结构力学期末超静定总复习
大学_结构力学及系统期末复习知识点总结_1
结构力学及系统期末复习知识点总结结构力学及系统期末复习知识点总结一、平面体系的机动分析 (计算重点)1、力法的基本概念;2、力法的典型方程的原理及其系数的概念;3、掌握力法求解超静定梁河超静定刚架的方法;4、掌握超静定结构的位移计算的'方法;5、弹性中心法的基本概念;6、两铰拱及系杆拱的基本概念;7、超静定结构的基本特性。
结构力学及系统期末复习知识点总结二、静定梁和静定刚架 (理解概念)1、拱和梁的区别;2、拱的主要形式;3、合理拱轴线的概念。
结构力学及系统期末复习知识点总结三、静定拱(绘制内力图)1、掌握单跨静定梁和多跨静定梁的内力图绘制方法(M图);2、掌握静定平面刚架的内力图绘制方法(M图);3、静定结构的特性。
结构力学及系统期末复习知识点总结四、静定平面桁架 (理解概念)1、结点法和截面法的概念;2、判断零杆的基本方法;3、组合结构的概念。
结构力学及系统期末复习知识点总结五、结构位移计算1、变形体的虚功原理概念;2、掌握图乘法的概念以及应用;3、线弹性结构的互等定理概念。
结构力学及系统期末复习知识点总结六、力法(理解概念)1、力矩分配法的基本概念;2、无剪力分配法的基本概念;3、剪力分配法的基本概念。
结构力学及系统期末复习知识点总结七、位移法(计算重点)1、影响线的基本概念;2、掌握绘制影响线的两种基本方法，重点在机动法;3、掌握根据影响线求结构内力的方法和概念;结构力学及系统期末复习知识点总结八、渐进法(计算重点)1、等截面直杆的转角位移方程，熟记(理解)并掌握表8-1中常用超静定梁的杆端弯矩和剪力的图;2、位移法及其典型方程的基本概念，各种系数的意义等;3、掌握位移法求解超静定结构的方法。
结构力学及系统期末复习知识点总结九、影响线(理解概念)1、几何不变体系和几何可变体系(含常变和瞬变)的概念;2、几何不变体系的三个基本组成规则;3、静定结构的几何构造特征。
结构力学期末总复习共92页
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚韧勤 勉。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
长沙理工结构力学期末考试题库和答案第二章静定梁与钢架 结构力学超静定
长沙理工结构力学期末考试题库和答案第二章静定梁与钢架结构力学超静定第二章静定梁及静定刚架一、判断题1．静定结构在荷载作用下产生的内力与杆件弹性常数、截面尺寸无关。
（ O ）2．计算位移时，对称的静定结构是指杆件几何尺寸、约束、刚度均对称的结构。
（ O ） 3．静定结构在支座移动、变温及荷载分别作用下，均产生位移和内力。
（ X ）4．几何不变体系一定是静定结构。
（ X ）25．图示结构 MK = ql/2（内侧受拉）。
（ X ）q6．图示结构中 AB 杆弯矩为零。
（ X ） q7．图示结构中 |MAC|=|MBD|。
（ O ）|8．图示结构中 |MAC|=|MBD。
（ O ）l9．图示结构 M 图的形状是正确的。
（ X ） M 图 10．图示结构|MC|=0 。
（ O）11．图示结构中 A、B 支座反力均为零。
d二、选择题12．静定结构有变温时：（ C ）A. 无变形，无位移，无内力；B. 有变形，有位移，有内力；C. 有变形，有位移，无内力；D. 无变形，有位移，无内力。
13．静定结构在支座移动时：（ D ）A. 无变形，无位移，无内力；B. 有变形，有位移，有内力；C. 有变形，有位移，无内力； D 无变形，有位移，无内力。
O ）（14．静定结构的内力计算与（ A ）A. EI 无关；B. EI 相对值有关；C. EI 绝对值有关；D. E 无关， I 有关。
15．图示结构MA 、MC （设下面受拉为正）为：（ C ）A.MA =0 ，MC=Pa/2 ；B.MA =2Pa ，MC=2Pa ；C.MA =Pa ，MC=Pa ；D.MA =－Pa，MC=Pa 。
16．图示结构 MA、 MB （设以内侧受拉为正）为：( DA. MA=－Pa ， MB =Pa；B. MA=0 ， MB =－Pa ；C. MA=Pa ，MB =Pa ；D.MA=0 ， MB =Pa 。
17．图示结构 B 点杆端弯矩（设内侧受拉为正）为：( C )A.MBA = Pa, MBC = －Pa ；B.MBA = MBC = 2Pa；C. MBA = MBC = Pa ；D.MBA = MBC = 0 。
结构力学_11超静定结构-位移法
§11.3 位移法的基本未知量和基本体系
1、结点角位移数：
结构上可动刚结点数即为位移法计算的结点角位移数。
2、结构独立线位移：
每个结点有两个线位移，为了减少未知量，引入与实际相符的两个假设：
（1）忽略轴向力产生的轴向变形 （2）变形后的曲杆长度与其弦等长。
C
C
D
D
A
B
线位移数也可以用几何方法确定。 将结构中所有刚结点和固定支座，代之以铰结点和铰支座，分析新体系的
基本方法 （手算）
机算
力法
位移法
矩阵 力法
力矩分配法
矩阵 位移法
力法几次9超次静定?
