = Ml 2 2EI (↓)
23、
∆ CH
=
380
( EI )
(→)
课 后 答 案 网
.co ∆ ∑ 38、 CV = α t0 Nl = αt(2 × 2 × a / 3+1× 3× a / 4 + 2 × (−5/ 6) × 5× a / 4) = 0
w ( ) 39、 ∆cv = α t l −120α t l = −119α t l ↑