《结构稳定理论》复习思考题——含答案-

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第7章思考题与参考答案

第7章思考题与参考答案

第7章思考题参考答案1. 为什么说结构的自振频率是结构的重要动力特征,它与那些量有关,怎样修改它? 答:动荷载(或初位移、初速度)确定后,结构的动力响应由结构的自振频率控制。

从计算公式看,自振频率与质量与刚度有关。

质量与刚度确定后自振频率就确定了,不随外部作用而改变,是体系固有的属性。

为了减小动力响应一般要调整结构的周期(自振频率),只能通过改变体系的质量、刚度来达到。

总的来说增加质量将使自振频率降低,而增加刚度将使自振频率增加。

2.自由振动的振幅与那些量有关?答:振幅是体系动力响应的幅值,动力响应由外部作用和体系的动力特性确定。

对于自由振动,引起振动的外部作用是初位移和初速度。

因此,振幅应该与初位移、初速度以及体系的质量和刚度的大小与分布(也即频率等特性)有关。

当计及体系阻尼时,则还与阻尼有关。

3. 任何体系都能发生自由振动吗?什么是阻尼比,如何确定结构的阻尼比?答:并不是所有体系都能发生自由振动的,当体系中的阻尼大到一定程度时,体系在初位移和初速度作用下并不产生振动,将这时的体系阻尼系数称为临界组尼系数,其值为2m ω。

当阻尼系数小于该值时(称为小阻尼),可以发生自由振动。

阻尼比是表示体系中阻尼大小的一个量,它为体系中实际阻尼系数与临界阻尼系数之比。

若阻尼比为0.05,则意味着体系阻尼是临界阻尼的5%。

阻尼比可通过实测获得,方法有多种,振幅法是其中之一,振幅法确定阻尼比读者可见教材例题7-1。

4. 阻尼对频率、振幅有何影响?答:按粘滞阻尼(或等效粘滞阻尼)假定分析出的体系自振频率计阻尼与不计阻尼是不一样的,2者之间的关系为d ω=,计阻尼自振频率d ω小于不计阻尼频率ω,计阻尼时的自振周期会长于不计阻尼的周期。

由于相差不大,通常不考虑阻尼对自振频率的影响。

阻尼对振幅的影响在频比(荷载频率与自振频率的比)不同时大小不同,当频比在1附近(接近共振)时影响大,远离1时影响小。

为了简化计算在频比远离1时可不计阻尼影响。

结构稳定计算习题

结构稳定计算习题

《结构的稳定计算》习题一、判断题1、能量法求有限自由度体系的临界荷载所得结果为精确解。

()2、叠加原理适用于结构的稳定计算。

()3、结构失稳包括分支点失稳和极值点失稳两种形式,临界荷载就是从稳定平衡状态到不稳定平衡状态的最小荷载。

()4、能量法求无限自由度体系的临界荷载所得结果为近似解,其结果大于或等于精确解。

()5、稳定平衡状态的能量特征是结构的势能极小,不稳定平衡状态的能量特征是结构的势能极大。

()6、在结构的稳定分析中,具有n个稳定自由度的结构具有n个临界荷载和n个失稳形式。

()二、填空题1、结构的稳定自由度是指。

2、分支点失稳与极限点失稳的主要区别是在临界状态存在着平衡形式的性。

34、图(a)所示体系简化为图(b)所示的弹性支撑压杆,已知各杆EI=常数,则弹性支座的刚度系数为k= 。

5、图示压杆发生的失稳形式如图,试写出其位移边界条件:(1)、;(2)、;(3) 。

6、图(a)所示体系简化为图(b)所示的弹性支撑压杆,则弹性支座的刚度系数为k1= ;k2= ;。

三、分析计算题1、试用静力法与能量法两种方法计算图示刚性链杆体系(各杆的EI 0=∞)的临界荷载P cr ,已知弹性支承的刚度系数k =3EI/l 3。

23、试用两种方法:静力法与能量法求图示结构的临界荷载P cr ,设压杆失稳时弹性部分的曲线y (x )=ax (1-x 2/l 2)。

24、试将图示压杆体系简化为具有弹性支承的单根压杆,并写出弹性支承的的刚度系数。

5、试用能量法求图示等截面直杆在自重作用下的临界荷载(ql)cr。

22),其中a为常数。

6、已知k=12EI/l,试用静力法求图示压杆的临界荷载P cr。

一课一练-稳固结构的探析word版含答案

一课一练-稳固结构的探析word版含答案

一课一练:稳固结构的探析班级_________ 学号__________ 姓名____________一、常见结构的认识1.结构的稳定性结构的稳定性是指________________________________________________________,它是结构的重要性质之一。

