土木工程力学03任务-0022文档
土木工程力学PPT课件
03第 3 节
平衡与平衡定理
第2章 力学基础知识
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第 2 节 力矩与力偶
一、二力平衡与二力杆件
❖ 平衡：是指物体相对于地球处于静止或作等速直线运动状态。物体不是在任何力系作用下都能 处于平衡状态的，只有力系满足平衡条件时，物体才能处于平衡状态。 ❖二力平衡定理：使物体处于平衡状态两个力大小相等、方向相反，作用线共线。 ❖二力杆：工程上，将结构中只在两点受力而处于平衡状态的杆件称为二力杆件，简称二力杆。
中分离出来，用简图单独画出，这个简图中的物体称之为脱离体，亦称隔离体； ➢ 解除约束后，欲保持其原有的平衡状态，必须用相应的约束力来代替原有约束作用。将作用于脱离体上的
所有主动力和约束力，以力矢形式表示在脱离体上，称之为受力图。 ➢ 画受力图的步骤 （1） 明确研究对象，画出研究对象的脱离体图。 （2） 在脱离体上画出全部主动力。 （3） 在脱离体上画出全部约束力。 （4） 画出尺寸线，标上尺寸。
第 1 节 力的概念与力的基本性质
四、力的合成与分解
等效力系
如果某一力系对物体产生的效应，可以用另一个力系来代替，则这两个力系 互称为等效力系。
力的合成与分解
当一个力与另一个力系等效时，则该力称为这个力系的合力；而该力系中的 每一个力称为分力；反过来，把一个力分解成两个力，称为力的分解。
力的平行四边形法则
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02第 2 节
力矩与力偶
第2章 力学基础知识
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第 2 节 力矩与力偶
一、力对点之矩
❖力矩：
概念：用F与d的乘积，再冠以正负号来表示力使物体绕O点转动的效 应，并称为力F对O点之力矩，简称力矩，以符号MO（F）表示，即
《土木工程力学(本)》作业3参考答案2
16.57 3.43
2.计算分配系数：
B结点
µ BD =
3i 3 = 3i + 4i 7
µ BE =
4i 4 = 3i + 4i 7
1.22
3. 计算固端弯矩
f M AB = −
3Pl M CD 3 × 32 × 4 10 × 2 ×1 + =− + = −14kN ⋅ m 16 2 16 2
十.(2）用力矩分配法计算图示结构分配系数与固端弯矩。EI=常数
8KN B A 2I I C 3m I D
2.计算分配系数：
6m
1 1 = 2 1 2 1+ + 32 3
3Pl 16
µ AB =
A结点
S AB
S AB = + S AC + S AD
3m
3m
µ AC = µ AD =
S AB
S AC = + S AC + S AD
S AB
S AD + S AC + S AD
10kN/m P= 20kN
A B 4m
D
3.计算固端弯矩：
C 4m 2m 2m
E
M AB
ql 2 10 × 4 2 = = = 20kN .m 8 8
pl 20 × 4 =− = −10kN .m 8 8
M AD = − M DA =
解： 1.求各杆的转动刚度，设EI=i 2.计算分配系数：
pl 20 × 4 = = 10kN .m 8 8
D
µik
M ik
f
4 7
4m E 2m
-14 8 6 -11.43 -8.57 -1.22 -3.43 -16.57
土木工程力学基础(少学时)教学课件汇总整本书电子教案全套教学教程完整版电子教案(最新)
练习：求下图中所示各力对O点的力矩。
三、平面一般力系的平衡
1、力的平移定理
将作用于刚体上的力，平移到刚体上任意一点，必须附 加一个力偶才能与原力等效，附加力偶的力偶矩等于原力对 平移点之矩，此即为力的平移定理。
三、平面一般力系的平衡
2、平面一般力系的平衡方程
平衡
R＝0 ， MO＝0
满足这一条件的力系称为“ 平衡力系”。
外效应：使物体的运动状态发生改变； 内效应：使物体的形状发生改变 力是矢量 力的三要素：力的大小、方向、作用线 力的单位：牛[顿]（N）或千牛（kN） 分布力和集中力
一、力的概念
刚体——是指在外力的作用下不发生变 形（形状和尺寸均不改变）的物体
这是一个理想化的力学模型。 客观世界 中物体在受到外力作用时其变形是必然发 生的。
TA
G
NB
例2.画出AB杆的受力图。杆重为G 。
NA G
TC NB
例3.三角支架各杆自重不计。已知受力如图所示， 试画出销B、AB杆、BC杆的受力图。
NAB A
B NBA
NAB
B
NBC
NBC
P
B
C NCB
例3. 简支梁自重不计。已知受力如图所示，试画出 AB梁的受力图。
例4.重量为G的均质杆AB，其B端靠在光滑铅垂墙的顶角 处，A端放在光滑的水平面上，在点D处用一水平绳索拉 住，试画出杆AB的受力图。
想一想
已知：冰面上放一物体受水平力F作用。 作用点在点A,力的大小300kN指向水平向右. 思考：如果保持该力大小和方向不变.作用线平行移动到B点。 问该力F对物体的作用效果是否改变?
