结构力学
《结构力学》作业答案
[0729]《结构力学》1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点A. 单个2、固定铰支座有几个约束反力分量B. 2个3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是A. 无多余约束的几何不变体系4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成A. 瞬变体系5、定向滑动支座有几个约束反力分量B. 2个6、结构的刚度是指C. 结构抵抗变形的能力7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点B. 最少两个8、对结构进行强度计算的目的，是为了保证结构A. 既经济又安全9、可动铰支座有几个约束反力分量A. 1个10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量C. 3个11、改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线不变。
A.√12、多余约束是体系中不需要的约束。
B.×13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰A.√14、结构发生了变形必然会引起位移，结构有位移必然有变形发生。
B.×15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数，则它的位移不能用图乘法计算。
A.√16、一根连杆相当于一个约束。
A.√17、单铰是联接两个刚片的铰。
A.√18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。
B.×19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。
B.×20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。
A.√21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力，所以不能作为结构使用。
A.√22、一个无铰封闭框有三个多余约束。
A.√23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。
B.×24、三铰拱的主要受力特点是：在竖向荷载作用下产生水平反力。
A.√25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。
B.×26、不能用图乘法求三铰拱的位移。
A.√27、零杆不受力，所以它是桁架中不需要的杆，可以撤除。
B.×28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。
A.√29、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。
结构力学
杆端位移 结点位移 变形协调条件
●
单元集成法求整体刚度矩阵的步骤：
第一步，由单元刚度矩阵[k]e ，求单元贡献矩阵[K] e 。 第二步，叠加各单元贡献矩阵，得到整体刚度矩阵[K] 。
结点力 杆端力 平衡条件
§13.4.2 单元定位向量
（2）杆端位移、杆端力的正负号规定 与坐标轴正方向一致 或 顺时针为正
（单元杆端位移列阵 与 单元杆端力列阵）
§13.2 单元分析(一)
——局部坐标系中的单元刚度矩阵 单元杆端力和杆端位移之间的
转换关系称为单元刚度方程，它表示单元在
杆端有任意给定位移时所产生的杆端力。而 单元刚度矩阵 的转换矩阵。 是杆端力与杆端位移之间
50年代由航空结构工程师发展，逐渐波及土木工程；
20世纪60年代，1960年由R. H. Clough命名 为“有限单元法”（FEM)以来，有限元法蓬勃 发展。不仅结构分析必不可少，而且成为“现 象分析”的一种手段（场问题、时间维问题等 ）。1967年首次出版专著，监凯维奇（O. C.