2.影响结构稳定性的主要因素影响结构稳定性的因素主要有:_______________、________________________________、________________。

如果___________________________________,则结构处于稳定状态。

3.影响结构强度的主要因素(1)结构的强度是指____________________________。

结构的强度与___________、_________________、_____________________等因素有密切的关系。

三角形是框架结构中最基本的形状之一,它结实、稳定,所用材料最少。

在长方形或六边形的框架中间,加上三角形的支撑构件,可大大增加结构强度。

(2)构件的连接方式通常有两种:_________和__________。

榫接、胶接、焊接都属于______。

4.结构与功能的关系结构不仅是事物存在的一种形式,而且可以影响事物的功能和作用。

结构的改变可以导致_____________________________。

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11答案1.当人坐在右图中的椅子上时,下列说法不合理的是()A.A处比B处更容易被破坏B.应力是衡量结构强度的基本指标C.B处和A处所受的应力相同D.B处和A处所受的外力相同构件受力分析2.如图所示是一款创意三轮车葡萄酒瓶架。

若要提高它的稳定性,有效的改进措施是()A.增加瓶筐材料的直径B.缩短前后轮的距离C.增大两后轮的直径D.增大两后轮的间距3.如图所示为一款折叠式文具架,利用四边形的几何可变体系调节高度,为了提高其稳定性,以下措施中不正确的是()A.降低文具架的高度B.增大底部支撑面积C.采用较重的底座D.将其中的连接方式由铰连接改为刚连接4.如图所示为用硬纸板制作而成的座椅,具有一定的强度,能承受一个成年人的重量。

结构稳定理论试题答案A卷

结构稳定理论试题答案A卷

西安XX学院20XX—20XX学年第X学期《结构稳定理论》试题(A)卷答案及评分标准使用班级:命题教师:主任签字:一、填空题:(本大题共14小题,每空1分,共25分)请在每小题的空格中填上正确答案。

错填、不填均无分。

1.承载能力极限状态正常使用极限状态2.薄板薄膜3.中性平衡(随遇平衡)平衡微分方程4.边缘屈服准则极限承载力准则5.能量守恒6.等弯矩二阶弯矩最大值7.平面应力线性偏微分方程 8.位移边界力学边界(自然边界)9.横梁梁柱线刚度比 10.压弯杆件梁柱11.分支点失稳极值点失稳 12.侧向弯曲应变能自由扭转13. 轴向力效应 14.F cr=π2EI/l2二、名词解释:(本大题共5小题,每题3分,共15分)1.理想压杆:受压杆件两端铰支、荷载作用于形心轴(轴心受压)、杆轴线沿杆长完全平直、横截面双轴对称且沿杆长均匀不变、杆件内无初应力、材料符合虎克定律。