一、力的概念
1、力与刚体的概念
力是物体之间的相互机械作用。 这种作用使物体 的运动状态发生变化（运动效应）或者使物体的形 状发生改变（变形效应）
《土木工程力学》电子教案 土木工程力学第十章
第一节 结构组成的集合规则和分析 方法
二 、结构组成分析的基本规则
1、二元体规则 在铰接三角形中，将一根杆视为刚片，则铰接三角形就变成一 个刚片上用两根不共线的链杆在一端铰接成一个节点，这种 结构叫做二元体结构(图10-4)。于是铰接三角形规则可表达为 二元体规则:一个点与一个刚片用两根不共线的链杆相连，可 组成几何不变体系，且无多余约束。
第十章平面体系的集合组成分析
第一节结构组成的集合规则和分析方法 第二节体系的几何组成与静定性的关系 每章一练
教学目标
1.掌握结构组成的集合规则。 2.掌握结构组成的分析方法。 3.了解体系的几何组成与静定性的关系。
第一节 结构组成的集合规则和分析 方法
一、几何不变体系和几何可变体系
在荷载作用下，不考虑材料的变形时，结构体系的形状和位 置都不可能变化的结构体系，称为几何不变体系，如图10-1 所示，形状和位置可能变化的结构体系，称为几何可变体系 ，如图10-2所示。
三、瞬变体系
如一个点与一个刚片用两根共线的链杆相连，如图10-8，从 约束的布置上就可以看出是不合理的，因为两链杆都在同一 水平上，因此，对限制A点的水平位移来说具有多余约束， 而在竖向却没有约束，A点可沿竖向移动，体系是可变的。 不过当铰A发生微小移动至A’时，两根链杆将不再共线，运 动将不继续发生。这种在某一瞬间可以发生微小位移的体系 称为瞬变体系，有时瞬变体系在受力时会对杆件产生巨大的 内力，使构件发生破坏，因此瞬变体系不能作为结构使用。
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第一节 结构组成的集合规则和分析 方法
拆开，体系就成了几何可变体系，因此铰接三角形是几何不 变体系中最简单的。以上称为铰接三角形规则，是对结构进 行组成分析最基本的规则。 如果在铰接三角形上再增加一根链杆AD，如图10-3(b)所示， 体系ABCD仍然是几何不变体系，从维持几何不变的角度来 看，有的约束是多余的(如AD或AC等链杆)，这些约束称为多 余约束。因此在几何不变体系中又分无多余约束几何不变体 系和有多余约束几何不变体系。 综合上述，可以得出对结构组成分析的基本规则。
土木工程力学基础(少学时)第三章
第 第一节 三 章 第二节
直 第三节 杆
轴 向
第四节
拉 伸 第五节
和 压 第六节
缩
目录
第二节 直杆轴向拉、 压横截面上的内力
3.横截面上的内力计算 当杆件在轴向外力的作用下产生伸长变形的称为轴 向拉伸变形，如：空间网架或桁架中的下弦杆（如 图3-4-1（a）、 （b）所示）、悬挂式楼梯的吊杆 （如图3-4-1（c）所示）等;若杆件在轴向外力作用 下产生缩短变形的称为轴向压缩变形，如：空间网 架或桁架中的上弦杆（如图3-4-1（a）、 （b）所 示）、建筑物中的柱子（如图3-4-1（d）所示）等。
华东师范大学出版社中等职业教育分社
第 第一节 三 章 第二节
直 第三节 杆
轴 向
第四节
拉 伸 第五节
和 压 第六节
缩
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第二节 直杆轴向拉、 压横截面上的内力
1.内力的概念 构件所承受的荷载及约束反力统称为外力。构件在 外力作用下将产生变形，其各部分之间的相对位置 将发生变化，从而产生构件内部各部分之间的相互 作用力。这种由外力引起的构件内部的相互作用 力，称为内力，例如：当我们张拉钢筋时，会感到 钢筋有一种反张拉的力。内力分析是解决构件承载 能力问题的基础。
华东师范大学出版社中等职业教育分社
第 第一节 三 章 第二节
直 第三节 杆