Zienkiewicz）与其学生张佑启（Y. K. Cheung ) 合写《结构与连续力学的有限元法》( 张后来成 为“有限条法”创始人）, 该书成为世界名著， 第三版中译本名为《有限元法》。
手算怕繁、电算怕乱
§13.1.1 矩阵位移法的基本思路
◆ 基本原理与传统的位移法相同：
1. 以结点位移为基本未知量；
2. 基本环节： （1）离散化：整个结构分解为若干个单元（在杆件结 构中，通常取一根杆件为一个单元）； （2）单元分析：分析单元的杆端力和杆端位移及荷载 之间的关系； （3）整体分析：利用结构的变形协调条件和平衡条件 将各单元集合成整体结构，得到求解基本未知量的矩 阵位移法的基本方程 。
结构力学 PPT课件
总复习
1
NaA 2
1 1m×4＝4m
解：取1-1以右为分离体 ∑Y=0 NC=－10kN 取2-2以右为分离体
O
∑Y=6+YB+YC=0
6kN
YB=0
∑MO=0 NA=0
a
2
6kN
8kN
6kN
总复习
第八章 静定结构影响线
一、影响线的定义：
定义：当单位荷载（P=1）在结构上移动时，表示结构某一指
定截面中某项内力变化规律的曲线，称为该项内力的影响线。
二、叠加法绘制弯矩图
Q M AB M BA Q0
AB
l
AB
•首先求出两杆端弯矩，连一虚线， •然后以该虚线为基线， •叠加上简支梁在跨间荷载作用下的弯矩图。
三、内力图形状特征 1、在自由端、铰支座、铰结点处，无集中力偶作用，截
面弯矩等于零，有集中力偶作用，截面弯矩等于集中力偶的值。
总复习
M M 0 Hy
Q Q0 cos H sin N Q0 sin H cos
2、在拱的左半跨取正右半跨取负；
3、仍有 Q=dM/ds 即剪力等零处弯矩达极值；
4、 M、Q、N图均不再为直线。
5、集中力作用处Q图将发生突变。
6、集中力偶作用处M图将发生突变。
四、三铰拱的合理轴线 在给定荷载作用下使拱内各截面弯矩
2、刚结点上各杆端弯矩及集中力偶应满足结点的力矩平 衡。两杆相交刚结点无m作用时，两杆端弯矩等值，同侧受拉。
3、具有定向连结的杆端剪力等于零，如无横向荷载作用， 该端弯矩为零。
4.无何载区段 5.均布荷载区段 6.集中力作用处 7.集中力偶作用处
平行轴线
Q图
结构力学期末考试题库含答案
结构力学期末考试题库含答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种材料不属于杆件的基本变形类型？A. 轴向拉伸B. 剪切C. 弯曲D. 扭转答案：B2. 在杆件受力的基本变形中，正应力指的是：A. 正应变B. 剪应力C. 正应力和剪应力之和D. 正应力答案：D3. 杆件在弹性范围内工作时，下列哪个关系成立？A. 应力与应变成正比B. 应力与应变成反比C. 应力与应变无确定关系D. 应力与应变无关答案：A4. 在梁的弯曲问题中，中性轴的位置取决于：A. 梁的截面形状B. 梁的材料性质C. 梁的长度D. 梁的加载方式答案：A5. 下列哪个因素不会影响梁的弯曲刚度？A. 梁的截面惯性矩B. 梁的材料弹性模量C. 梁的长度D. 梁的截面面积答案：D6. 在桁架结构中，下列哪个杆件承受拉力？A. 受压杆B. 受拉杆C. 无力杆D. 受弯杆答案：B7. 在静定桁架中，结点的平衡方程为：A. Fx = 0, Fy = 0B. Fx = 0, Fy = 0, Mz = 0C. Fx = 0, Fy = 0, Mx = 0D. Fx = 0, Fy = 0, My = 0答案：A8. 在超静定结构中，求解内力的基本方法是：A. 平衡法B. 单位荷载法C. 力法D. 矩法答案：C9. 下列哪个因素会影响梁的横向稳定性？A. 梁的截面高度B. 梁的截面宽度C. 梁的长度D. 梁的材料性质答案：C10. 在杆件受到复合应力时，主应力的大小和方向取决于：A. 杆件的截面形状B. 杆件的材料性质C. 杆件的加载方式D. 所有上述因素答案：D二、填空题（每题2分，共20分）1. 杆件的基本变形包括轴向拉伸、轴向压缩、弯曲、扭转和______。
答案：剪切2. 杆件的应力与应变之间的关系称为______。
答案：胡克定律3. 梁在弯曲时，中性轴的位置取决于梁的______。
