结构力学
在土木工程专业中占有极为重要的地位，在它之前开设的专业基础课有《理论力学》（考试）和《材料力学》（考试），之后将开设专业基础课《弹性力学》（或《弹塑性力学》）（考查），专业课《钢筋混凝土结构》、《钢结构》（或《钢、木结构》，从课程设置上我们就可以认识到结构力学课程的重要地位。
其次，从结构的概念——建筑物和工程设施中承受、传递荷载而其骨架作用的部分成为工程结构、简称结构。我们可以看出结构在民用和军用设施中都是无处不在的，我院作为全军工程兵的最高学府，工程兵的八大专业：桥梁、道路、渡河、地雷、爆破、筑城、伪装、机械，有四大专业：桥梁、道路、爆破、筑城是直接构筑在结构力学之上的，其他的四个专业也都与结构力学密不可分。
再者，力学是一个完整的知识体系，其基础或者说基本部分就是我们在本科阶段所需要学习的《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《弹性力学》（或《弹塑性力学》）。一般的，同志们习惯将《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》称为“三大力学”，但是，按照笔者观点，此种分法有失精确，理由如下：《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《弹性力学》虽同为基础力学，有密切的联系，但《理论力学》着重讨论物体机械运动的基本规律，而其余三门力学《材料力学》、《结构力学》、《弹性力学》着重讨论结构及其构件的强度、刚度、稳定性和动力反应等问题，其中材料力学以单个杆件为研究对象，结构力学以杆件结构（体系）为主要研究对象，弹（塑）性力学以实体合办乔结构为主要研究对象。从教材内容上这一点也可以得到很明显的体现（内容有待扩展）
通过以上的介绍，我们明确了结构力学的研究对象、研究方向，明确了结构力学在力学中所处的位置，明确了学好结构力学的重要性。下面就要具体介绍结构力学的有关内容。
首先要从结构的分类说起，从几何角度来看，结构可分为三类：
1．杆件结构——这类结构是由杆件所组成。杆件的几何特征是横截面尺寸要比长度小得多。梁、拱、桁架、刚架是杆件结构的典型形式。
2．板壳结构——这类结构也称为薄壁结构。它的厚度要比长度和宽度小得多。房屋中的楼板和壳体屋盖、水工结构中的拱坝都是板壳结构。
3．实体结构——这类结构的长、宽、厚三个尺度大小相仿。水工结构中的重力坝属于实体结构。
狭义的结构往往指的就是杆件结构，而通常所说的结构力学就是指杆件结构力学。
结构力学的任务是根据力学原理研究在外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形，结构的强度、刚度、稳定性和动力反应，以及结构的组成规律。具体地说，包括以下几个方面：
（1）讨论结构的组成规律和合理形式，以及结构计算简图的合理选择；
（2）讨论结构内力和变形的计算方法，进行结构的强度和刚度的验算：
（3）讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的结构反应。
结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算三个方面。实验研究方法的内容在实验力学和结构检验课程中讨论，理论分析和数值计算方面的内容在结构力学课程中讨论。
在结构分析中，首先把实际结构简化成计算模型，称为结构计算简图；然后再对计算简图进行计算。结构力学中介绍的计算方法是多种多样的，但所有各种方法都要考虑下列三方面的条件：
（1）力系的平衡条件或运动条件；
（2）变形的几何连续条件；
（3）应力与变形间的物理条件（或称为本构方程）。
结构力学的基本解法一般可以归结为：力法、位移法、和混合法。这些解法如果用能量的形式来表达，则称为能量法。此外，虽只计算机的出现，“电算”方法也随之应运而生，掌握与电算方法相关的知识如：能量原理、结构矩阵分析、有限元法、半解析法、结构分析软件、结构优化设计等，也已经显得越来越重要。