位移法几1次次超静定?
§11.1
P C θA
θA
位移法的基本概念
B
A
附加
刚臂 C
P B
附加刚臂限制结
点位移，荷载作
A 用下附加刚臂上
产生附加力矩
C θA
B
θA
施加力偶使结点产 生的角位移，以实
A 现结点位移状态的
一致性。
D
2
C
F22
A
D
A
D
Fk1111
2i B
1 =1
i
A
C
kF2211
Fk122
B
i
D
A
建立基本方程
F11+F12+F1P=0………………(1a) F21+F22+F2P=0………………(2a)
k111 + k122 +F1P =0………..(1) k211 + k222 +F2P =0………..(2)
《结构力学期末复习》PPT课件
主系数δii表示基本体系由Xi=1产生的Xi方向上的位移 付系数δik表示基本体系由Xk =1产生的Xi方向上的位移 自由项ΔiP表示基本体系由荷载产生的Xi方向上的位移
对于n次超静定结有n个多余未知力X1、 X2、…… Xn，力法基本体系与原 结构等价的条件是n个位移条件，Δ1=0、 Δ2=0、 ……Δn=0，将它们展开
力法校核 1）阶段校核： ①计算前校核计算简图和原始数据，基本体系是否几何不变。 ②求系数和自由项时，先校核内力图，并注意正负号。 ③解方程后校核多余未知力是否满足力法方程。
q=23kN/m 6m
q=23kN/m
↑↑↑↑↑↑↑ ↑↑↑↑↑↑↑
§9.6 超静定结构的位移计算
由此求得
CG
D
当
{
Δ1=0 Δ2=0
完全一样。
力法的特点： 基本未知量——多余未知力； 基本体系——静定结构； 基本方程——位移条件——变形协调条件。
2、多次超静定结构的计算
δ11
d
q ii
主↓↓M↓系E↓↓Ii↓2数↓↓Bd恒s 为0正,d＝i，k 付基ΔΔ系本B↓HBM↓=V体=↓Δ数Δ↓E系↓i↓M21=I、↓0↓=Xk0自2 dδBs由1X＝21项000可,Di正P ×可X1 负M＋可Ei M为I XP1零=1dδ。s21主000
2） NP、QP、MP实际荷载引起的内力，是产生位移的原因； 虚设单位荷载引起的内力是
N ,Q , M
3） 公式右边各项分别表示轴向变形、剪切变形、弯曲
变形对位移的影响。
4）梁和刚架的位移主要是弯矩引起的
D iP
MM P dx
EI
5）桁架
D
NN Pl
iP
EA
土木工程结构力学考试复习要点(知识点+例题)
2bd
1 (c d) 2
ad
bc)
基线同侧积为正，反之为负。
⑸ 记住几种常用图形的形心位置、面积计算公式。
h l2 l2 2 hl
3
h
5l 3l 88
2 hl 3
h
3l 1l 44
1 hl 3
h
2l 1l 33
1 hl 2
举例：1.指出以下结构的超静定次数。
⑶ 去掉一个固定端或切断连续杆 = 去掉三个约束。
⑷ 去掉一个定向支座 = 去掉二个约束。
⑸ 把刚性联接或固定端换成一个铰联接 = 去掉一个约束。
3．力法典型方程的形式，力法方程的物理意义，各符号的含义。
一次超静定结构 11x1 1p 1 (0)
两次超静定结构
11x1 12 x2 1p 1 (0) 21x1 22 x2 2 p 2 (0)
杆6为梁式杆件，应主 要考虑弯曲变形。
3. 分别说出下面几种基本结构中，力法方程的具体意义及 11 1P 的具体含义，
并用图形表示。
P
P
x1
P
B
C
x1 x1
x1
A 原结构
基本结构⑴
基本结构⑵
基本结构⑶
11 x1 1p 0
P
B
C
x1
A 基本结构⑴
P
B
C
原结构在C处
的竖向线位移
11 x1 1p 0
两个三角形图乘:
a
两个梯形图乘:
曲线图形与直线图形图乘:
h 1 ql 2
a
8
a b