轴 向
第四节
拉 伸 第五节
和 压 第六节
缩
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第二节 直杆轴向拉、 压横截面上的内力
4.轴力图 表示轴力沿着杆件长度方向各横截面变化的图形称 为轴力图。以平行于杆件轴线的x轴横坐标表示杆件 横截面的位置，以垂直于x轴的轴力FN表示轴力的大 小，将各横截面的轴力按一定比例画在坐标图上， 并用直线相连，就可以得到轴力图。轴力图形象地 表示出轴力沿着杆长的变化情况，并能很方便找到 最大轴力的位置和数值。
最新国家开放大学电大《土木工程力学(本)》形考任务网考试题及答案3
最新国家开放大学电大《土木工程力学（本）》形考任务网考试题及答案3最新国家开放大学电大《土木工程力学（本）》形考任务网考试题及答案盗传必究本课程考核采用形成性考核与终结性考试相结合的方式。
形成性考核占课程综合成绩的30%，终结性考试占课程综合成绩的70%。
课程综合成绩达到60分及以上（及格），可获得本课程相应学分。
日常学习行为—作品展示（形考任务一）至少上传一个你的作品，教师会对作品进行评分，满分100分，并以10%的权重计入形考成绩。
答案：（此答案是用专业绘图软件按题要求制作的原始文件，扩展名是.dwg）答案下载方法：在“日常学习行为作品展示.dwg”上点击鼠标右健，在右健菜单上选择“保存到文件”，保存到除C盘和桌面的其它磁盘上，最后在学习平台的答题页面中上传该文件即可。
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第二章任务检测（形考任务二）任务提交：该任务的完成情况将计入你的形成性考核成绩，图形绘制完成后，保存为以下格式：*.dwg，并提交到“形考任务”对应测评栏目中。
答案：（此答案是用专业绘图软件按题要求制作的原始文件，扩展名是.dwg）答案下载方法：在“第二章任务检测答案.dwg”上点击鼠标右健，在右健菜单上选择“保存到文件”，保存到除C盘和桌面的其它磁盘上，最后在学习平台的答题页面中上传该文件即可。
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第三章任务检测（形考任务三）任务提交：该任务的完成情况将计入你的形成性考核成绩，图形绘制完成后，保存为以下格式：*.dwg，并提交到“形考任务”对应测评栏目中。
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第四章任务检测（形考任务四）任务提交：该任务的完成情况将计入你的形成性考核成绩，图形绘制完成后，保存为以下格式：*.dwg，并提交到“形考任务”对应测评栏目中。
中央电大《土木工程力学》形成性测试03任务 0002
A.杆端弯矩
B.结点角位移
C.结点线位移
D.多余未知力
4.在超静定结构计算中，一部分杆考虑弯曲变形，另一部分杆考虑轴向变形，则此结构为
A.梁
B.桁架
C.横梁刚度为无限大的排架
D.组合结构
5.力法典型方程中的自由项 是基本体系在荷载作用下产生的
A.
B.
C. 方向的位移
D. 方向的位移
6.
图示刚架的超静定次数为
A.1次
B.2次
C.3次
D.4次
7.
图示结构的超静定次数是
A. 12
B. 10
C. 9
D. 6
8.
下图所示对称结构A截面不为零的是
A.水平位移
B.轴力
C.剪力
D.弯矩
9.
下图所示对称结构的等代结构为
A.
B.
C.
D.
10.
关于下图所示对称结构，下列论述正确的是
A.A点线位移为零
B.AB杆无弯矩
C.AB杆无剪力
D.AB杆无轴力
二、判断题（共10道试题，共30分。）
1.计算超静定结构的位移时，虚设力状态可以在力法的基本结构上设。
A.错误
B.正确
2.超静定结构的内力与材料的性质无关。
A.错误
B.正确
3.