2.二阶弯矩:在压弯杆件中,考虑轴力和纵向弯曲变形影响的弯矩称为二阶弯矩。

3.翘曲:非圆形截面的杆件扭转时,截面除绕杆件轴线转动外,截面上各点还会发生不同的轴向位移而使截面出现凹凸。

4.柱子曲线:临界应力σcr与长细比λ的关系曲线,可作为轴心受压杆件的设计依据。

5.等效弯矩系数βmx:其意义在于把各种不同荷载作用的压弯杆件转化成梁端等弯矩的压弯杆件来处理。

三、识图题:(本大题共4小题,共15分)1.A跃越失稳 B分支点失稳 C极值点失稳(每空1分)2.D 扭转失稳 E弯扭失稳 F弯曲失稳(每空1分)3.五点分别为:比例极限弹性极限屈服极限(屈服强度)极限强度(抗拉强度)破坏点(颈缩段)(评分标准:图形趋势正确且五点无误得5分,每点1分,图形错误扣2分)4.环流方向与外扭矩方向一致:前者逆时针,后者顺时针(每图2分)四、简答题:(本大题共7小题,共36分)1.①采用二阶分析②不能应用叠加原理③不必区分静定和超静定结构(每项1分,共3分)2. 三个基本准则:静力准则、能量准则、动力准则三个物理量:产生怎样的恢复力、结构体系总势能的变化量、结构振动频率(每项1分,共6分)3. ①荷载沿梁轴的分布情况②杆件侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度以及跨度③荷载沿梁截面高度的作用位置④梁两端的支撑情况(每项1分,共4分)4. ①构件是等截面直杆;②压力始终沿构件原来轴线作用;③材料符合虎克定律,即应力与应变呈线性关系;④构建符合平截面假定,即构件变形前的平截面在变形后仍为平面;⑤构建的弯曲变形是微小的,曲率可以近似地用挠度函数的二阶导数表示。

结构稳定理论试题答案A卷

结构稳定理论试题答案A卷

西安XX学院20XX—20XX学年第X学期《结构稳定理论》试题(A)卷答案及评分标准使用班级:命题教师:主任签字:一、填空题:(本大题共14小题,每空1分,共25分)请在每小题的空格中填上正确答案。

错填、不填均无分。

1.承载能力极限状态正常使用极限状态2.薄板薄膜3.中性平衡(随遇平衡)平衡微分方程4.边缘屈服准则极限承载力准则5.能量守恒6.等弯矩二阶弯矩最大值7.平面应力线性偏微分方程 8.位移边界力学边界(自然边界)9.横梁梁柱线刚度比 10.压弯杆件梁柱11.分支点失稳极值点失稳 12.侧向弯曲应变能自由扭转13. 轴向力效应 14.F cr=π2EI/l2二、名词解释:(本大题共5小题,每题3分,共15分)1.理想压杆:受压杆件两端铰支、荷载作用于形心轴(轴心受压)、杆轴线沿杆长完全平直、横截面双轴对称且沿杆长均匀不变、杆件内无初应力、材料符合虎克定律。

2.二阶弯矩:在压弯杆件中,考虑轴力和纵向弯曲变形影响的弯矩称为二阶弯矩。

3.翘曲:非圆形截面的杆件扭转时,截面除绕杆件轴线转动外,截面上各点还会发生不同的轴向位移而使截面出现凹凸。

4.柱子曲线:临界应力σcr与长细比λ的关系曲线,可作为轴心受压杆件的设计依据。

5.等效弯矩系数βmx:其意义在于把各种不同荷载作用的压弯杆件转化成梁端等弯矩的压弯杆件来处理。

三、识图题:(本大题共4小题,共15分)1.A跃越失稳 B分支点失稳 C极值点失稳(每空1分)2.D 扭转失稳 E弯扭失稳 F弯曲失稳(每空1分)3.五点分别为:比例极限弹性极限屈服极限(屈服强度)极限强度(抗拉强度)破坏点(颈缩段)(评分标准:图形趋势正确且五点无误得5分,每点1分,图形错误扣2分)4.环流方向与外扭矩方向一致:前者逆时针,后者顺时针(每图2分)四、简答题:(本大题共7小题,共36分)1.①采用二阶分析②不能应用叠加原理③不必区分静定和超静定结构(每项1分,共3分)2. 三个基本准则:静力准则、能量准则、动力准则三个物理量:产生怎样的恢复力、结构体系总势能的变化量、结构振动频率(每项1分,共6分)3. ①荷载沿梁轴的分布情况②杆件侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度以及跨度③荷载沿梁截面高度的作用位置④梁两端的支撑情况(每项1分,共4分)4. ①构件是等截面直杆;②压力始终沿构件原来轴线作用;③材料符合虎克定律,即应力与应变呈线性关系;④构建符合平截面假定,即构件变形前的平截面在变形后仍为平面;⑤构建的弯曲变形是微小的,曲率可以近似地用挠度函数的二阶导数表示。

结构稳定概述(结构稳定原理)

结构稳定概述(结构稳定原理)