最后，谈一下结构力学这门课的学习方法，笔者认为，结构力学的教学和学习应该着重强调四个方面：分析能力、计算能力、自学能力、表达能力。分述如下：
1、分析能力，主要包括：选择计算简图的能力——如何对实际结构进行“删繁就简”，确定其计算简图，这是进行结构力学计算的第一步。在结构力学课程重要初步培养这方面的能力。
2、计算能力，在结构力学课程中培养计算方面的能力包含三项：具有对各种结构惊醒计算或确定计算步骤的能力；具有对计算结果惊醒定量校核或定性判断的能力；初步具有实用结构计算程序的能力。在这三项中，计算能力是基础——不会计算，也就不会校核。不会手算，则点算是盲目的。比较和判断能力可以说不计算能力要更高一层——校核并不是重复算一遍，而是要求用另一种方法来核算。这里就要求校核者能掌握多种算法并能灵活运用。判断则要求能用简略的方法确定计算结果的合理范围，这里要求评判这通晓结构的力学性能和各种近似算法。适用计算程序的能力在现在也日益显得更加重要——不会电算就无法计算大型的问题，也无法提高计算效率。
作题练习，是学习结构力学的重要环节。不作一定数量的习题，就很难对基本概念和方法又深入的理解，也很难培养好的计算能力。但是作题也要避免各种盲目性。举例如下：不看书，不复习，埋头作题，这是一种盲目性。应当在理解的基础上作题，通过作题在巩固和加深理解。
贪多求快，不求甚解，这是另一种盲目性。有的习题要精作。一道题用三种方法作，往往比用一种方法作三道题更有收获。
只会对答数，不会自己判断，这也是一种盲目性。要养成校核的习惯，学会自行校核的本领。在实际工作中，计算人员要对自己教出来的计算结果负责。这种负责精神应当及早培养。
做错了题不改正，不会从中吸取教训，这也是一种盲目性。做错了题不改正，就是轻率地扔掉了一个良好的学习机会。特别不要放过一个似是而非的模糊概念，因为认识真理的主要障碍不是明显的谬误，而是似是而非的“真理”。
3、自学能力。自学九十八别人的知识变成自己的。自学包括两个方面，一是消化已学的知识，二是摄取新的知识。如果把知识比作一个“笔记本”，也就是说，一是要由厚变薄，二是要由薄变厚。消化，就是要把书本上的结论用自己的话说出来，吧黑板上的论证按照自己的思路来整理，八分章分节学来的知识融成整体，把整章的丰富内容概括成简短的几句话，在自己演算的习题里穿插几行札记。总之，要把“笔记本”由厚变薄，把收集到的珍珠用线串起来，使知识得到升华，便于存储，便于驾驭。摄取，就是逐步扩大自己的知识领域，把“笔记本”再由薄变厚。摄取要有选择，扩大要围绕一个中心。首先要把中心内容扎扎实实地牢固掌握，把主要教科书精读钻研，然后有选择地阅读参考书籍和资料，这样，新知识才能在原来知识结构上生根。
4、表达能力，主要是作业要整洁，清晰，严谨。计算书要书写整洁，因为是要给人看的。书写整洁，与其说是一种能力，无能说是一种习惯，一种郑重和负责任的习惯。计算书既要有形式上的整洁，更要有内容上的清晰。作题要步骤分明，思路清晰，图形简明，数据准确。整洁和清晰，体现了一种严谨的作风。科学之严谨的，从事科学的人要注意培养严谨作风。
结构的几何组成分析
结构的几何组成分析的目的是为了：
1、检验结构是否几何可变，因为结构是建筑物的承重骨架，因此必须是几何不变体系。
2、确定为几何不变体系之后，还需要进一步确定这个几何不变体系到底是静定结构还是超静定结构，即如果没有多余约束，这结构为无多余约束的几何不变体系——静定结构，如果有多余约束，则结构唯有多余约束的几何不变体系——超静定结构。
当我们拿到了一个结构对它进行几何组成分析时，我们一般可以遵循这样的步骤来进行：首先，我们可以试着利用结构几何组成的四个规律（即三个规则或称为：“三角形规律”）来对这个结构进行分析，1、三根支杆，只看本身，四根支杆，基础算刚片；2、尽可能去掉二元体，扩大刚片，等效替换，简化结构；3、利用“两刚片规则”；4、利用“三刚片规则”（顺藤摸瓜法）；
