7、为何对于超静定结构当基础发生不均匀沉降时会产生内力.
土木工程师-专业知识(道路工程)-桥梁工程-桥梁的构造与设计
土木工程师-专业知识（道路工程）-桥梁工程-桥梁的构造与设计[单选题]1.四边支承的板，按双向板计算时，长边长度与短边长度之比小于()。
[2019年真题]A.3.0B.2.（江南博哥）5C.2.0D.1.5正确答案：C参考解析：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362—2018）第4.2.1条规定，四边支承的板，当长边长度与短边长度之比等于或大于2.0时，可按短边计算跨径的单向板计算；否则，应按双向板计算。
[单选题]2.Ⅰ类环境条件下，梁、板的普通钢筋和预应力直线形钢筋的最小混凝土保护层厚度是()。
[2019年真题]A.35mmB.30mmC.20mmD.15mm正确答案：C参考解析：根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362—2018）第9.1.1条第3款规定，普通钢筋和预应力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合表9-1-1（见题2解表）的规定。
由表可知，该厚度为20mm。
题2解表混凝土保护层最小厚度[单选题]3.公路桥梁预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于()。
[2019年真题]A.C50B.C40C.C35D.C30正确答案：B参考解析：根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）（2015年版）第4.1.2条规定，混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；采用强度等级400MPa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。
预应力混凝土的混凝土强度等级构件不应低于C40，且不应低于C30。
承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。
[单选题]4.桥梁在垂直荷载作用下，支撑处仅产生竖向反力。
下列哪个选项是主要承重构件？()A.桥面板B.桥墩C.主梁D.桥面铺装正确答案：C参考解析：梁桥的承重结构是主梁，是以主梁的抗弯能力来承受荷载的，其基本受力特征为弯曲，在垂直荷载作用下，支承处仅产生竖向反力。
7、为何对于超静定结构当基础发生不均匀沉降时会产生内力.
7、为何对于超静定结构当基础发生不均匀沉降时会产生内力？
支座位移，温度变化及制造误差统称为非荷载因素。
结构在非荷载因素作用下是否产生内力，完全取决于它在受到这些因素作用时，变形是否为充分自由的。
若可以自由地变形，则不会引起结构的内力，否则将使结构产生内力。
基础发生不均匀沉降时，会导致支座下沉。
此时，如果上部结构是静定结构，则允许构件产生符合其约束条件的自由变形而不产生内力。
对于超静定结构而言，多余约束就会束缚结构的自由变形，从而产生内力。
C’
如上图所示，当基础不均匀沉降导致支座B下沉时，对于第二个超静定结构，因为多余约束C（“多余”为一个相对的概念）的存在，会导致梁发生弯曲，产生弯矩和剪力。
对比第一个静定结构，可以得知，多余约束是超静定结构在基础发生不均匀沉降室产生内力的直接原因。
根本原因则是基础不均匀沉降会导致支座下沉。
桥梁工程知识点(4)
第一章绪论第一节概述1.桥梁组成: 上部结构、下部结构、支座、附属结构。
上部结构是跨越结构，是横越空间的部分（如梁桥指位于支座以上的部分) ，通常包括桥跨结构和桥面构造面构造两大部分。
上部结构的作用是跨越障碍并承受其上的桥面荷载和交通荷载。
桥面构造是指公路硷的行车道铺袋，铁路桥的道砟、枕木、轨道，以及伸缩缝、排水防水系统、人行道、安全带、路缘石、栏杆、照明系统等。
下部结构指桥梁支座以下的支承结构，它包括桥墩、桥台和桥墩台之下的基础，是将上部结构及其承受的交通荷载传入地基的结构物。