第1章结构稳定概述工程结构或其构件除了应该具有足够的强度和刚度外,还应有足够的稳定性,以确保结构的安全。

结构的强度是指结构在荷载作用下抵抗破坏的能力;结构的刚度是指结构在荷载作用下抵抗变形的能力;而结构的稳定性则是指结构在荷载作用下,保持原有平衡状态的能力。

在工程实际中曾发生过一些由于结构失去稳定性而造成破坏的工程事故,所以研究结构及其构件的稳定性问题,与研究其强度和刚度具有同样的重要性。

1.1 稳定问题的一般概念结构物及其构件在荷载作用下,外力和内力必须保持平衡,稳定分析就是研究结构或构件的平衡状态是否稳定的问题。

处于平衡位置的结构或构件在外界干扰下,将偏离其平衡位置,当外界干扰除去后,仍能自动回到其初始平衡位置时,则其平衡状态是稳定的;而当外界干扰除去后,不能自动回到其初始平衡位置时,则其平衡状态是不稳定的。

当结构或构件处在不稳定平衡状态时,任何小的干扰都会使结构或构件发生很大的变形,从而丧失承载能力,这种情况称为失稳,或者称为屈曲。

结构的稳定问题不同于强度问题,结构或构件有时会在远低于材料强度极限的外力作用下发生失稳。

因此,结构的失稳与结构材料的强度没有密切的关系。

结构稳定问题可分为两类:第一类稳定问题(质变失稳)—结构失稳前的平衡形式成为不稳定,出现了新的与失稳前平衡形式有本质区别的平衡形式,结构的内力和变形都产生了突然性变化。

结构丧失第一类稳定性又称为分支点失稳。

第二类稳定问题(量变失稳)—结构失稳时,其变形将大大发展(数量上的变化),而不会出现新的变形形式,即结构的平衡形式不发生质的变化。

结构丧失第二类稳定性又称为极值点失稳。

无论是结构丧失第一类稳定性还是第二类稳定性,对于工程结构来说都是不能容许的。

结构失稳以后将不能维持原有的工作状态,甚至丧失承载能力,而且其变形通常急剧增加导致结构破坏。

因此,在工程结构设计中除了要考虑结构的116强度外,还应进行其稳定性校核。

1.1.1 第一类稳定问题首先以轴心受压杆来说明第一类稳定问题。

《结构稳定理论》复习思考题——含答案-

《结构稳定理论》复习思考题第一章1、两种极限状态是指哪两种极限状态?承载力极限状态和正常使用极限状态2、承载力极限状态包括哪些内容?(1)结构构件或链接因材料强度被超过而破坏(2)结构转变为机动体系(3)整个结构或者其中一部分作为缸体失去平衡而倾覆(4)结构或者构件是趋稳定(5)结构出现过度塑性变形,不适于继续承载(6)在重复荷载作用下构件疲劳断裂3、什么是一阶分析?什么是二阶分析?一介分析:对绝大数结构,常以为变形的结构作为计算简图进行分析,所得的变形和作用的关系是线性的。

二阶分析:而某些结构,入账啦结构,必须用变形后的结构作为计算依据,作用与变形成非线性关系。

4、强度和稳定问题有什么区别?强度和稳定问题问题虽然均属于承载力极限状态问题,但是两者之间的概念不同。

强度问题是盈利问题,而稳定问题要找出作用与结构内部抵抗力之间的不稳定平衡状态。

5、稳定问题有哪些特点?进行稳定分析时,需要区分静定和超静定结构吗?特点:1.稳定问题采用二阶分析,2.不能用叠加原理3.稳定问题不用区分静定和超净定6、结构稳定问题有哪三类?分支点失稳、极值点失稳、跃越失稳7、什么是分支点稳定?什么是极值点稳定?什么是跃越稳定?理想轴心压杆和理想的中缅内受压的平板失稳均属于分支点失稳当没有出现有直线平衡状态向玩去平衡状态过渡的分支点,构件弯曲变形的性质始终不变,成为极值点失稳这种结构有一个平衡位行突然跳到另一个非临近的平衡位行的失稳现象。

8、什么是临界状态?结构有稳定平衡到不稳定平衡的界限状态成为临界状态。

9、通过一个简单的例题归纳总结静力法的基本原理和基本方法?P8-P1010、什么能量守恒原理?什么是势能驻值原理?基于势能驻值原理的方法有哪些?保守体系处在平衡状态时,储存于结构体系中的应变能等于外力所做的功——能量守恒原理受外力作用的结构,当位移有微小变化而总势能不变,即总势能有驻值时,结构处于平衡状态——势能驻值原理。