这里需要强调：三刚片体系虚铰在无穷远处的情况下几何组成分析：
（1）一个无穷远虚铰
若三个刚片用两个实铰与一个虚铰相联结，若形成虚铰的二平行链杆不与两实铰连线平行，则形成几何不变体；否则为几何可变体。
（2）两个虚铰在无限远处
若三刚片用三铰相联结中的两虚铰为无限远虚铰，当形成两个无限远虚铰的四根链杆互相不平行时，则该体系为几何不变体系；当形成两个无限远虚铰的四根链杆互相平行时，则体系为几何瞬变体系；若形成无限远虚铰的四根链杆等长平行时，则该体系为几何可变体系。（3）三个虚铰在无限远处
三刚片分别用三对任意方向的平行链杆相联结，均为瞬变体系。
对于一般按照三角形规律组成的体系，以上的步骤就可以奏效，但我们知道，满足三角形规律只是结构几何不变的必要条件，即结构还可以按其它组成规律组成几何不变体系，上述方法如若不行；第二步，计算一下结构的计算自由度W。引入计算自由度W，可以根据W得到一些关于自由度S和多余约束n的定性结论。
W的算法：
1、把体系看作由许多刚片受铰结、刚结和链杆等约束而组成的。体系中的复杂链杆应着合成简单约束，刚片内部如有多余约束也应计算在内。
W=3m-(3g+2h+b)
m——体系中的刚片的个数；
g——简单刚结的数目；
h——简单铰结的数目；
b——链杆根数（包括支杆）。
注：n个刚片间的复杂联结相当于个简单联结。
2、将体系中的结点看作具有自由度的对象，而将链杆（包括支杆）看作对结点施加的约束。体系中的复杂链杆应着合成简单约束，刚片内部如有多余约束也应计算在内。
W=2i-b
j——结点数目；
b——简单链杆根数。
得出计算结果，如果W>0，则万事大吉，结构为几何可变；若W≤0，那么你的几何组成分析基本上是白费了，这时你应该知道W=0代表结构的约束数目和结构的自由度数目相等，如果结构在某个局部有多余约束的话，结构一定为几何可变体系，否则为无多余约束的
几何不变体系；而W<0代表结构的约束数目大于结构的自由度数目，这是最不幸的一个结论，它对你的几何组成分析毫无作用。
最后一招“杀手锏”为“零载法”，该方法适用范围：W=0的桁架，但这种方法不是所有的人都掌握的，但是它的的确确是最精确、有效的方法了……
力法解n次超静定结构
一、概念：
何谓“超静定结构”——有效约束数目大于结构数目，其力学特性：仅利用静力平衡方程无法求出全部内力！！必须引入其它辅助条件（变形协调条件），才能够求解。
二、求解：
首先应该判断所需求解的超静定结构的超静定次数，这要用到我上帖所讲的内容，这里就不再重复了！
在确定了待求结构的超静定次数后，我们应该明确用力法求解的基本思路，那就是：“释放、代替——平衡、协调”。
假设所求结构有n个多余约束。
在n个多余约束被解除后，代之以对应的n个多余未知力，原结构便成为静定的基本结构，考虑变形协调条件，即基本结构在比原机构多承受n个多余未知力的情况下（当然，原结构有n个多余约束），应具有与原结构相同的内力与变形。也就是说，基本结构在原机构“解除约束处”（即为“多余未知力作用处”）沿着多余未知力的作用方向，应具有与原结构相同的位移。
注意：
1、多余约束和代替它的多余未知力的对应关系。
2、基本结构是静定结构。其内力和变形和原结构相同。
3、力法方程（公式）的内容用文字表述就是：【引述上文】基本结构在原机构解除约束处（即为多余未知力作用处）沿着多余未知力的作用方向，应具有与原结构相同的位移。——所以，力法方程的内容不用去死记硬背！[img]file:///G:/learn%20and%20work/工作/转贴%20《结构力学》龙驭球版复习%20（by冲令狐）[科研论坛%20SciEI_com].files/smile.gif[/img]
4、原结构有多种简化为基本结构的方法，其效果相同。只不过，运用对称性，可以使计算简化。（对称性的应用，我准备单独讲）