答案：截面形状4. 在桁架结构中，承受拉力的杆件称为______。
《结构力学》讲义课件
结构力学讲义第1章绪论§1-1 杆件结构力学的研究对象和任务结构的定义: 建筑物中支承荷载而起骨架作用的部分。
结构的几何分类:按结构的空间特征分类:空间结构和平面结构。
杆件结构力学的任务:(1)讨论结构组成规律与合理形式,以及结构计算简图的合理选择；(2)内力与变形的计算方法.进行结构的强度和刚度验算；(3)讨论结构稳定性及在动力荷载作用下的结构反应。
结构力学的内容(从解决工程实际问题的角度提出)(1) 将实际结构抽象为计算简图；(2) 各种计算简图的计算方法；(3) 将计算结果运用于设计和施工。
§1-2 杆件结构的计算简图1.结构体系的简化一般的构结都是空间结构。
但是，当空间结构在某一平面内的杆系结构承担该平面内的荷载时，可以把空间结构分解成几个平面结构进行计算。
本课程主要讨论平面结构的计算。
当然，也有一些结构具有明显的空间特征而不宜简化成平面结构。
2.杆件的简化铰支座(2) 滚轴支座(3) 固定支座4.(4)定向支座M5.材料性质的简化将结构材料视为连续、均匀、各向同性、理想弹性或理想弹塑性。
6.荷载的简化集中荷载与分布荷载§1-3 杆件结构的类型§1-4 荷载的分类2.4.刚架5.组合结构6.A B荷载可分为恒载和活载。
一、按作用时间的久暂荷载可分为集中荷载和分布荷载 荷载可分为静力荷载和动力荷载 荷载可分为固定荷载和移动荷载。
二、按荷载的作用范围三、按荷载作用的性质四、按荷载位置的变化• §2-1 几何组成分析的目的和概念几何构造分析的目的主要是分析、判断一个体系是否几何可变，或者如何保证它成为几何不变体系，只有几何不变体系才可以作为结构。
几何不变体系：不考虑材料应变条件下，体系的几何形状和位置保持不变的体系一、几何不变体系和几何可变体系几何可变体系：不考虑材料应变条件下，体系的几何形状和位置可以改变的体系。
二、自由度杆系结构是由结点和杆件构成的，我们可以抽象为点和线，分析一个体系的运动，必须先研究构成体系的点和线的运动。
(完整版)工程结构力学公式
完整版)工程结构力学公式1.弹性力学公式1.1 斯奈克定律（Hooke's Law）弹性体在弹性变形范围内，应力与应变之间的关系可以用斯奈克定律表示：sigma = ___其中，$\sigma$ 为应力（单位：Pa），$E$ 为弹性模量（单位：Pa），$\varepsilon$ 为应变。
1.2 应力应变关系平面应变状态下，如果只考虑一个方向的应变，弹性体在该方向上的应力可以表示为：平面应变状态下，如果只考虑一个方向的应变，弹性体在该方向上的应力可以表示为：sigma = ___其中，$\sigma$ 为应力（单位：Pa），$E$ 为弹性模量（单位：Pa），$\varepsilon$ 为应变。
平面应力状态下，如果只考虑一个方向的应力，弹性体在该方向上的应变可以表示为：平面应力状态下，如果只考虑一个方向的应力，弹性体在该方向上的应变可以表示为：varepsilon = \frac{\sigma}{E}$$其中，$\varepsilon$ 为应变，$\sigma$ 为应力（单位：Pa），$E$ 为弹性模量（单位：Pa）。
1.3 梁挠曲弯矩关系梁在弯曲状态下，横截面上每个点处的弯矩 $M$ 与该点处的弯曲曲率 $\kappa$ 之间存在以下关系：梁在弯曲状态下，横截面上每个点处的弯矩 $M$ 与该点处的弯曲曲率 $\kappa$ 之间存在以下关系：M = E \cdot I \cdot \kappa$$其中，$M$ 为弯矩（单位：Nm），$E$ 为弹性模量（单位：Pa），$I$ 为横截面惯性矩（单位：m^4），$\kappa$ 为弯曲曲率（单位：m^-1）。
2.塑性力学公式2.1 屈服强度公式塑性材料具有一定的屈服强度，表示为：sigma_y = k \cdot \sigma_{\text{p0.2}}$$其中，$\sigma_y$ 为屈服强度（单位：Pa），$k$ 为屈服强度系数，$\sigma_{\text{p0.2}}$ 为0.2% 偏差抗拉屈服强度（单位：Pa）。
结构力学总复习