结构稳定理论复习思考题

结构稳定理论复习思考题1、平衡稳定性的三个基本准则是什么?根据这三个准则,求结构稳定临界荷载方法有哪些?求解临界荷载是在结构原来的位图上求解还是在变形后位图上求解?答:三个基本准则:静力准则、能量准则、动力准则。

求临界荷载方法:静力平衡法、能量方法、动力方法。

必须采用结构产生变形后的计算图形来建立平衡方程和其总势能表达式。

P112、结构稳定问题有哪些类型?答:稳定问题根据荷载-位移和荷载-变形曲线不同分为两类:1)第一类稳定问题,具有平衡分枝点的稳定问题。

属于这类稳定问题的有:轴压杆的弯曲屈曲、轴压杆和压弯杆件的弯扭屈曲、在腹板平面内受荷的梁的侧扭屈曲以及在板平面内受轴压荷载和剪切荷载的薄板的弯曲屈曲等。

在临界荷载Pcr以前,属稳定平衡;在临界荷载Pcr以后,进入不平衡状态。

2)第二类稳定问题,无平衡分枝的稳定问题。

属于这类稳定问题的有:压弯杆件在弯矩作用平面内的稳定。

上升段是稳定的,下降段是不稳定的,转折点即不稳定平衡的临界状态,用极限荷载Pn表示。

3)跌越失稳3、结构稳定问题与结构强度问题的有何区别?答:1)强度问题,是指结构或单个构件在稳定平衡状态下由荷载所引起的最大应力(或内力)是否超过建筑材料的极限强度,因此是一个应力问题。

2)稳定问题,主要是要找出外荷载与结构内部抵抗力间的不稳定平衡状态,即变形开始急剧增长的状态,从而设法避免进入该状态,因此,它是一个变形问题。

3)强度问题可以采用一阶或二阶分析结构内力,而稳定问题必然是二阶分析,其外荷载与变形间呈非线性关系,叠加原理不能应用。

4、理想轴压杆小挠度理论和大挠度理论有哪些不同?根据你的理解,理想轴压杆大挠度理论最适合用于分析夏志斌教授《结构稳定理论》书中P29图1-5中哪个阶段的轴压杆的力学行为?答:从P/P E-δ/l关系曲线分析不同点:1)大挠度理论,在P/P E>1,时,与小挠度理论的差别是能得到相应于屈曲后强度的曲线;2)小挠度理论的分枝荷载代表了由稳定平衡到不稳定平衡的分枝点,而大挠度理论的分枝荷载则是由直线稳定平衡状态到曲线稳定平衡状态的分枝点。

结构稳定理论

(二)一般稳定问题的定义 • 对结构初始条件给定一个微小的偏差,结构运动轨迹的偏差 y() 始终小于一 个有限小值 ,结构是稳定的; • 对结构初始条件的一个微小偏差,结构运动轨迹的偏差 y() 大于一个有限小 值 ,结构是不稳定的;
四、结构稳定问题的判别准则
(一)能量准则
保守系统:体系变位后,力系做的功仅与始、末位置有关,与中间过程无关。
2
P

c

2f l2
2
w
3f l2
w2

w3 l2

wPmax
f 1
1 3


0 .423
f
Pmax
0.385 c
f3 l2
H c l
无所谓初始缺陷敏感性,只能视为缺陷增加敏感性
四、判断后屈曲性能的实用方法
1.对称分枝型失稳
后曲屈稳定:PlsinC0
结构稳定理论
张其林
2019年3月
第一章、稳定问题的基本概念 第二章、屈曲和后屈曲特性 第三章、分枝型失稳临界荷载的相关准则 第四章、后屈曲阶段屈曲模式的相互作用 第五章、拱和网壳的稳定特点和设计 第六章、平面桁架体系的平面外稳定性
72mx120m煤棚整体失稳 河南安阳信益电子玻璃有限公司工地架脚手架
弹性势能:
U 1 C 2 2
外荷载势能:e M 0 P 1 lc o s
体系总势能:M 0P1lco s1 2C 2
M 0 psl i n C C 0 s in
2 pcl o C s 2 C 1 c o 2 s
l z 2 dm m l z 2 dz ml 2
0
l0

