结构力学I
结构力学I-第7章 位移法

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§7-1位移法基本概念
位移法基本方程:
i 1 5
EAi sin 2 i FP li
FP EAi sin 2 i i 1 li
5
关键的一步!
将杆数由5减少为2,这时的结 构是静定的;如果杆数大于 (或等于)3时,结构是超静 定的。
以上两种情况都可以用上述 方法计算!
(2) 杆件转角以顺时针为正 , 反之为负。杆件两端在垂直 于杆轴方向上的相对线位移 ΔAB (侧移)以使杆件顺时针转 动为正,反之为负。 B A B A θB
θ
A
AB
2015-12-21
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浙江大学海洋学院 Tel : Email:
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§7-2 单跨超静定梁的形常数与载常数
ΔAB F M AB l
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§7-2单跨超静定梁的形常数与载常数
3. 一端固定、一端定向的等截面直杆
MAB A A
A
β AB
F EI
B
B
AB
FQBA=0,ΔAB是θA 和θB的函 数,转角位移方程为
F M AB i AB A i AB B M AB F M BA i AB A i AB B M BA
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§7-2单跨超静定梁的形常数与载常数
2. 一端固定、一端铰支的等截面直杆
MAB A A FS BA l FS BA
A
F EI
B
AB
MBA=0,θB 是θA 和ΔAB的函数,转角位移方程为
M AB 3i AB A 3i AB M BA 0
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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Z1 1
3i
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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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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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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ppt课件

目录
• 结构力学简介 • 结构力学的基本原理 • 结构分析的方法 • 结构力学的应用 • 结构力学的挑战与未来发展 • 结构力学案例分析
01
结构力学简介
什么是结构力学
01
结构力学是研究工程结构在各种外力作用下产生的响
应的一门学科。
02
它主要涉及结构的强度、刚度和稳定性等方面的分析
04
有限元法
有限元法是一种将结构分解为有限个小 的单元,并对每个单元进行力学分析的 方法。
有限元法具有适用范围广、精度较高等 优点,但也存在计算量大、需要较强的 计算机能力等缺点。
通过对所有单元的力学行为进行组合, 可以得到结构的整体力学行为。
它适用于对复杂结构进行分析,例如板 壳结构、三维实体等。
结构力学的历史与发展
结构力学起源于19世纪中叶,随着土木工程和机械工程的发展而逐渐形成。
早期的结构力学主。
目前,结构力学已经广泛应用于各个工程领域,包括建筑、桥梁、机械、航空航天等。同时,结构力学 的研究也在不断深入和发展,以适应各种复杂工程结构的需要。
案例一:桥梁的力学分析
总结词
桥梁结构是力学分析的重要案例,涉及到多种力学因素,包括静载、动载、应 力、应变等。
详细描述
桥梁的力学分析需要考虑多种因素,包括桥梁的跨度、桥墩的支撑方式、桥梁 的材料性质等。在分析过程中,需要建立力学模型,进行静载和动载测试,并 运用结构力学的基本原理进行优化设计。
案例二:航空发动机的力学设计
强度理论
01
强度理论是研究结构在外力作用下达到破坏时的强度条件的科学。
02
强度理论的基本方程包括最大正应力理论、最大剪切应力理论、形状改变比能 理论和最大拉应力理论,用于描述结构在不同外力作用下达到破坏时的条件。
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
2020年智慧树知道网课《结构力学I(山东联盟)》课后章节测试满分答案12

第一章测试1【判断题】(20分)1.结构按照几何形状可以分为杆系结构、板壳结构、实体结构三类。
A.错B.对2【判断题】(20分)2.杆件结构中个杆件间相互联结处称为结点。
在计算简图中通常将结点归为铰结点、刚结点和半铰结点。
其中刚结点的特点是相连接的各杆件在连接处既不能相对转动也不能相对移动。
A.错B.对3【判断题】(20分)3.支座是支撑结构或构件的各种装置。
可动铰支座约束了结构或构件的竖向运动和水平运动,提供两个支座反力。
A.对B.错4【判断题】(20分)4.根据荷载作用时间的久暂可以将荷载分为恒载和活载两类。
A.对B.错5【单选题】(20分)木屋架的卯榫结构连接在结构力学计算中可以简化为()结点。
A.刚结点B.组合结点C.弹性支座D.铰结点第二章测试1【单选题】(10分)“多余约束”从哪个角度来看才是多余的?()A.从区分静定与超静定两类问题的角度看B.从对体系的计算自由度是否有影响的角度看C.从对体系的受力和变形状态是否有影响的角度看D.从对体系的自由度是否有影响的角度看2【单选题】(10分)体系的计算自由度W≤0是保证体系为几何不变的()条件。
A.充分B.非必要C.必要D.必要和充分3【单选题】(10分)三个刚片每两个刚片之间由一个铰相连接构成的体系是()。
A.体系的组成不确定B.无多余约束的几何不变体系C.几何可变体系D.瞬变体系4【单选题】(20分)图示体系几何组成为()A.瞬变B.几何不变,无多余联系C.常变D.几何不变,有多余联系5【单选题】(20分)如图所示结构为()。
A.几何瞬变体系B.无多余约束的几何不变体系C.几何常变体系D.有多余约束的几何不变体系6【单选题】(20分)两个刚片之间由一个铰和一个链杆相连接构成的体系是()A.体系的组成不确定B.几何可变体系C.瞬变体系D.无多余约束的几何不变体系7【单选题】(10分)在图中所示体系,铰K相当的约束个数是()A.6B.4C.5D.7第三章测试1【判断题】(10分)图1a和图1b两个承受相同的荷载的悬臂梁,其截面刚度不同,但内力图是一样的。
结构力学(I)-结构静力分析篇