5、对于超静定结构的指定位置的位移的求解问题，由于，基本结构和原结构具有相同的内力和变形，所以，此时可以（也应该）用静定的基本结构来代替原结构，仿照静定结构的位移求解问题来解决。记住：温度改变、支座位移，对于静定结构不会产生附加内力，但是，对于超静定结构就会有内力产生。细细体会吧！
东北大学结构力学考研复习经验 分享考研经验、考研资料的同学加我qq 回顾一下本人大学时光，真的可以用惨不忍睹来形容，经历三次壮烈的高考，最后去了本省的一个不起眼的师范类二本，不过我要感谢这个地方，在这里，我体验了青涩的初恋味道，体验了疯狂的骑自行车跨省远行，体验了打工挣到第一份工资的欣喜。 我本科是工程管理，在一个师范类学校本来就很弱势，班级75个人，而我四年来的期末成绩从来没有进过前45名，我没有参与过评奖学金，上课一直是坐最后一排，老师留的作业要找到别人的作业抄写才能完成，实在差生一个。说这些不是要阅读这篇文章的人去怎样的混沌过大学时光，毕竟从某种意义上来说，我的大学生活，更应该是一种鉴戒，我没有真正的快乐过！这种生活不是我们想要的，也是我在高中时候所不能接受的，所严重蔑视的，但是我做了，怎么办呢？我的解决方法就是读研，我要一种怒放的生命，我的自尊在毕业后遭到严重的挑战，我渴望被认可！当时的誓言是一两年不成就考个四五年（当然这是玩笑）。 12年考研失利，原因很多，就在相互对比中总结吧。12年考过后觉得没有戏，然后就直接找了一份工作，做到六月份辞职，开始准备13年的考试。 13年元月五号考试第一天是我的生日，前一天接到了众多好友的电话祝福，其中包括一直支持我的小侄子，他们给了我很多考试前的鼓励，当我置身于考场后，这些种种就幻化作了一种力量，让我一直坚持到最后！ 一、数学 先说准备数学事宜，本人数学有些底子薄弱，这样说是因为这么多年，它很少让我看到欣喜，从小升初到中考到高考到12年考研，所以我在6、7、8这三个月没有做其他事情，唯独数学，先是按部就班，李永乐的全书，上面很多题需要多做，因为我在这是个弱项，就不再忽悠各位了，但有一点是明确的，那就是真题，网上有的，从1987年到2012年，我是打印的，很厚，把每一年的定在一起做，一天做两份，然后晚自习就找时间对答案，总结，把自己的盲点记在本子上，这么二十几年的试卷我就这样循环了三遍，感触颇深，让我这个数学一直没有信心的人，可以没有因为它在今年的考研失利。至于其他资料，很多人都有推荐，不再赘述。 二、英语 英语我准备得很晚，底子好，大二就开始做阅读200篇、100篇之类的，而且考研时就
《结构力学一》模拟卷 一 填空题 1 几何不变体系的自由度等于零；平面中一个刚片的自由度为三个。 2 结构中某段直杆上作用着垂直于杆轴线方向的均布荷载，其内力图形状为：弯矩图为 弧线；剪力图为斜线。 3 静定多跨梁在几何构造上，首先固定的部分为基本部分；接着依次固定的部分为 附属部分。 4 静定刚架按几何构造方式不同可分为：悬壁刚架、简支刚架、三铰刚架、复合刚架。 5 三铰拱合理拱轴线形状唯一取决于拱上承受的荷载；在沿跨度方向分布的竖向均布荷载下，合理拱轴线为抛物线。 6 结构位移分为刚体体系位移和变形体体系位移，静定结构在支座移动作用下产生 刚体 位移；可采用单位荷载法和虚力原理求解位移。 7 静定结构在支座移动与温度改变作用下不产生内力；超静定结构在上述荷载作用 下产生内力。（填写产生或不产生） 8 超静定结构在一般荷载作用下产生的内力取决于杆件之间的相对 刚度；在支座移动与温度改变作用下下产生的内力取决于杆件之间的绝对刚度。（填写相对或绝对） 二 对图示体系进行几何组成分析并简单说明理由。 将弧形杆分别作为钢片ⅠⅡ，将基础看作链杆了，ⅠⅡ两个钢片用1.2.3三根链杆相连，且链杆不交于同一点，则组成几何不变的整体，且没有多余约束。 三 计算图示刚架的支座反力，绘制弯矩图。 参考答案： q 8A X qa =10A Y qa =2 14A M qa =
弯矩图如图所示： 四 利用静力法或机动法作A R 、B R 、C M 的影响线。 参考答案： B 2I 1B R L .1 A R L I .