结构⼒学总复习第⼀章绪论1-1杆件结构⼒学的研究对象和任务杆件结构结构：承受荷载的建筑物和构筑物或其中的某些受⼒构件都可称之为结构。
1-2杆件结构的计算简图杆件间连接区简化为结点（铰结点、刚结点、组合结点）（1）铰结点(Hinge joint)：被连接的杆件在连接处不能相对移动，但可相对转动。
（2）刚结点(Rigid joint)被连接的杆件在连接处既不能相对移动，⼜不能相对转动。
（3）组合结点同⼀结点处，有些杆件为刚结，有些为铰接。
⽀座（support）是指把结构与基础联系起来的装置。
传递荷载，固定结构的位置。
（1）活动铰⽀座(Roller support)可以转动和⽔平移动，但不能竖向移动。
提供竖向约束反⼒（2）固定铰⽀座(Hinge support)可以转动，但不能竖向移动和⽔平移动。
提供竖向和⽔平约束反⼒。
（3）固定⽀座(Fixed support)不能竖向移动、⽔平移动和转动。
提供竖向、⽔平约束反⼒和约束⼒矩(4)定向⽀座(Directional support)可以⽔平移动，不能竖向移动和转动。
提供竖向反⼒和约束⼒矩本章思考题1、杆系结构、板壳结构与实体结构的主要差别是什么？杆件结构的基本特征是它的长度远⼤于其他两个⽅向的尺度——截⾯⾼度和宽度，杆件结构是由若⼲这种杆件所组成的。
薄壁结构是厚度远⼩于其他两个尺度的结构。
实体结构是指三个⽅向的尺度为同⼀量级的结构。
例：挡⼟墙，堤坝，块式基础2、拱和梁的区别是什么?简单的说，梁在荷载作⽤下，在⽀撑处只产⽣向上的反⼒，⽽拱在荷载作⽤下，在⽀撑处不但产⽣向上的反⼒，还有⼀个⽔平⼒，这是区分梁和拱的⼀个最基本的条件4. 刚架与桁架的区别是什么?刚架是由梁和柱组成的结构，各杆件主要受弯。
刚架的结点主要是刚结点，也可以有部分的铰结点和组合结点。
桁架是由若⼲杆件在两端⽤铰联结⽽成的结构。
桁架各杆的轴线都是直线，当仅受作⽤于结点的荷载时，各杆只产⽣轴⼒。
《结构力学》期末复习题答案
《结构力学》期末复习题答案一. 判断题：择最合适的答案，将A、B、C或者D。
1.图1-1所示体系的几何组成为。
（A）几何不变体系，无多余约束（B）几何不变体系，有多余约束（C）几何瞬变体系（D）几何常变体系图1-1答：A。
分析：取掉二元体，结构变为下图DE,DG和基础为散刚片，由三铰两两相连，三铰不交一点，所以组成几何不变体系，无多余约束，因此答案为（A）2.图1-2所示体系的几何组成为。
（A）几何不变体系，有多余约束（B）几何不变体系，无多余约束（C）几何瞬变体系（D）几何常变体系图1-2答：A。
图中阴影三角形为一个刚片，结点1由两个链杆连接到刚片上，结点2由两个链杆连接到刚片上，链杆12为多余约束，因此整个体系为有一个多余约束的几何不变体系，因此答案为（A）3.图1-3所示体系的几何组成为。
（A）几何不变体系，有多余约束（B）几何不变体系，无多余约束（C）几何瞬变体系（D）几何常变体系图1-3答：A。
如果把链杆12去掉，整个体系为没有多余约束的几何不变体系，所以原来体系为有一个多余约束的几何不变体系，因此答案为（A）4.图1-4所示体系的几何组成为。
（A）几何不变体系，无多余约束（B）几何不变体系，有多余约束（C）几何瞬变体系（D）几何常变体系图1-4答：A。
刚片1478由不交一点的三个链杆连接到基础上，构成了扩大的地基，刚片365再由不交一点的三个链杆连接到地基上，因此整个体系为没有多余约束的几何不变体系，因此答案为（A ）5.图1-5所示的斜梁AB 受匀布荷载作用，0≠θ，B 点的支座反力与梁垂直,则梁的轴力（A ）全部为拉力 （B ）为零（C ）全部为压力 （D ）部分为拉力，部分为压力图1-5答：C 。
B 点支座反力与梁垂直，对梁的轴力没有贡献，竖直方向匀布荷载总是使AB 梁受压，因此答案为（C ）。
6.图1-6所示结构C 点有竖直方向集中荷载作用，则支座A 点的反力为图1-6（A ）()↑P F （B ）。
结构力学试题及答案汇总(完整版)