受力明确
静定结构的内力分布和支座反力 可唯一确定,与结构刚度无关。
各类静定结构的受力性能比较
01
02
03
04
梁式结构
主要承受弯矩和剪力,适用于 较小跨度的桥梁、房屋等建筑 。
拱式结构
在竖向荷载作用下会产生水平 推力,适用于承受较大荷载的 大跨度建筑。
刚架结构
由梁和柱刚性连接而成,整体 刚度大,适用于工业厂房、仓 库等建筑。
间接荷载作用下的影响线
01
间接荷载定义
指通过其他构件传递到目标构件上的荷载,如楼面活荷载、风荷载等。
02
作图方法
首先确定间接荷载的作用位置和大小,然后根据结构静力学原理求解出
目标构件上的内力或位移表达式,最后在坐标系中绘制出影响线图形。
03
注意事项
在考虑间接荷载作用时,需要充分了解荷载的传递路径和分配方式,以
用静力法作单跨静定梁的影响线
静力法基本原理
利用结构静力学原理,通过平衡方程求解出结构上某一点在移动荷 载作用下的内力或位移表达式。
作图步骤
首先确定荷载作用位置和大小,然后根据平衡方程求解出内力或位 移表达式,最后在坐标系中绘制出影响线图形。
注意事项
在作图过程中,需要保证荷载作用位置和大小的准确性,同时要注意 内力或位移表达式的正确性和完整性。
三铰拱
拱的受力特点
三铰拱是一种具有水平推 力的结构,其内力分布与 荷载类型、矢高和跨度有 关。
内力计算
采用截面法求解三铰拱的 弯矩、剪力和轴力,注意 水平推力的影响。
稳定性分析
三铰拱在受到荷载作用时, 需考虑其稳定性问题,如 失稳形态和临界荷载等。
静定平面桁架
桁架的受力特点
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。
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中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述:
本课程是港口航道专业必修的一门学科基础课。
本课程的任务是使学生在理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握结构力学的基本概念、基本原理和基本方法,了解杆件结构的计算方法和有关解答,提高分析与计算的能力,为学习结构动力学、混凝土结构、钢结构、有限元等有关专业课程打下初步的结构力学基础。
同时,结合本课程的特点,培养学生的思维能力、抽象化能力、表达能力、计算能力和自学能力。
2.设计思路:
本课程以静定结构与超静定结构的内力分析与位移计算为主线,结合结构几何构造分析等基本概念,讲授各种计算方法,并辅以大量的训练,使学生具备如下能力:(a)分析能力:对常用的杆件结构具有选择计算简图的初步能力,并能根据具体问题选择恰当的计算方法。
(b)计算能力:具有对各种静定、超静定结构进行计算的能力,初步具有使用结构计算软件的能力。
(c)判断能力:具有对计算结果进行校核、对内力分布的合理性作出定性判断的能力。
(1)理论教学:
- 3 -
理论教学以课堂讲授为主,应科学地采用现代教学方法,优先利用电子教案和多媒体课件,重点强调基本概念、基本理论、基本方法的学习、训练和掌握。
(2)实践性教学:
针对结构力学课的特点,除了要布置大量的课下作业外,在课堂教学期间,根据课程的各个节点,实时安排适当比例的思考题课堂讨论和代表性例题分析等实践性课堂教学内容。
3. 课程与其他课程的关系
先修课程:材料力学。
本课程与这门课程密切相关,学生应掌握材料力学的基本知识,才能保证结构力学的教学与实践达到较好的效果。
二、课程目标
本课程的目标是使学生牢固掌握静定结构与超静定结构的内力分析与位移计算,为后续专业课程的学习奠定理论基础;培养和提高学生的分析能力、数学计算能力和判断能力。
学生通过本课程的学习,应达到如下要求:
(1)一般要求
1 对一般杆件结构能选择计算简图。
2 能分析一般结构体系的几何组成,确定超静定次数。
3 理解梁、刚架、桁架、拱及组合结构的受力特性。
(2)静定结构要求
1 能熟练应用隔离体的平衡条件,正确计算静定结构的支座反力与内力,并掌握常见结构的受力特点。
2 了解变形体的虚功原理,掌握单位荷载法,能熟练计算静定结构的位移。
- 3 -
3 能用静力法或机动法作静定梁的影响线。
(3)超静定结构要求
1 掌握力法、位移法与力矩分配法的基本原理,能应用这些方法计算超静定结构的内力、位移。
2 掌握多层多跨刚架的近似计算方法。
三、学习要求
本课程主要以讲授各种方法为主,侧重精讲多练。
为达到上述课程目标,学生必须:
(1)具备一定的数学基础知识和材料力学知识。
(2)按时上课,上课认真听讲,积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。
(3)本课程将包含较多的课下作业,必须保质保量的按时独立完成课下作业。
四、教学内容
- 3 -
五、参考教材与主要参考书
1、参考教材:
龙驭球、包世华主编,结构力学(Ⅰ、Ⅱ)(第三版),高等教育出版社,2012
2、主要参考书:
[1] 朱伯钦、周竞欧、徐哲明主编,结构力学(上册、下册),同济大学出版社,1993
[2] 阳日等,结构力学习题指导(上册、下册),中国建筑工业出版社,1988
[3] 雷钟和、江爱川、郝静明,结构力学解疑,清华大学出版社,1996
- 3 -
[4] 徐新济、冯虹,结构力学复习与习题分析,同济大学出版社,1995
[5] 刘晓平,土木工程结构分析及程序设计,人民交通出版社,2001
六、成绩评定
(一)考核方式A:A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他
(二)成绩综合评分体系:
七、学术诚信
学习成果不能造假,如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等,均属造假行为。
他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。
本课程如有发现上述不良行为,将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长:院学术委员会签章:
- 3 -。