五 力法分析图示超静定刚架，写出力法方程，计算系数11δ、12δ 参考答案： 1111207 M M dx EI EI δ=∑=? 121221135 M M dx EI EI δδ==∑=-? X
第1次作业（结构力学二） 一、单项选择题（本大题共40分，共 20 小题，每小题 2 分） 1. 位移法的基本结构是( ) A. 静定刚架； B. 单跨静定梁的组合体； C. 单跨超静定梁的组合体 D. 铰结体系 2. ：以下关于影响线的说法不正确的一项为( ) A. 影响线指的是单位力在结构上移动时所引起的结构的某一内力(或反力)变化规律的图形 B. 利用影响线可以求结构在固定荷载作用下某个截面的内力 C. 利用影响线可以求结构某个截面内力的最不利荷载位置 D. 影响线的横坐标是截面位置，纵坐标为此截面位置处的截面内力值 3. A. B. C. D. 仅由平衡条件不能确定 4. 不计杆的分布质量，图示体系的动力自由度为( ) A. 1； B. 2； C. 3； D. 4 5. 用力法计算超静定结构时，其基本未知量为 A. 杆端弯矩； B. 结构角位移； C. 结点线位移； D. 多余未知力 6. 单元坐标转换矩阵是（） A. 奇异矩阵 B. 对称三对角矩阵 C. 对称非奇异矩阵 D. 正交矩阵 7. 位移法的基本未知量包括（） A. 独立的角位移 B. 独立的线位移 C. 独立未知的结点角位移和线位移 D. 结点位移 8. 图乘法计算位移的公式中( ) A. A和y C 可取自任何图形B. A和y C 必须取自直线图形 C. 仅要求A必须取自直线图形 D. 仅要求y C 必须取自直线图形 9. 已知材料屈服极限 =300MPa,结构截面形状如图所示，则极限弯矩Mu=（）
10. 整体坐标系下单元刚度矩阵与下面的哪一个因素无关 A. 局部坐标与整体坐标的选取 B. 结构的约束信息 C. 单元的几何参数 D. 杆端位移与杆端力之间的变换关系 11. 欲减小图示结构的自振频率，可采取的措施有（） A. 减小质量m B. 增大刚度EI C. 将B支座改为固定端 D. 去掉B支座 12. 图（b）为图（a）所示结构MK影响线，利用该影响线求得图（a）所示固定荷载作用下的MK值为（） A. 4kN?m B. 2kN?m C. -2kN?m D. -4kN?m 13. 图示为三自由度体系的振型，其相应的频率是ω a 、ω b 、ω c ，它们之间的大小关系应是( ) A. B. C. D. 14. 图（a）所示一组移动荷载作用在图（b）所示的梁上，则C截面弯矩的最不利位置为（） A. P 1作用在C点上 B. P 2 作用在C点上 C. P 3 作用在C点上 D. P 3 作用在B点上 15. 平面杆件自由单元(一般单元)的单元刚(劲)度矩阵是( ) A. 非对称、奇异矩阵 B. 对称、奇异矩阵 C. 对称、非奇异矩阵 D. 非对称、非奇异矩阵 16. 对称结构在反对称荷载作用下，内力图中为正对称的是( ) A. 弯矩图 B. 剪力图 C. 轴力图 D. 弯矩图、剪力图和轴力图 17. 由于温度改变，静定结构（） A. 会产生内力，也会产生位移； B. 不产生内力，会产生位
Structural Mechanics 郑州大学樊友景教授高等教育出版社高等教育电子音像出版社 结构力学是土木工程各类专业方向的一门重要的专业技术基础课，是土木工程专业的一门重要的主干课程。高等数学、理论力学和材料力学为 结构力学提供了必要的数学基础和力学基础；结构力学的内容又将在钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础、高层结构、结构抗震等各后续专业课中得到广泛的应用。通过本课程的学习，使学生能较全面地掌握杆系结构的强度、刚度和稳定 计算的基本理论和基本方法。为后续专关于作者单元测试软件说明综合测试电子教案使用说明退出 第二章第三章 第四章第五章 第六章第七章 第八章第九章 第十章关闭 试卷1试卷2试卷3试卷4试卷5试卷6试卷7试卷8试卷9试卷10关闭结构力学教学课件
郑州大学樊友景教授 高等教育出版社高等教育电子音像出版社 课件说明 本软件依据的教材蓝本是龙驭球、包世华主编的《结构力学I——基本教程》(第二版)，高等教育出版社，2007 。主要内 容包括静定结构分析、超静定结构分析、矩阵位移法、动力计 算基础等共10章课堂教学内容；另有各章单元测试题和10 套 综合测试题。学生做了单元测试题和综合测试题后，可立即得 到评判和参考解答。 本电子教案可用于高等学校土建、水利、力学等专业结构力 学课程的教学，也可供有关工程技术人员参考。 返回
郑州大学樊友景教授 高等教育出版社高等教育电子音像出版社 绪论 静定结构的受力分析虚功原理与结构位移计算 力法影响线 结构的几何构造分析 位移法(以直接建立平衡方程法为主）矩阵位移法结构动力计算基础渐近法及其他算法简述电子教案章目录 返回 位移法(以基本体系法为主）各章重点回顾第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章关闭