桥台设在桥跨结构的两端，它除了支承上部结构之外，还起到桥梁和路堤衔接并防止路堤下滑和坍塌的作用，其两侧做成填土或填石锥体并在表面加以铺砌，用来保证桥台和路堤的良好衔接，并保证桥头路堤的稳定。
桥跨结构与墩7台之间还设置支座，桥上还应设伸缩缝，通航河流还常设防止船只撞击墩台的防撞结构等。
二相关专业术语2.净孔径对于梁式桥是指设计洪水位上两个相邻桥墩台之间的净距。
对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
3.总孔径各孔净孔径的总和，它反映桥下宣泄洪水的能力4.计算跨径，轴心到轴心对于设有支座的梁桥，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是指桥跨两相邻拱脚截面重心之间的水平距离。
桥梁结构的力学计算，是以计算跨径为基础的。
5.标准跨径对于梁式桥，公路是指两相邻桥墩中线之间的距离，或桥墩中线与桥台背前缘之间的距离：铁路梁式桥特大桥：多孔跨径总长大于1000米，单孔跨径大于150米大桥：1000米大于多孔跨径总长大于100米 150米，大于等于单孔跨径，大于等于40米桥长梁桥系指桥台挡砟前墙之间的长度：供桥系指拱上侧墙与桥台侧墙之间两伸缩缝外端之间的长度，钢架桥系指钢架顺跨度方向外侧间的长度。
6.四按结构体系分类7.梁式桥：简支梁、连续梁、悬臂梁梁式桥在竖向荷载作用下，支座只产生竖向反力，梁部结构只受弯剪（有时也受扭），不承受轴向力。
超静定结构产生内力的原因
超静定结构产生内力的原因
近几十年来，超静定结构（SSS）在结构领域一直受到很多关注。
它具有生成内力的能力，可以用来控制结构的形状，实现系统的自我可控，从而帮助设计者更好地解决复杂的结构问题。
那么，超静定结构产生内力的原因是什么呢？
首先，超静定结构是通过在材料中分布多个晶格结构，每个晶格结构具有自身的内力，当这些内力彼此结合时，就形成了超静定结构，也就是说，超静定结构产生内力的原因是其内部结构上的细微变化。
具体而言，晶格结构的形状、尺寸和空间结构等都会影响内力的大小。
其次，超静定结构中的材料也是影响内力的关键因素。
组成超静定结构的材料具有弹性和力学特性，其中含有力学特性的晶格结构会被一定程度地拉伸变形，形成内力。
此外，当结构中的材料受到外力时，也会产生内力，从而改变结构的形状和尺寸。
最后，外力也是影响超静定结构的消除内力的重要因素。
外力改变晶格结构的形状，使其充满内力；当外力消失时，晶格结构的内力也会随之消失。
这一过程的结果就是，超静定结构的形状和尺寸发生了变化，这就是超静定结构产生内力的原因。
总而言之，超静定结构产生内力的原因是多方面的：结构内部晶格结构的变化、组成超静定结构的材料的弹性和力学特性以及外力的作用等。
不同的原因可以产生不同程度的内力，依赖于超静定结构系统的设计。
因此，设计者需要综合考虑内力产生的原因，以便更好地解决结构设计问题。
超静定结构的内力
06 超静定结构的应用与发展趋势
CHAPTER
应用领域
桥梁工程
建筑工程
超静定结构在桥梁设计中应 用广泛，如斜拉桥、拱桥等， 能够提供更高的承载能力和
稳定性。
超静定结构在高层建筑、大 跨度结构等建筑工程中具有 重要应用，能够增强结构的
优化设计方法
数学模型法
有限元法
遗传算法
建立超静定结构的数学模型， 包括受力分析、位移分析、 稳定性分析等，以便进行优 化设计。
利用有限元分析软件对超静 定结构进行离散化分析，得 到结构的内力和位移等结果， 为优化设计提供依据。
采用遗传算法等智能优化算 法对超静定结构进行优化设 计，寻找最优解或近似最优 解。
超静定结构的内力
目录
CONTENTS
• 超静定结构的基本概念 • 超静定结构的内力分析方法 • 超静定结构的内力计算 • 超静定结构的稳定性分析 • 超静定结构的优化设计 • 超静定结构的应用与发展趋势
01 超静定结构的基本概念
CHAPTER
定义与特点
定义
超静定结构是指具有多余约束的结构， 即结构的自由度小于其独立刚体的自 由度。
抗震性能和承载能力。
机械工程
航空航天工程
超静定结构在机械设计中用 于制造高强度、高刚度的零 部件，提高机械设备的稳定
性和可靠性。
超静定结构在航空航天领域 的应用，如飞机机身、火箭 发动机壳体等，能够提供更
高的结构强度和稳定性。
发展趋势
优化设计