在下图所示结构中若增大柱子的EI值，则梁跨中点截面弯矩值减少。
B.正确
8.
图示结构的超静定次数是n=3。
A.错误
B.正确
9.
图示结构有两次超静定。
A.错误
B.正确
10.
图示两个单跨梁，同跨度同荷载。但横截面形状不同，故其内力也不相同。
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（3）计算面积的杆端应对应的M图是一整段 直线（不能是杆线）；
（4）y 0 必须在直线图形上取得。
（五）线弹性体的互等定理
1．功的互等定理 对于同一结构的两种状态则有功的互等理： W12W21、P112P221即第一情况的外力在第二
情况上对应位移所做的功 W12P112 ，等于 第二情况的外力在第一情况上对应位移所 做的功 W21P221 。 这里的功为广义力与对应的广义位移：集中 力对应线位移，集中力偶对应有角位移； 同方向乘积为正，反方向为负。
单位力 P 2 引起的单位力 P 1
作用点沿力 P 1
方向的位移等于单位力 P 1 引起的单位力 P 2 作
用点沿力 P 2 方向的位移。
４．反力互等定理：针对超静定 结构建立的
r12 r21
即因支座２的单位位移所引起的支座１的反
力 r12 等于因支座１的单位位移所引起的 支座２的反力 21 。
２．支座移动产生的位移
（１）一个支座的位移 K RC
（２）n个支座的位移
K
n
Ri Ci
i1
（３）外荷载和支座移动同时作用
KLMP(x E )M I(x)d x RC
注意：求反力时，反力要按正向画出。规定 支座位移的方向为反力的正向。
３．位移互等定理
12 21
K
NP N l EA
（3）组合变形的构件：其位移为各基本变形 形式的位移的叠加。
（五）图乘法（重点）
1．应用条件： 单位荷载法计算位移的公式 一般满足于以下条件：
MP M EI
ds
1）EI=常数；
2）杆件轴线是直线；
3）M P 与 M 图中至少一个是直线图形。
土木工程力学网上形考作业任务3
土木工程力学网上形考作业任务3本次任务旨在介绍《土木工程力学网上形考作业任务3》的概要内容。
任务3是关于土木工程力学的在线形考作业，具体的内容如下：本任务的目标是进行一系列的计算、分析和设计工作。
具体要求如下：进行土木工程结构的受力分析，包括荷载计算、应力与应变的计算等；进行结构的安全性评估，包括为结构确定安全工作载荷和计算结构的安全系数；进行结构的设计，包括结构的尺寸确定、材料选取等；提供相应的计算和设计报告，包括详细的计算过程、结果分析和结构图纸等。
请按照以上要求完成本任务，并及时提交计算和设计报告。
注意：本文档标题为《土木工程力学网上形考作业任务3》，请在文档中注明任务标题。
本任务的提交方式和截止日期，以及任何相关的提交要求如下：提交方式：请将作业以电子文档的形式提交。
可以选择将文档上传至指定的平台或通过电子邮件发送给老师。
截止日期：作业的截止日期为指定日期的指定时间。
请确保在截止日期之前完成并提交作业。
提交要求：请按照要求完成作业，并格式化为适合阅读的电子文档。
确保文档内容清晰、准确，并按照指定的要求进行命名和编号。
土木工程力学网上形考作业任务3参考资料本次任务需要使用以下参考资料：教科书:___。
《土木工程力学教程》。
[出版社](链接)___。
《结构力学详解》。
[出版社](链接)相关论文:张。
et al。
"基于土木工程力学的桥梁设计方法研究." [期刊名称] (链接)王。
et al。
"土木工程力学在隧道施工中的应用研究." [期刊名称] (链接)___。
et al。
"地基处理中的土木工程力学分析." [期刊名称] (链接)请查阅以上参考资料，完成土木工程力学网上形考作业任务3.祝顺利！本段包括任何其他需要注意的事项，如使用特定软件、遵循特定格式等。
本段包括任何其他需要注意的事项，如使用特定软件、遵循特定格式等。
《土木工程力学(本)》作业3参考答案
弹性力学的基本假设包括连续性假设、均匀性假设、各向 同性假设和小变形假设等。
弹性力学基础
详细描述