第一章绪论 §1-1 结构力学的研究对象和任务 一、结构的定义:由基本构件（如拉杆、柱、梁、板等）按照合理的方式所组成的构件的体系，用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。 注：结构一般由多个构件联结而成，如：桥梁、各种房屋（框架、桁架、单层厂房）等。最简单的结构可以是单个的构件，如单跨梁、独立柱等。 二、结构的分类：由构件的几何特征可分为以下三类 1．杆件结构——由杆件组成，构件长度远远大于截面的宽度和高度，如梁、柱、拉压杆。2．薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度，平面为板曲面为壳，如楼面、屋面等。3．实体结构——结构的三个尺度为同一量级，如挡土墙、堤坝、大块基础等。 三、课程研究的对象 ?材料力学——以研究单个杆件为主 ?弹性力学——研究杆件（更精确）、板、壳、及块体（挡土墙）等非杆状结构 ?结构力学——研究平面杆件结构 四、课程的任务 1．研究结构的组成规律，以保证在荷载作用下结构各部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式，以便能有效地利用材料，充分发挥其性能。 2．计算由荷载、温度变化、支座沉降等因素在结构各部分所产生的力，为结构的强度计算提供依据，以保证结构满足安全和经济的要求。 3．计算由上述各因素所引起的变形和位移，为结构的刚度计算提供依据，以保证结构在使用过程中不致发生过大变形，从而保证结构满足耐久性的要求。 §1-2 结构计算简图 一、计算简图的概念：将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。 选择计算简图时，要它能反映工程结构物的如下特征： 1．受力特性（荷载的大小、方向、作用位置） 2．几何特性（构件的轴线、形状、长度） 3．支承特性（支座的约束反力性质、杆件连接形式） 二、结构计算简图的简化原则 1．计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点 ．．．．．．．．．．．．．．，使计算结果安全可靠； 2．略去次要因素，便于 ．．。 ．．分析和 ．．．计算 三、结构计算简图的几个简化要点 1．实际工程结构的简化：由空间向平面简化 2．杆件的简化：以杆件的轴线代替杆件 3．结点的简化：杆件之间的连接由理想结点来代替 （1）铰结点：铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动，即各杆端之间的夹角可任意改变。不存在结点对杆的转动约束，即由于转动在杆端不会产生力矩，也不会传递力矩，只能传递
概念题 1.1 结构动力计算与静力计算的主要区别是什么？ 答：主要区别表现在：(1) 在动力分析中要计入惯性力，静力分析中无惯性力；(2) 在动力分析中，结构的内力、位移等是时间的函数，静力分析中则是不随时间变化的量；(3) 动力分析方法常与荷载类型有关，而静力分析方法一般与荷载类型无关。 1.2 什么是动力自由度，确定体系动力自由度的目的是什么？ 答：确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数，称为体系的动力自由度（质点处的基本位移未知量）。确定动力自由度的目的是：(1) 根据自由度的数目确定所需建立的方程个数（运动方程数=自由度数），自由度不同所用的分析方法也不同；(2) 因为结构的动力响应（动力内力和动位移）与结构的动力特性有密切关系，而动力特性又与质量的可能位置有关。 1.3 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别？ 答：二者的区别是：几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目，分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目，分析的目的是要确定结构振动形状。 1.4 结构的动力特性一般指什么？ 答：结构的动力特性是指：频率（周期）、振型和阻尼。动力特性是结构固有的，这是因为它们是由体系的基本参数（质量、刚度）
所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同，在振动中的响应特点亦不同。 1.5 什么是阻尼、阻尼力，产生阻尼的原因一般有哪些？什么是等效粘滞阻尼？ 答：振动过程的能量耗散称为阻尼。 产生阻尼的原因主要有：材料的内摩擦、构件间接触面的摩擦、介质的阻力等等。当然，也包括结构中安装的各种阻尼器、耗能器。阻尼力是根据所假设的阻尼理论作用于质量上用于代替能量耗散的一种假想力。粘滞阻尼理论假定阻尼力与质量的速度成比例。粘滞阻尼理论的优点是便于求解，但其缺点是与往往实际不符，为扬长避短，按能量等效原则将实际的阻尼耗能换算成粘滞阻尼理论的相关参数，这种阻尼假设称为等效粘滞阻尼。 1.6 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，
