结构力学笔记_复习题_考试题重点.pdf

结构⼒学笔记_复习题_考试题重点

绪论

S1.结构⼒学的内容和任务

⼀.对象

结构：承受并传递荷载的⾻架部分

结构分为:杆系结构,板壳结构,实体结构

⼆.任务研究结构的刚度,强度,稳定性的计算原理和计算⽅法

三·内容结构组成;内⼒,位移,临界⼒计算.

S2.杆件结构的计算简图

计算简图:在结构分析当中⽤来代替实际结构的计算模型(图形)

确定计算简图的原则：

1.能反映实际结构的主要⼒学特性;

2.分析计算尽可能简便

简化内容:1.杆件的简化:杆件杆件的轴线

2.结点的简化:刚结点铰结点半铰结点(组合结点)

3.⽀座的简化:固定铰⽀座可动较⽀座固定端⽀座滑动⽀座(定向⽀座)

4.体系的简化:空间结构平⾯结构

5.荷载的简化:集中⼒、集中⼒偶、分布荷载S3.杆件结构的类型
第⼀章杆件体系的⼏何组成分析本章假定:所有杆件均为刚体

S1-1基本概念

⼀.⼏何不变体系⼏何可变体系

⼏何可变体系不能作为建筑结构

结构必须是⼏何不变体系

本章⽬的:判定⼀个体系是否能作为结构

结构是如何构造的

S1.⼏何组成分析

S1-1基本概念

⼀.⼏何不变体系⼏何可变体系

⼆.⼆.刚⽚⼏何形状不能变化的平⾯物体

三.⾃由度确定体系位置所需的独⽴坐标数

⼏何不变体系的⾃由度⼀定等于零或者⼩于零

⼏何可变体系的⾃由度⼀定⼤于零

四.约束(联系)能减少⾃由度的装置
五.计算⾃由度

六.多余约束必要约束

计算⾃由度⼩于零⼀定不变吗?

计算⾃由度⼩于零⼀定有多余约束

S1-2⽆多余约束的⼏何不变体系的组成规则⼀.三刚⽚规

三刚⽚以不在⼀条直线上的三铰两两相联,构成⽆多余约束的⼏何不变体系.

⼆.两刚⽚规则

两刚⽚以⼀铰及不通过该铰的⼀个链杆相联,

构成⽆多余约束的⼏何不变体系.

两刚⽚以不相互平⾏,也不相交于⼀点的三个

链杆相连,构成⽆多余约束的⼏何不变体系.

三.⼆元体规则
⼆元体:在⼀个体系上⽤两个不共线的链杆连

接⼀个新结点的装置.

在⼀个体系上加减⼆元体不影响原体系的机动性质.

S1-3⼏何组成分析举例

例1:对图⽰体系作⼏何组成分析

解:三刚⽚三铰相连,三铰不共线,所以该体系为⽆多余约束

的⼏何不变体系.

例2:对图⽰体系作⼏何组成分析

解:该体系为⽆多余约束的⼏何不变体系.

⽅法1:若基础与其它部分三杆相连,去掉基础只分析其它部分例3:对图⽰体系作⼏何组成分析

解:该体系为⽆多余约束的⼏何不变体系.

⽅法2:利⽤规则将⼩刚⽚变成⼤刚⽚.

例4:对图⽰体系作⼏何组成分析

解:该体系为瞬变体系.
⽅法3:将只有两个铰与其它部分相连的刚⽚看成链杆.例5:对图⽰体系作⼏何组成分析

解:该体系为常变体系.⽅法4:去掉⼆元体.

例6:对图⽰体系作⼏何组成分析

解:该体系为⽆多余约束⼏何不变体系.

⽅法5:从基础部分(⼏何不变部分)依次添加.例7:对图⽰体系作⼏何组成分析
解:该体系为有⼀个多余约束⼏何不变体系.

练习:对图⽰体系作⼏何组成分析

练习:对图⽰体系作⼏何组成分析

练习:对图⽰体系作⼏何组成分析

练习:对图⽰体系作⼏何组成分析

⼏何组成思考题

⼏何组成分析的假定和⽬的是什麽？

何谓⾃由度？系统⾃由度与⼏何可变性有何联系？

不变体系有多余联系时，使其变成⽆多余联系⼏何不变体系是否唯⼀？瞬变体系有何特点？可变体系时如何区分瞬变还是常变？瞬铰和实际铰有何异同？

⽆多余联系⼏何不变体系组成规则各有什麽限制条件？不满⾜条件时可变性如何？按组成规则建⽴结构有哪些组装格式？组装格式和受⼒分析有⽆联系？如何
确定计算⾃由度？

对体系进⾏组成分析的步骤如何？作业:

1-1(b)试计算图⽰体系的计算⾃由度

解:
1-1(c)试计算图⽰体系的计算⾃由度

1-2(a)试分析图⽰体系的⼏何组成

1321138-=-?-?=W由结果不能判定其是否能作为结构或1

10222531-=-?-?+?=

W13240328=-?-?=W或:131216=-?=W解由结果可判定其不能作为结构

从上到下依次去掉⼆元体或从基础开始依次加⼆元体.

⼏何不变⽆多余约束

1-2(d)试分析图⽰体系的⼏何组成

依次去掉⼆元体.⼏何常变体系1-2(f)试分析图⽰体系的⼏何组成

有⼀个多余约束的⼏何不变体系

1-2(g)试分析图⽰体系的⼏何组成
1-2(k)试分析图⽰体系的⼏何组成

有⼀个多余约束的⼏何不变体系

三铰体系有⽆穷远铰的情况:1.有⼀个⽆穷远铰:

三杆不平⾏不变平⾏且等长常变平⾏不等长瞬变

常变体系成

2.有两个⽆穷远铰:

四杆不平⾏不变平⾏且各⾃等长常变平