随着计算机技术的发展，超静定结构的优化设计成为研究 热点，旨在寻求更轻量化、高效的结构形式。
国开大土木工程力学形考作业三及答案
形考作业三一、单项选择题（每小题3分，共30分）超静定结构产生内力的原因（）选择一项：A. 支座位移B. 荷载作用与温度变化C. 制造误差D. 以上四种原因正确答案：以上四种原因超静定结构在支座移动作用下产生的内力与刚度（）选择一项：A. 无关B. 相对值有关C. 绝对值有关D. 相对值绝对值都有关正确答案：绝对值有关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（）选择一项：A. 梁B. 组合结构C. 桁架D. 横梁刚度为无限大的排架正确答案：组合结构在力法方程的系数和自由项中（）选择一项：A. 恒大于零B. 恒大于零C. 恒大于零D. 恒大于零正确答案：恒大于零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（）选择一项：A. 方向的位移B.C.D. 方向的位移正确答案：方向的位移力法方程中的系数代表基本体系在作用下产生的（）选择一项：A.B. 方向的位移C.D. 方向的位移正确答案：方向的位移图示结构的超静定次数是（）选择一项：A. 12B. 10C. 6D. 9正确答案：12图示超静定结构的次数是（）选择一项：A. 8B. 6C. 5D. 7正确答案：7下图所示对称结构的等代结构为（）选择一项：A.B.C.D.正确答案：下图所示对称结构A截面不为零的是（）选择一项：A. 竖向位移B. 轴力C. 弯矩D. 转角正确答案：转角图示对称结构EI = 常数，对称轴穿过的截面C内力应满足（）选择一项：A.B.C.D.正确答案：超静定结构的超静定次数等于结构中（）选择一项：A. 结点数B. 多余约束的数目C. 约束的数目D. 杆件数正确答案：多余约束的数目用力法计算超静定结构时，其基本未知量为（）选择一项：A. 结点线位移B. 多余未知力C. 结点角位移D. 杆端弯矩正确答案：多余未知力力法典型方程是根据以下哪个条件得到的（）选择一项：A. 多余约束处的位移协调条件B. 结构的平衡条件C. 同时满足A、B两个条件D. 结构的变形条件正确答案：多余约束处的位移协调条件力法的基本体系是（）选择一项：A. 瞬变体系B. 一组单跨度超静定梁C. 几何不变体系D. 可变体系正确答案：几何不变体系用力法计算图示结构时，不能作为基本结构的是图（）选择一项：A.B.C.D.正确答案：图4所示结构的超静定次数为（）选择一项：A. 1B. 4C. 3D. 2正确答案：4图示结构的超静定次数是（）选择一项：A. 4B. 5C. 6D. 2正确答案：6下图所示对称结构的等代结构为（）选择一项：A.B.C.D.正确答案:对称结构作用正对称荷载时，对称轴穿过的截面（）选择一项：A. 只有剪力和只有弯矩同时满足B. 只有弯矩C. 只有轴力D. 只有剪力正确答案：有剪力和只有弯矩同时满足下图所示对称结构A截面不为零的是（）选择一项：A. 弯矩B. 水平位移C. 剪力D. 轴力正确答案：轴力超静定结构在荷载作用下产生的内力与刚度（）选择一项：A. 相对值绝对值都有关B. 相对值有关C. 绝对值有关D. 无关正确答案：相对值有关图示结构的超静定次数是（）选择一项：A. 2B. 5C. 6D. 4正确答案：2图示刚架的超静定次数为（）选择一项：A. 2次B. 1次C. 3次D. 4次正确答案：3次关于下图所示对称结构，下列论述正确的是（）选择一项：A. A点线位移为零B. AB杆无轴力C. AB杆无剪力D. AB杆无弯矩正确答案：AB杆无轴力二、判断题（每小题3分，共30分）在力法计算时，多余未知力由位移条件来求，其他未知力由平衡条件来求。
混凝土结构第十一章思考题参考答案
第十一章思考题参考答案11.1 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。
11.2 计算板传给次梁的荷载时，可按次梁的负荷范围确定，隐含着什么假定？答：假定板、次梁非连续,并且仅短向传力。