l a
b
结构力学复习提纲
当P=1在C截面以左时，取C截面以右研究：
FQC ? ? 1;
M C ? b ? RB ? b
(0 ? x ? a)
当P=1在C截面以右时，取C截面以左研究：
FQC ? 0 ;
MC ? mA ? a ? b ? x
A 1
C
B
b
(a? x? a? b? d )
D
FQC影响线
A
C
B
D
M C影响线
d
四、力法 考点：力法求解一次超静定问题及超静定结构特征
?
? 1? 42 6
?
? 2.67
ql 2 mAB ? ? 3 ? ? 5.33
（2）S、? 、C
1.39
? SBA ? i2 ? 3
? ?
S
BC
?
3i1
?
12
? ? ?
?
BA
?
3 3 ? 12
?
0.2
?? ? BC ? 0.8
CBA ? ? 1
6.61
5.70 M图(kN·m)
例2： 8kN A
（3）结点法求解未知力不大于2个
(4) 应用截面法时：如有多个水平向平行未知力，则不 要忘记用竖向力平衡来求解。 另外，对未知力交点取矩，可求得第三杆内力
1C
2
h
A
3
D
P
P
6a
P
P
练习课后习题：3.11：A、B、D
三、静定结构影响线（影响线画法）
考点：静力法或机动法作直接荷载作用下梁的影响线 影响线是单位移动荷载作用下，某一位置的量值（支反力、 内力或位移）随荷载位置变化的图形；
结构力学期末总复习
结构力学期末超静定总复习
３．利用叠加法求Ｍ图 M AC M 1 X 1 M 2 X 2 M P
（右侧受拉）
（试题）（同作业） 用力法计算图示结构，并绘出M图。EI=常数。（20分） 解: 1) 选 取基本结构，确定基本未知量x1、x2。 2) 列力法方程 11x1 12 x2 1 p 0
10KN 4m
X1 1
2m 2m
21xi 22 x2 2 p 0
3)绘 M 1
X1 X2
M2
和
Mp 图
10KN
4) 求系数和自由项
11
1 1 64 ( 4 4 4) EI 3 3EI
2
M1
基本结构
4
10KN
22 12
1 1 256 ( 4 4 4 4 4 4) EI 3 3EI 1 1 32 21 ( 4 4 4) EI 2 EI
iP 实质上是计算静定结构的位移，对梁和刚架可采用“图乘法”计算。 y0 图乘法计算公式 基线同侧图乘为正，反之为负。 EI 2
主系数 ii
Mi ds EI
M
i
图自乘，恒为正。
副系数 ij 自由项
Mi M j EI
ds
M
i
图与 M j 图图乘，有正、负、零的可能。
1 hl 3
1 hl 2
举例：1.指出以下结构的超静定次数。
复铰
6次 4次
2.判断或选择 ⑴ 静定结构的内力计算，可不考虑变形条件。（√）
4次
通过静力平衡条件能 求出静定结构的全部 反力及内力。
⑵ 力法只能用于线形变形体系。
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b. 偶数跨 — 取半边结构时，对称轴通过的杆件，弯曲刚度取一半。
EI
EI
EI
简化为
EI
EI/2
L/2
L/2
L/2
⑶ 对称结构上作用一般荷载时，可将荷载分解为正对称与反对称两种情况 之后在于以简化。（例：略） 另：简化时，应充分利用局部平衡的特殊性，以简化计算。 例如： P P/2 P/2 P/2 P/2
x1
B
x1
P C
11 x1 1 p 0
原结构在B处的 相对角位移
11
x1 1
1P
P
x1 1
A 基本结构⑶
基本结构在一对力偶 x1和荷载P共同作用下 在B处的相对角位移
二.力法解超静定结构的计算步骤 用力法计算并绘图示结构的M图 解: 1)取基本结构，确定基本未知量 2) 列力法方程 11x1 1 p 0 3)绘