结构力学（上）复习题及答案 一、单项选择题 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。 2. 图示桁架的零杆数目为：（ d ） A. 6； B. 7； C. 8； D. 9。 3. 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。 4、下图所示的体系是（ A ） A.无多余约束的几何不变体系； B.有多余约束的几何不变体系； C.几何瞬变体系； D.几何可变体系，但不是几何瞬变体系。 5、如图所示的结构在外力作用下，CD杆D端的剪力（B）
A B. C. D. 6、如下图所示结构，若支座B 产生位移，则该结构将（ C ） A 不产生位移； B 产生内力； C 不产生内力； D 产生变形。 7、用力法解图4所示结构的未知量个数为（ C ） A 5个； B 6个； C 9个； D 12个； 8、位移法方程的实质是（ A ） A 平衡方程； B 位移方程； C 物理方程； D 衡方程与位移方程。 9、图示结构EI=常数，截面A 右侧的弯矩为：（ a ） A ．2/M ； B ．M ； C ．0； D. )2/(EI M 。
10、 图示桁架下弦承载，下面画出的杆件内力影响线，此杆件是：（ b ） Ａ.ch; B.ci; C.dj; D.cj. 11、 用图乘法求位移的必要条件之一是：( b ) A.单位荷载下的弯矩图为一直线； B.结构可分为等截面直杆段； C.所有杆件EI 为常数且相同； D.结构必须是静定的。 12、图示梁A 点的竖向位移为（向下为正）：( c ) Ａ．FPl 3 /(24EI); B. FPl 3/(!6EI); C. 5FPl 3/(96EI); D. 5FPl 3/(48EI). 二．填空题： 1．图1所示体系是______几何瞬变体系____体系，它有___1__个多余约束。 A l /2 l /2 EI 2EI F P a d c e b f g h i k l F P =1 1 j F p /2 M 2a 2a a a a a A F p /2 F p /2 F p /2 F p F p
1.图示体系是：( B ) A．无多余联系的几何不变体系； B．有多余联系的几何不变体系； C．几何可变体系； D．瞬变体系。 2.在静定结构中，除荷载外，其它因素如温度改变，支座移动等，( c ) A.均会引起内力； B.均不引起位移； C.均不引起内力； D.对内力和变形没有影响。 3.图示伸臂粱，温度升高，则C点和D点的位移：( D ) A.都向下； B.都向上； C.C点向上，D点向下； D.C点向下,D点向上。 4.图示结构的超静定次数为：( B ) A．5次； B．8次； C．12次； D．7次。 5.用位移法求解图示结构时，独立的结点角位移和线位移未知数数目最少分别为：( C ) A.3,3; B.4,3; C.4,2;
D.3,2。 6.汇交于某结点各杆端的力矩分配系数之比等于各杆（ D ）。 A.线刚度之比； B.抗弯刚度之比； C.劲度系数（转动刚度）之比； D.传递系数之比。 7.间接与直接荷载作用下的影响线的相同与不同之点是（ C ）。 A.间接荷载是沿主梁上的纵梁移动； B.间接荷载作用下的影响线不能用静力法绘制； C.间接荷载作用下影响线在结点处的竖标与直接荷载作用下的相等；差异是在每一纵梁范围里间接荷载作用下的 影响线是一条直线； D.直接荷载是沿主梁移动。 8.设直杆的轴向变形不计，图示体系的动力自由度为：( C) A．1； B．2； C．3； D．4。 9.单元杆端力列阵按轴力、剪力、弯矩顺序排列，杆端位移列阵按轴向线位移、垂直轴线的线位移、角位移顺序排 列时，则局部坐标下单元刚度矩阵中的等于：( C ) 。 10.支座B处的反力为为（）。 A.（向上） B.（向下） C.（向上） D.（向下） 11.图示体系为：（ B）A．几何不变无多余约束；
结构力学_在线作业_2 一、判断（每题5分，共20道小题，总分值100分） 1. 图示结构，要使结点B产生单位转角，则在结点B需施加外力偶为13i。（） （5分） 正确答案您的答案是错误回答正确展开 2. 图示对称刚架，在反对称荷载作用下，半边结构图如图（a）所示。（） （5分） 正确答案您的答案是错误回答正确展开 3. 图示结构中杆AC由于加热伸长了Δ，则杆AB的变形是缩短。（）
（5分） 正确答案您的答案是错误回答正确展开4. 在图示刚架中，M DA=2qa2。（） （5分） 正确答案您的答案是正确回答正确展开5. 下图能用力矩分配法计算。（） （5分） 正确答案您的答案是正确回答正确展开
图示体系的几何组成为几何不变，无多余约束。（） （5分） 正确答案您的答案是正确回答正确展开 7. 图示结构在所示荷载作用下，其A支座的竖向反力与B支座的反力相比为前者小于后者。（） （5分） 正确答案您的答案是正确回答正确展开 8. 图示结构（f为柔度）：M A 图示体系为瞬变体系。（） （5分） 正确答案您的答案是错误回答正确展开 10. 图示结构EI=常数，在给定荷载作用下，固定端的反力矩为，逆时针旋转。（） （5分） 正确答案您的答案是错误回答正确展开 11. 结构及荷载如图所示，当结点不平衡力矩（约束力矩）为0.125ql2时，其荷载应是q1=q，M=-ql2/4。（） （5分） 正确答案您的答案是错误回答正确展开 12. 结构及荷载如图所示，当结点不平衡力矩（约束力矩）为0.125ql2时，其荷载应是q1=q，M=ql2/4。