11.3 为什么连续梁内力按弹性计算方法与按塑性计算方法时，梁计算跨度的取值是不同的？答：两者计算跨度的取值是不同的,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,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。
11.4 试比较钢筋混凝土塑性铰与结构力学中的理想铰和理想塑性铰的区别。
答：1）理想铰是不能承受弯矩，而塑性铰则能承受弯矩（基本为不变的弯矩）；2）理想铰集中于一点，而塑性铰有一定长度；3）理想铰在两个方向都能无限转动，而塑性铰只能在弯矩作用方向作一定限度的转动，是有限转动的单向铰。
11.5 按考虑塑性内力重分布设计连续梁是否在任何情况下总是比按弹性方法设计节省钢筋？答：不是的11.6 试比较内力重分布和应力重分布答：适筋梁的正截面应力状态经历了三个阶段：弹性阶段--砼应力为弹性，钢筋应力为弹性；带裂缝工作阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为弹性；破坏阶段--砼压应力为弹塑性，钢筋应力为塑性。
上述钢筋砼由弹性应力转为弹塑性应力分布，称为应力重分布现象。
由结构力学知，静定结构的内力仅由平衡条件得，故同截面本身刚度无关，故应力重分布不会引起内力重分布，而对超静定结构，则应力重分布现象可能会导：①截面开裂使刚度发生变化，引起内力重分布；②截面发生转动使结构计算简图发生变化，引起内力重分布。
混凝土结构设计(专升本)
混凝土结构设计(专升本)单选题1. 五跨等跨连续梁，现求第二跨跨中最大弯矩，活荷载应布置在_______跨。
(5分)(A) 1,2,3(B) 2,4(C) 2,4,5(D) 1,3,5标准答案是：B2. 单向板肋梁楼盖中横向抗侧刚度最大的梁布置形式是_______。
(5分)(A) 主梁纵向布置，次梁横向布置(B) 主梁横向布置，次梁纵向布置(C) 只设次梁，不设主梁(D) 只设主梁，不设次梁标准答案是：B3. 五跨等跨连续梁，现求第三跨跨中最大弯矩，活荷载应布置在_______跨。
(5分)(A) 1,2,3(B) 1,2,4(C) 2,4,5(D) 1,3,5标准答案是：D4. 工程实践表明，次梁常用的跨度为_______。
(5分)(A) 4～6m(B) 5～7m(C) 6～7m(D) 3～5m标准答案是：A5. 钢筋混凝土超静定结构中存在内力重分布是因为_______。
(5分)(A) 混凝土的拉压性能不同(B) 结构由钢筋和混凝土两种不同材料组成(C) 各截面刚度不断变化，塑性铰的形成(D) 受拉混凝土不断退出工作标准答案是：C多选题6. 在主次梁相交处，主梁内需设置_______。
(5分)(A) 附加箍筋(B) 吊筋(C) 附加横向钢筋(D) 腰筋标准答案是：A,B,C7. 双向板配筋形式有_______。
(5分)(A) 弯起式(B) 焊接式(C) 螺旋式(D) 分离式标准答案是：A,D8. 平台梁承重的钢筋混凝土现浇楼梯形式有_______。
(5分)(A) 螺旋式(B) 立柱式(C) 板式(D) 梁板式标准答案是：C,D9. 单向板中钢筋有_______。
(5分)(A) 纵向受力钢筋(B) 分布钢筋(C) 箍筋(D) 腰筋标准答案是：A,B10. 单向板一般包括的情况是_______。
(5分)(A) 悬臂板(B) 对边支承板(C) 主要在一个方向受力的四边支承板(D) 双向受力四边支承板标准答案是：A,B,C判断题11. 单向板和双向板是根据板的支承情况确定的。
静定结构产生内力的原因
静定结构产生内力的原因1. 引言内力是结构力学中的重要概念之一，它指的是作用在结构内部的力。
静定结构是指力学系统内的所有构件和关系都可以由成立的平衡方程唯一确定的结构。
那么，在静定结构中，为何会产生内力呢？本文将通过多个层次的观点，全面、详细、完整地探讨静定结构产生内力的原因。
2. 静力学角度2.1 平衡条件静定结构的特点是力学系统处于平衡状态。
根据静力学原理，系统平衡的必要条件是合力为零，合力矩为零。
然而，这并不意味着所有构件之间的内力为零。
在静定结构中，由于构件之间的支座反力作用，构件内部会产生有效的内力，以维持系统的平衡。
2.2 支反力的产生在静定结构中，支座是承受外界荷载的关键部位，也是内力产生的主要来源之一。