结构动力学与压杆稳定简答题(复习)

结构动力学部分1.D-杜哈梅积分中的变量τ与 t 有何差别?答:杜哈梅积分是变上限积分,积分上限t 是原函数的自变量;τ是积分变量。

t 是动力响应发生时刻,τ是瞬时冲量作用的时刻。

2.C-采用集中质量法、广义位移法(坐标法)和有限元法都可使无限自由度体系简化为有限自由度体系,它们采用的手法有何不同?答:集中质量法:将结构的分布质量按一定规则集中到结构的某个或某些位置上,认为其他地方没有质量。

质量集中后,结构杆件仍具有可变形性质,称为“无重杆”。

广义坐标法:在数学中常采用级数展开法求解微分方程,在结构动力分析中,也可采用相同的方法求解,这就是广义坐标法的理论依据。

所假设的形状曲线数目代表在这个理想化形式中所考虑的自由度个数。

考虑了质点间均匀分布质量的影响(形状函数),一般来说,对于一个给定自由度数目的动力分析,用理想化的形状函数法比用集中质量法更为精确。

有限元法:有限元法可以看成是广义坐标法的一种特殊的应用。

一般的广义坐标中,广义坐标是形函数的幅值,有时没有明确的物理意义,并且在广义坐标中,形状函数是针对整个结构定义的。

而有限元法则采用具有明确物理意义的参数作为广义坐标,且形函数是定义在分片区域的。

在有限元分析中,形函数被称为插值函数。

综上所述,有限元法综合了集中质量法和广义坐标法的特点:(l) 与广义坐标法相似,有限元法采用了形函数的概念。

但不同于广义坐标法在整体结构上插值(即定义形函数),而是采用了分片的插值,因此形函数的表达式(形状)可以相对简单。

(2) 与集中质量法相比,有限元法中的广义坐标也采用了真实的物理量,具有直接、直观的优点,这与集中质量法相同。

3.D-对称体系的振型都是对称的吗?答:像静力问题对称结构既可产生对称变形,也能产生反对称变形一样,究竟受外界作用产生什么变形要取决于外界作用。

对称体系的振型既有对称的,也有反对称的。

4.对于杆系结构用有限元法计算频率和振型时,需要哪些基本数据(参照单元刚度矩阵和质量矩阵)? 答:除静力计算相同的数据外,还需要输入集中质量(或密度)。

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《结构稳定理论》复习思考题
第一章
1、两种极限状态是指哪两种极限状态?
承载力极限状态和正常使用极限状态
2、承载力极限状态包括哪些内容?
(1)结构构件或链接因材料强度被超过而破坏
(2)结构转变为机动体系
(3)整个结构或者其中一部分作为缸体失去平衡而倾覆
(4)结构或者构件是趋稳定
(5)结构出现过度塑性变形,不适于继续承载
(6)在重复荷载作用下构件疲劳断裂
3、什么是一阶分析?什么是二阶分析?
一介分析:对绝大数结构,常以为变形的结构作为计算简图进行分析,所得的变形和作用的关系是线性的。

二阶分析:而某些结构,入账啦结构,必须用变形后的结构作为计算依据,作用与变形成非线性关系。

4、强度和稳定问题有什么区别?
强度和稳定问题问题虽然均属于承载力极限状态问题,但是两者之间的概念不同。

强度问题是盈利问题,而稳定问题要找出作用与结构内部抵抗力之间的不稳定平衡状态。

5、稳定问题有哪些特点?进行稳定分析时,需要区分静定和超静定结构吗?
特点:
1.稳定问题采用二阶分析,
2.不能用叠加原理
3.稳定问题不用区分静定和超净定
6、结构稳定问题有哪三类?
分支点失稳、极值点失稳、跃越失稳
7、什么是分支点稳定?什么是极值点稳定?什么是跃越稳定?
理想轴心压杆和理想的中缅内受压的平板失稳均属于分支点失稳
当没有出现有直线平衡状态向玩去平衡状态过渡的分支点,构件弯曲变形的性质始终不变,成为极值点失稳
这种结构有一个平衡位行突然跳到另一个非临近的平衡位行的失稳现象。