院（系） 建筑工程系 学号 三明学院 姓名 .密封线内不要答题 密封……………………………………………………………………………………………………………………………………………………结构力学试题答案汇总一、选择题(每小题3分,共18分)1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 ： （ A ） A. 几 何 不 变 ， 无 多 余 联 系 ； B. 几 何 不 变 ， 有 多 余 联 系 ； C. 瞬 变 ； D. 常 变 。
（第1题） （第4题）2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 ， 会 产 生 ： （ C ）A. 内 力 ；B. 应 力 ；C. 刚 体 位 移 ；D. 变 形 。
3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 ， 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为： （ B ）A ．圆 弧 线 ；B ．抛 物 线 ；C ．悬 链 线 ；D ．正 弦 曲 线 。
4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 ： （ D ）A. 6；B. 7；C. 8；D. 9。
5. 图 a 结 构 的 最 后 弯 矩 图 为 ： （ A ）A ．图 b ；B ．图 c ；C ．图 d ；D ．都不 对 。
6. 力 法 方 程 是 沿 基 本 未 知 量 方 向 的 ： （ C ） A ．力 的 平 衡 方 程 ； B ．位 移 为 零 方 程 ；C ．位 移 协 调 方 程 ；D ．力 的 平 衡 及 位 移 为 零 方 程 。
二、填空题（每题3分,共9分）1.从 几 何 组 成 上 讲 ， 静 定 和 超 静 定 结 构 都 是___几何不变____体 系 ， 前 者___无__多 余 约 束 而 后 者____有___多 余 约 束 。
2. 图 b 是 图 a 结 构 ___B__ 截 面 的 __剪力__ 影 响 线 。
3. 图 示 结 构 AB 杆 B 端 的 转 动 刚 度 为 ___i___, 分 配 系 数 为 ____1/8 ____, 传 递 系 数 为 ___-1__。
结构力学课后答案
结构力学课后答案结构力学课后答案1. 什么是结构力学？结构力学是研究物体在受外力作用下的变形和内应力分布规律的科学。
它主要研究的是原材料的性能、结构设计、施工工艺和建筑物的使用性能等方面。
2. 弹性力学和塑性力学有什么区别？弹性力学研究材料在受外力作用下，瞬间产生变形后，能够自行恢复原来形状的物理学问题。
而塑性力学研究材料在受到一定外力作用后，发生不可逆性变形的物理学问题。
弹性力学研究的是物体在弹性阶段的力学性质，而塑性力学研究的是物体在塑性阶段的力学性质。
3. 如何计算材料的应力和应变？材料的应力指的是材料内部产生的单位面积力的大小，计算公式为：σ=F/A。
材料的应变指的是单位长度内形变的大小，计算公式为：ε=ΔL/L。
其中，F代表受力大小，A代表受力面积，ΔL代表细长物体受力后形变的长度差，L代表细长物体的长度。
4. 什么是杨氏模量？杨氏模量是一个物质固有的长度变形与应力之间的比例关系常数，用E表示。
它是一个物质的刚度的度量。
在弹性固体中，杨氏模量是单位应力作用下单位截面积的长度变形量。
5. 为什么要进行结构分析？结构分析是在结构设计过程中必不可少的一步。
它可以通过对结构内部的应力和应变分析，对结构的设计和材料选择提出建议，从而保证结构的稳定性和安全性。
6. 结构分析中常见的分析方法有哪些？一般结构分析主要使用的方法有两种，分别为力学方法和数学方法。
力学方法包括静力学法、弹性力学法和塑性力学法。
而数学方法则包括有限元法、边界元法、有限差分法等。
7. 什么是静力学？静力学研究平衡物体受力的力学性质，即物体处于不运动或匀速直线运动的状态下所受受力、受力的大小和方向等静态问题。
8. 弹性力学和塑性力学的应用场景分别有哪些？弹性力学适用于钢筋混凝土、预应力混凝土、木材、铝合金等材料结构的设计和分析。
塑性力学适用于塑性极限模式、极限分析、变形性能研究等。
9. 什么是冷弯成形工艺？冷弯成形是利用钢材的塑性，在常温下通过模具施加力量使其发生塑性变形的工艺。