结构力学主要知识点归纳.doc

结构力学主要知识点
一、基本概念１、计算简图:在计算结构之前,往往需要对实际结构加以简化,表现其主要特点,略去其次要因素,用一个简化图形来代替实际结构。通常包括以下几个方面：
A、杆件得简化:常以其轴线代表
B、支座与节点简化：
=１＼*ＧＢ3①活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座;
=2\*GB３②铰节点、刚节点、组合节点。
C、体系简化:常简化为集中荷载及线分布荷载
D、体系简化:将空间结果简化为平面结构
2、结构分类:
A、按几何特征划分:梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。
Ｂ、按内力就是否静定划分:
=1＼*GB3①静定结构:在任意荷载作用下,结构得全部反力与内力都可以由静力平衡条件确定。
=2＼＊GB3②超静定结构:只靠平衡条件还不能确定全部反力与内力,还必须考虑变形条件才能确定。
二、平面体系得机动分析
１、体系种类
A、几何不变体系:几何形状与位置均能保持不变;通常根据结构有无多余联系，又划分为无多余联系得几何不变体系与有多余联系得几何不变体系。
B、几何可变体系:在很小荷载作用下会发生机械运动，不能保持原有得几何形状与位置。常具体划分为常变体系与瞬变体系。
2、自由度：体系运动时所具有得独立运动方程式数目或者说就是确定体系位置所需得独立坐标数目。
3、联系：限制运动得装置成为联系（或约束)体系得自由度可因加入得联系而减少,能减少一个自由度得装置成为一个联系
=1\*GB3①一个链杆可以减少一个自由度，成为一个联系。＝2\*GB3②一个单铰为两个联系。
4、计算自由度:,m为刚片数,ｈ为单铰束，ｒ为链杆数。
A、Ｗ>0,表明缺少足够联系,结构为几何可变；
B、W＝0,没有多余联系；
C、W＜0,有多余联系,就是否为几何不变仍不确定。
５、几何不变体系得基本组成规则:
A、三刚片规则:三个刚片用不在同一直线上得三个单铰两两铰联，组成得体系就是几何不变得,而且没有多余联系。
B、二元体规则:在一个刚片上增加一个二元体，仍未几何不变体系,而且没有多余联系。
Ｃ、两刚片原则：两个刚片用一个铰与一根不通过此铰得链杆相联,为几何不变体系，而且没有多余联系。
６、虚铰:连接两个刚片得两根链杆得作用相当于在其交点处得一个单铰。虚铰在无穷远处得体系分析可见结构力学P２0,自行了解。
7、静定结构得几何构造为特征为几何不变且无多余联系。
三、静定梁与静定钢架
1、内力图绘制:
Ａ、内力图通常就是用平行于杆轴线方向得坐标表示截面得位置,用垂直于杆轴线得坐标表示内力得数值而绘出得。
Ｂ、弯矩图习惯绘在杆件受拉得一侧，而图上可不注明正负号；梁得剪力图与轴力图将正值得竖标绘在基线得上方,同时注明正负号;刚架得剪力图与轴力图将正值得竖标绘在杆件得任意一侧,但必须注明正负号。
C、轴力以拉为正,剪力以绕隔离体顺时针方向转动为正;弯矩以使梁得下侧纤维受拉为正。
D、一般先求出支反力再求内力。
２、计算躲跨静定梁得顺序应该就是先附属部分,后基本部分。
3、静定结构得特征:
A、静力解答唯一性
B、在静定结构中,除荷载外，其她任何原因如温度改变、支座位移、材料收缩、制造误差等均不引起内力。
Ｃ、平衡力系得影响:当由平衡力系组成得荷载作用于静定结构得某一本身为几何不变得部分上时，则只有则只有此部分受力,其余部分得反力与内力为零。
D、荷载等效变换得影响:合力相同得各种荷载称为静力等效得荷载。当作用在静定结构得某一本身几何不变部分上得荷载在该部分范围内作等效变换时,则只有该部分得内力发生变化,而其余部分得内力保持不变。
四、静定桁架
1、桁架结构得特点:只受轴力
2、桁架内力分析方法:
A、节点法:所取隔离体只包含一个节点。
＝1＼＊GB3①Ｌ形节点:当节点上无荷载时,两杆内力皆为0;
=2＼*GＢ３②Ｔ形节点:当节点无荷载时,第三杆（又称单杆)必为零,共线两杆内力相等且符号相同；
=３\*ＧＢ3③Ｘ形节点：当节点无荷载时,共线两杆内力相等且符号相同;
=4＼*GB３④K形荷载:当节点无荷载时,共线两杆内力相等且符号相同。
B、截面法:所取隔离体不只包括一个节点。
＝１\*ＧＢ3①力矩法
＝2＼*ＧＢ3②投影法
五、结构位移计算
1、虚功原理：变形体系处于平衡得必要与充分条件就是,对于任何虚位移,外力所作虚功总与等于各微段上得内力在其变形上所作得虚功总与,或者简单得说,外力虚功等于变形虚功。
2、变形虚功方程:
外力虚功:
3、单位荷载外力虚功
单位荷载内力虚功

(常不考虑剪切影响)
4、图乘法：一个弯矩图得面积乘以其形心处所对应得另一个直线弯矩图上得竖标,再除以EI。
A、使用条件:=1＼＊GB3①杆件为直线；＝2\＊GＢ3②EI＝常数;＝3＼*GB3