（a） （b） 对称荷载 反对称荷载 （局部平衡，各杆弯矩为0） P/2 P/2 简化 P/2
（b） 反对称荷载
往年试题举例:
用力法求图示结构M图, EI=常数 ， M0=45kN.m 。 A M0 B D
4m
M0
M0
M0 X1
2.5
45
M0
X1=1
C
3m 2.5m 2.5m 3m 3m 2.5m 基本结构
C
M0
x1
A
EI 2 EI 原结构 l
B
M0
C
B
EI
l
A
x1
2 EI 基本结构
M1 和 M p 图
4) 求系数和自由项
l
l
5l 3 1 1 1 11 (l l l ) ( l l l) EI 3 6 EI 2 EI
1 P M 0l 2 1 ( M 0 l l ) 2 EI 2 EI
结构力学
期末总复习
第一部分
一．基本概念 1．超静定结构的基本概念 ⑴ 由静力平衡方面分析:
力法
静定结构：通过静力平衡条件能求出结构的全部反力及内力的结构。 超静定结构：通过静力平衡条件不能求出结构的全部反力及内力的结构(需增加 变形协调条件) 。 ⑵ 由几何组成方面分析: 静定结构：无多余约束的几何不变体。 超静定结构：具有多余约束的几何不变体。 2．判定超静定次数的方法：去掉多余约束使之成为静定结构。 超静定次数=多余约束的个数 简支梁式
iP 实质上是计算静定结构的位移，对梁和刚架可采用“图乘法”计算。 y0 图乘法计算公式 基线同侧图乘为正，反之为负。 EI 2
主系数 ii
Mi ds EI
M
i
图自乘，恒为正。
副系数 ij 自由项
Mi M j EI
ds
M
i
图与 M j 图图乘，有正、负、零的可能。
ij ji
M i 图与 M P 图图乘，有正、负、零的可能。
iP
Mi MP ds EI
应掌握图乘法的注意事项： ⑴ ω—一个弯矩图的面积。y0—与取面积的图形形心对应的另一个弯矩图的纵标值。 ⑵ 两个弯矩图中，至少有一个是直线图形。 y0取自直线图形。（折线应分段） ⑶ 必须是等截面的直杆。（变截面应分段） ⑷ 常用的图乘结果：
l y 0 (2ac 2bd ad bc) l y 0 (2ac 2bd ad bc ) 6 6
⑸ 记住几种常用图形的形心位置、面积计算公式。
h
l 2 l 2
5 l 8 3 l 8
h
3 l 4 1 l 4
h
2 l 3 1 l 3
h
2 hl 3
2 hl 3
（√ ）
MiM j dx 可知，EI应为常数且不能均为无穷大。 EI
（C ） B.结点的平衡条件 D.结构的平衡条件及变形协调条件
•⑷ 在超静定结构计算中，一部份杆件考虑弯曲变形，另一部份杆件考虑轴向变形， 则此结构为 ( D )。
A. 梁
B. 桁架
C.横梁刚度为无限大的排架
杆1、杆2、杆3、杆4、杆5 均为只有轴力的二力杆，仅 考虑轴向变形。 杆6为梁式杆件，应主 要考虑弯曲变形。
M BC 0 9.82 0 M BA 2.5 9.82 45 20.45kN M 请思考：若此题若改为对称荷载，结构又应该如何简化？
7l EI 12 0 EI 11 例：图b为图a的基本体系。已知 12 2 3l Pl EI 22 EI 2 P 0 求结构的M图. (EI=常数) EI 1P 4 16 P x1 P B C x1
基本结构在竖向力x1 和荷载P共同作用下在 C处的竖向线位移
原结构在C处 的竖向线位移
P
11
x1 1
x1
A 基本结构⑴ P B C
1P
11 x1 1 p 0
基本结构在力偶x1和 荷载P共同作用下在A 处的转角位移
原结构在A处 的角位移
P
A
x1
基本结构⑵
11
x1 1
1P
3．力法典型方程的形式，力法方程的物理意义，各符号的含义。 一次超静定结构