当结构受到外力作用时，支座会产生相应的支反力以平衡外力的作用，这些支反力会向结构内部传递，导致构件之间产生内力。
2.3 构件的受力分析静定结构中的构件可看作刚体，在受力作用下，构件内部会发生内力的传递和平衡。
结构中的构件通常由梁、柱、杆等组成，它们在受到外力作用时会产生弯矩、剪力、轴力等内力，这些内力分布在构件的截面上，并通过约束条件保持结构的平衡。
3. 结构力学角度3.1 结构的变形静定结构在受到外力作用时会发生变形，这是结构力学的基本内容之一。
由于结构的刚度限制，构件会相互转移荷载，导致内力的产生。
例如，在悬臂梁上加在端点的荷载会使梁产生弯曲变形，从而在梁内部产生弯矩和剪力，这些内力是为了平衡外力作用而产生的。
3.2 约束条件的作用结构中的约束条件对内力的产生起着重要的作用。
约束条件可以是支座、铰接等，它们不仅限制了结构的自由度和运动，还会产生与约束相关的内力。
例如，在悬臂梁上加在端点的荷载会导致支座反力的产生，这些反力同时也是梁内部的内力。
3.3 变形能的转化结构在受到外力作用时会发生变形，由于结构的刚度，变形能会以内力的形式储存起来。
这种内力称为弹性内力，其大小和分布取决于结构的几何形状、材料特性和荷载条件等因素。
超静定结构产生内力的原因
超静定结构产生内力的原因超静定结构是指结构中的支座反力与外力之间的关系不足以确定结构中所有的内力。
这种结构在实际工程中应用广泛，如悬索桥、拱桥、梁桥等。
然而，这种结构的内力分布不易确定，因此需要进行详细的分析和计算。
本文将从原理、事实举例等方面探讨超静定结构产生内力的原因。
一、原理超静定结构的内力分布不易确定的原因是由于支座反力与外力之间的关系不足以确定结构中所有的内力。
具体来说，当结构中的支座反力与外力之间的关系确定时，结构中的内力就可以通过静力平衡方程计算出来。
但是，在超静定结构中，支座反力与外力之间的关系不足以确定结构中所有的内力，因此需要进行详细的分析和计算。
二、事实举例1. 悬索桥悬索桥是一种常见的超静定结构，其内力分布不易确定。
悬索桥的主要受力构件是悬索，其受力方式为受拉，因此悬索中的内力分布不易确定。
此外，悬索桥的支座反力与外力之间的关系不足以确定结构中所有的内力，因此需要进行详细的分析和计算。
2. 拱桥拱桥也是一种常见的超静定结构，其内力分布同样不易确定。
拱桥的主要受力构件是拱腹、拱脚和拱顶，其中拱腹的受力方式为受压，而拱脚和拱顶的受力方式为受拉，因此拱桥中的内力分布不易确定。
此外，拱桥的支座反力与外力之间的关系不足以确定结构中所有的内力，因此需要进行详细的分析和计算。
3. 梁桥梁桥也是一种常见的超静定结构，其内力分布同样不易确定。
梁桥的主要受力构件是梁，其受力方式为受弯和受剪，因此梁中的内力分布不易确定。
此外，梁桥的支座反力与外力之间的关系不足以确定结构中所有的内力，因此需要进行详细的分析和计算。
三、结论超静定结构产生内力的原因是由于支座反力与外力之间的关系不足以确定结构中所有的内力。
在实际工程中，超静定结构的内力分布不易确定，因此需要进行详细的分析和计算。
通过对悬索桥、拱桥和梁桥等超静定结构的分析，可以发现这些结构的内力分布不易确定，需要进行详细的分析和计算。
因此，在实际工程中，需要采用合适的方法进行内力分析和计算，以确保结构的安全性和稳定性。
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7、为何对于超静定结构当基础发生不均匀沉降时会产生内力？
支座位移，温度变化及制造误差统称为非荷载因素。
结构在非荷载因素作用下是否产生内力，完全取决于它在受到这些因素作用时，变形是否为充分自由的。
若可以自由地变形，则不会引起结构的内力，否则将使结构产生内力。
基础发生不均匀沉降时，会导致支座下沉。
此时，如果上部结构是静定结构，则允许构件产生符合其约束条件的自由变形而不产生内力。
对于超静定结构而言，多余约束就会束缚结构的自由变形，从而产生内力。
C’
如上图所示，当基础不均匀沉降导致支座B下沉时，对于第二个超静定结构，因为多余约束C（“多余”为一个相对的概念）的存在，会导致梁发生弯曲，产生弯矩和剪力。
对比第一个静定结构，可以得知，多余约束是超静定结构在基础发生不均匀沉降室产生内力的直接原因。
根本原因则是基础不均匀沉降会导致支座下沉。