8、什么是临界状态?
结构有稳定平衡到不稳定平衡的界限状态成为临界状态。

9、通过一个简单的例题归纳总结静力法的基本原理和基本方法?P8-P10
10、什么能量守恒原理?什么是势能驻值原理?基于势能驻值原理的方法有哪些?
保守体系处在平衡状态时,储存于结构体系中的应变能等于外力所做的
功——能量守恒原理
受外力作用的结构,当位移有微小变化而总势能不变,即总势能有驻值时,结构处于平衡状态——势能驻
值原理。

方法:瑞利-里兹法(R-R)、铁摩辛柯—里兹法(T-R)伽辽金法逐步近似法组合法
11、R-R法与T-R法在计算方法上有何区别?简述它们的计算步骤。

R-R P12-P15 T-R P16
12、R-R法与伽辽金法有何区别?简述它们的计算步骤。

P20_22 (伽辽金法)
13、相对于二阶微分方程,高阶微分方程有何优点?
二阶微分方程的缺点:对于不同边界条件的轴心压杆都需要建立不同的方程,而高姐微分方程则适用于任何边界条件的压杆。

14、为什么能量法求出的临界荷载一般比静力法大?
第二章
1、理想轴心受压构件的失稳形式有哪三种?失稳形式主要取决于哪些条件?
P30 3种:弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲失稳形式主要取决于哪些条件:截面的形状和几何尺寸,杆件长度,杆端的链接条件
2、为什么求轴心受压构件弯曲失稳的临界荷载并非易事?P31中下段
3、建立理想轴心受压构件弯曲平衡方程时有哪5个基本假定?P32中
4、什么是自由度?
自由度是用来表示约束条件允许的体系可能变形时所必须的独立参数的数目。

5、什么是杆件的计算长度系数?系数的大小取决于什么条件?
为了钢结构设计应用上的方便,可以把各种约束条件构件的Pcr值换算成相当于两端铰接的轴心受压构件屈曲荷载的形式,其方法是把端部有约束的构件用等效长度为l0的构件来代替,,而计算长度l0 与构件实际的几何长度之间的关系是l0=μl ,这里的系数μ称为计算长度系数。

对于均匀受压的等截面直杆,此系数取决于构件两端的约束条件
6、剪切变形如何影响临界荷载?
7、弹性屈曲和非弹性屈曲如何区别?简要介绍三种非弹性屈曲理论。

区别:P53
三种非弹性屈曲理论——1.切线模量理论2.折线模量理论3.香利理论
8、什么是工程杆?实际结构存在哪些缺陷?P56最下面
工程杆:在实际工程中,理想的轴心受压杆是不存在的,他们总是具有各种初始缺陷。

我们把这种具有初始缺陷的轴心受压杆成为工程杆。

实际结构存在哪些缺陷:初偏心,初弯曲,和残余应力
9、初弯曲和初偏心对轴心受压构件的失稳有什么影响?画出初弯曲和初偏心轴心受压构件的荷载-挠度曲
线。

P57
10、残余应力是如何降低构件的刚度的?又是如何降低稳定承载力的?P60
11、扭转分为哪两种类型?各有什么特点?
自由扭转和约束扭转
12、试推导约束扭转的扭矩平衡方程0''''=+-z t w M GI EI ϕϕ。

13、试推导两端铰接轴心受压构件弹性扭转屈曲荷载公式)(12220t w w GI l
EI i N +=π。

14、试推导单轴对称截面轴心受压构件的弯扭屈曲临界荷载的计算公式。

15、试写出无对称轴截面轴心受压构件弯扭屈曲时的弯曲和扭转平衡方程。

P75
16、画出轴心受压构件的荷载—挠度曲线。

17、什么是边缘纤维屈服状态和边缘纤维屈服准则?P79
18、什么是压溃理论?P81
19、钢结构柱子截面为什么要分类?怎样分类?p82
20、什么是Wagner 效应?什么是W agner 效应系数?p73
通常将截面扭转,导致纤维倾斜产生的扭矩成为Wagner 效应
系数k 称为W agner 效应系数
第三章
1、单向压弯构件在弯矩作用平面内和外分别可能发生什么类型的失稳?p85
单向压弯构件在玩具作用下,有可能在玩具平面内失稳,即发生弯曲失稳,也可能在玩具作用平面外失稳,即弯扭失稳
2、试推导两端铰接横向均布荷载作用下压弯构件的最大挠度放大系数和弯矩放大系数?p85-p87
3、压弯构件弯矩作用平面内的稳定理论在钢结构设计中如何应用?p93
4、试分析中性平衡法求解单轴对称截面压弯构件弹性弯扭屈曲荷载的过程。