11 x1 1 p 1 (0)
两次超静定结构
11 x1 12 x 2 1 p 1 (0) 21 x1 22 x 2 2 p 2 (0)
力法方程的物理意义： 基本结构在荷载和多余约束力共同作用下，在多余约束处的变形和原结构 在多余约束处的变形是相等的。 ——实质是多余约束处的变形协调条件（位移条件） 应明确以下几点 ⑴ 基本未知量xi是广义多余力，每个方程是与多余约束相应的位移条件。 ⑵ 力法的基本结构是去掉多余约束后的静定结构。 ⑶ 力法方程中：
3M 0 5l
2M 0 5
3M 0 5
2M 0 5
M
C
0
M图
三.对称性的利用 （重点掌握半刚架法） 1。对称结构的概念（几何尺寸、支座、刚度均对称）
EI EI
2EI
非对称结构
L/2
L/2
2EI
EI
2EI
EI EI EI
2EI
2EI 2EI
EI
L
L
L/2
L/2
对称结构
非对称结构
2。简化方法 ⑴ 对称结构在对称荷载作用下（特点：M、N图对称，Q图反对称）
两个三角形图乘:
曲线图形与直线图形图乘: 两个梯形图乘:
h
a
l
l
a
1 ql 8
2
b
b
l
b l
y 0 abl
(1/3高高底）
c
l
d
c
l
d
1 3
y 0 abl
1 6
(1/6高高底） 基线同侧积为正，反之为负。
2 1 hl (c d ) (1/6杆长乘2倍同侧积加1倍异侧积） 3 2
Pl / 4 MP
3 Pl 28
P
M1
1.5
M2
解:１．列力法方程
11x1 12 x2 1 p 0 21xi 22 x2 2 p 0
x2 0
11 Pl 56
3 Pl 56
２．将已知条件代入方程求基本未知量
M 图
x1
1P
11
Pl 2 12 3 3 Pl pl (即 M CA M CB ，外侧受拉） 16 7 l 28 28
3 pl 1 3 pl 28 2 56
３．利用叠加法求Ｍ图 M AC M 1 X 1 M 2 X 2 M P
（右侧受拉）
（试题）（同作业） 用力法计算图示结构，并绘出M图。EI=常数。（20分） 解: 1) 选 取基本结构，确定基本未知量x1、x2。 2) 列力法方程 11x1 12 x2 1 p 0
i —与多余约束相应的原结构的已知位移，一般为零。 iP —基本结构单独承受外荷载作用时，在x 作用点，沿x 方向的位移。(自由项） i i
ij —基本结构由于xj=1作用，在xi作用点，沿xi方向的位移。（柔度影响系数）
4．在外荷载作用下，超静定梁和刚架的内力与各杆的EI的相对值有关，而与 其绝对值无关。（ ij iP 的分母中都有EI，计算未知力时，EI可约简） 5.求 ij
a. 奇数跨 — 取半边结构时，对称轴截面处视为定向支座。
M0 M0 简化为 M0
b. 偶数跨 — 取半边结构时，对称轴截面处视为固定端。
简化为
L/2
L/2
L/2
⑵ 对称结构在反对称荷载作用下（特点：M、N图为反对称，Q图为对称）
a. 奇数跨 — 取半边结构时，对称轴截面处视为与杆件垂直的可动铰支座。
M0
M0
x1 1
l M图 1
M0
M p图
5) 把系数和自由项代入力法方程求未知量：
x1
1 p
11
M 0 l 2 6EI 3M 0 2EI 5l 3 5l
2M 0 5
M0 M0
3M 0 5
x1
6) 作结构的M图。 （将解得的基本未知量直接作用于B支座处， 利用截面法计算即可）
10KN 4m
X1 1
2m 2m
21xi 22 x2 2 p 0
3)绘 M 1
X1 X2
M2
和
Mp 图
10KN
4) 求系数和自由项
11
1 1 64 ( 4 4 4) EI 3 3EI
2
M1
基本结构
4