弹性力学的基本假设包括连续性假设 、均匀性假设、各向同性假设和小变 形假设等。连续性假设是指弹性体内 部没有空隙或断裂；均匀性假设是指 弹性体内部各点的性质相同；各向同 性假设是指弹性体的物理性质不随方 向变化；小变形假设则是指弹性体的 变形量相对于整体尺寸较小。这些假 设为简化问题提供了基础。
超静定结构分析
总结词
超静定结构分析是相对于静定结构分析的更复杂的问题，涉及到多余约束和内力调整。
详细描述
超静定结构是指存在多余约束的结构，即结构的自由度数小于其独立方程数。在超静定结 构分析中，需要考虑多余约束的影响，并调整内力以使结构保持平衡状态。常用的方法有 超静定梁和刚架的分析。
总结词
超静定结构的解法包括力法和位移法，需要根据具体情况选择合适的方法。
详细描述：超静定结构的特性包括弯 矩调整、剪力调整和刚度调整等。弯 矩调整是指由于多余约束的存在，结 构的弯矩分布会发生改变；剪力调整 是指由于剪切效应的影响，结构的剪 力分布也会发生变化；刚度调整则是 指由于多余约束的存在，结构的刚度 矩阵也会发生变化。在超静定结构分 析中，需要综合考虑这些因素，以获 得更精确的结果。
超静定结构分析
详细描述：超静定结构的解法有多种 ，其中最常用的是力法和位移法。力 法是以多余未知力为未知量，通过平 衡方程求解；位移法则是以位移为未 知量，通过变形协调方程求解。根据 具体情况选择合适的解法，可以简化 计算过程并提高精度。
总结词：超静定结构的特性包括弯矩 调整、剪力调整和刚度调整等，需要 综合考虑各种因素。
04
在解方程时，注意方程的解法和计算过程。
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1. 超静定结构产生内力的原因
A. 荷载作用与温度变化
B. 支座位移
C. 制造误差
D. 以上四种原因
2. 在力法方程的系数和自由项中
A. 恒大于零
B. 恒大于零
C. 恒大于零
D. 恒大于零
3. 力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的
A.
B.
C. 方向的位移
D. 方向的位移
4.
用力法计算图示结构时，不能作为基本结构的是图
A.
B.
C.
D.
5. 力法典型方程是根据以下哪个条件得到的
A. 结构的平衡条件
B.
多余约束处的位移协调条件
C. 结构的变形条件
D. 同时满足A、B两个条件
6.
图示结构的超静定次数是
A. 2
B. 4
C. 5
D. 6
7.
图示超静定结构的次数是
A. 5
B. 7
C. 8
D. 6
8.
下图所示对称结构的等代结构为
A.
B.
C.
D.
9.
图示对称结构EI = 常数，对称轴穿过的截面C内力应满足( )
A.
B.
C.
D.
10. 对称结构作用正对称荷载时，对称轴穿过的截面
A. 只有轴力
B. 只有剪力
C. 只有弯矩
D. A、C同时满足
. 同一结构选不同的力法基本体系，所得到的力法方程代表的位移条件相同。
A. 错误
B. 正确
. 超静定结构的内力与材料的性质无关。
A. 错误
B. 正确
. 力法计算的基本体系不能是可变体系。
A. 错误
B. 正确
. 超静定结构支座移动时，如果刚度增大一倍，内力也增大一倍，而位移不变。
A. 错误
B. 正确
. 在荷载作用下，超静定结构的内力分布与各杆刚度的绝对值有关。
A. 错误
B. 正确
.
图示超静定结构去掉杆件①、②、③后为一静定梁，故它是三次超静定结构。
A. 错误
B. 正确
. 同一结构选不同的力法基本体系所得到的最后结果是相同的。
A. 错误
B. 正确
.
在下图所示结构中若增大柱子的EI值，则梁跨中点截面弯矩值减少。
A. 错误
B. 正确
. 超静定结构由于支座位移可以产生内力。
A. 错误
B. 正确
0. 计算超静定结构的位移时，虚设力状态可以在力法的基本结构上设。
A. 错误
B. 正确
(1)A;(2)A;(3)C;(4)D;(5)A;(6)B;(7)B;(8)A
（1）E；（2）A；（3）B
(1)A;(2)F;(3)D;(4)B;(5)A;(6)B 精品文档word文档可以编辑！谢谢下载！。