并指出其基本假定。

P94
5、写出能量法求解无对称轴截面压弯构件弹性屈曲荷载的总势能表达式。

P98
6、试推导钢结构规范中压弯构件弯矩作用平面外的稳定计算公式。

第四章
1、什么是梁的弯扭失稳?理想弹性梁的弯扭失稳属于什么类型?
在侧向没有足够的支撑,且侧向刚度很差,当弯矩M 达到到某一限制时,梁产生突然侧向弯曲变形u 和扭转角,这个现象称为弯扭失稳。

属于第一类稳定问题。

或分支点失稳。

2、写出端部约束条件不同时梁cr M 的通式,并指出式中各符号的意义。

P-109
3、写出受弯构件弯扭屈曲临界弯矩的公式,并指出各符号的意义。

P-112
4、梁的弯扭失稳理论在钢结构设计中如何应用?梁的整体稳定系数b ϕ是如何定义的?P-118
第五章
1、如何研究刚架的稳定性?
为了便与研究钢架的稳定性,先从单层钢架入手,简要分析它的失稳形式,然后介绍钢架临界荷载的计算方法,接着讨论如何确定钢架的计算长度。

2、刚架有哪两种失稳形式?在理想状态下其临界荷载在什么范围?
失稳形式:无侧移和有侧移
无侧移:
有侧移:
3、有侧移失稳刚架和有侧移失稳刚架,哪个临界荷载大?
无侧移
4、试用中性平衡法分析一柱与基础铰接、一柱刚接的刚架的稳定性。

p123——p128
5、写出梁柱的转角位移方程式。

试说明轴向压力对转角位移方程的影响。

P-132页中
6、如何用列线图求刚架的计算长度系数?p-114页最上面
7、列线图原理有哪5个基本假定?P-144
1.整个钢架是由若干对称矩形钢架所组成
2.整个钢架的全部珠子同时达到各自的临界荷载
3.各横梁对于节点转动的约束力矩按各柱的刚度分配给每根柱
4.横梁不承受轴向压力
5.钢架产生无侧移屈曲时,横梁的挠曲线为单曲率。

第六章
1、板是如何分类的?各种板有何几何和变形的特点?(p154)
厚板,薄板,薄膜
2、薄板失稳有哪些特点?(p154-155)共4点
3、板小挠度理论的三个基本假定是什么?为什么薄板的弯曲问题可以简化为平面应力问题?P155-p156
4、写出小挠度理论下板的稳定微分方程。

P156
5、单向均匀受压简支板的临界荷载是如何求出的?P157
6、写出薄板的屈曲临界应力公式的通式。

并说明哪些因素直接影响临界应力?P159式6.9
7、采用什么措施可以提高薄板的稳定承载力?
8、列表写出两端铰接轴心压杆和薄板的微分方程、解和临界荷载的对照公式。

9、局部失稳与整体稳定之间的关系如何处理?
10、薄板的稳定理论在钢结构设计中如何应用?p172-p178
11、钢梁中一般设置哪些加劲肋?各有什么作用?p167-p172
第七章
1、画出二次抛物线两铰拱在满跨竖向均布荷载、两铰、无铰、三铰圆拱在径向均布荷载作用下当达到临
界荷载时的变形曲线,并归纳拱失稳的两种形式。

P189 拱失稳的两种形式;p182
2、写出圆拱的微分方程和无铰、两铰、三铰拱的临界荷载表达式。

圆拱的微分方程:
无铰临界荷载表达式:
两绞临界荷载表达式
a——圆拱的半圆心角R——圆拱轴心半径
三绞临界荷载表达式:
上面无绞和三绞的v及u按照P186页确定
3、当拱的矢跨比和支撑构造相同时,各种拱的计算长度系数基本相同,对吗?
4、当拱的支撑条件与直杆两端的支撑条件相同时,他们的计算长度系数也比较接近,对吗?。

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