（） （5分） 正确答案您的答案是错误回答正确展开 13. 图示为一刚架的力法基本体系，E=常数。其δ12为0。（） 第一章 绪 论 §1-1 结构力学的研究对象和任务 一、结构的定义:由基本构件（如拉杆、柱、梁、板等）按照合理的方式所组成的构件 的体系， 用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。 注：结构一般由多个构件联结而成，如：桥梁、各种房屋（框架、桁架、单层厂房）等。 最简单的结构可以是单个的构件，如单跨梁、独立柱等。 二、结构的分类：由构件的几何特征可分为以下三类 1．杆件结构——由杆件组成，构件长度远远大于截面的宽度和高度，如梁、柱、拉压杆。 2．薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度，平面为板曲面为壳，如楼面、屋面等。 3．实体结构——结构的三个尺度为同一量级，如挡土墙、堤坝、大块基础等。 三、课程研究的对象 ? 材料力学——以研究单个杆件为主 ? 弹性力学——研究杆件（更精确）、板、壳、及块体（挡土墙）等非杆状结构 ? 结构力学——研究平面杆件结构 四、课程的任务 1．研究结构的组成规律，以保证在荷载作用下结构各部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式，以便能有效地利用材料，充分发挥其性能。 2．计算由荷载、温度变化、支座沉降等因素在结构各部分所产生的内力，为结构的强度计算提供依据，以保证结构满足安全和经济的要求。 3．计算由上述各因素所引起的变形和位移，为结构的刚度计算提供依据，以保证结构在使用过程中不致发生过大变形，从而保证结构满足耐久性的要求。 §1-2 结构计算简图一、计算简图的概念：将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。 选择计算简图时，要它能反映工程结构物的如下特征： 1．受力特性（荷载的大小、方向、作用位置） 2．几何特性（构件的轴线、形状、长度） 3．支承特性（支座的约束反力性质、杆件连接形式） 二、结构计算简图的简化原则 1．计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点．．．．．．．．．．．．．． ，使计算结果安全可靠； 2．略去次要因素，便于．．分析和．．．计算．． 。 三、结构计算简图的几个简化要点 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 、杆件的简化：常以其轴线代表 B 、支座和节点简化： ①活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座； ②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 、按内力是否静定划分： ①静定结构：在任意荷载作用下，结构的全部反力和内力都可以由静力平衡条件确定。 ②超静定结构：只靠平衡条件还不能确定全部反力和内力，还必须考虑变形条件才能确定。 二、平面体系的机动分析 1、体系种类 A 、几何不变体系：几何形状和位置均能保持不变；通常根据结构有无多余联系，又划分为无多余联系的几何不变体系和有多余联系的几何不变体系。 B 、几何可变体系：在很小荷载作用下会发生机械运动，不能保持原有的几何形状和位置。常具体划分为常变体系和瞬变体系。 2、自由度：体系运动时所具有的独立运动方程式数目或者说是确定体系位置所需的独立坐标数目。 3、联系：限制运动的装置成为联系（或约束）体系的自由度可因加入的联系而减少，能减少一个自由度的装置成为一个联系 ①一个链杆可以减少一个自由度，成为一个联系。②一个单铰为两个联系。 4、计算自由度：)2(3r h m W +-=,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，是否为几何不变仍不确定。 5、几何不变体系的基本组成规则： A 、三刚片规则：三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两铰联，组成的体系是几何不变的，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：两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联，为几何不变体系，而且没有多余联系。 6、虚铰：连接两个刚片的两根链杆的作用相当于在其交点处的一个单铰。虚铰在无穷远处的体系分析可见结构力学P20，自行了解。 7、静定结构的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 、内力图通常是用平行于杆轴线方向的坐标表示截面的位置，用垂直于杆轴线的坐标表示 2．6叠加法作弯矩图 当梁在荷载作用下变形微小，因而在求梁的支反 力、剪力、弯矩时可直接代入梁的原始尺寸进行计算， 且所得结果与梁上荷载成正比。在这种情况下，当梁 上有几项荷载作用时，由每一项荷载所引起的梁的支 反力或内力，将不受其他荷载的影响。所以在计算梁 的某截面上的弯矩时，只需先分别算出各项荷载单独 作用时在该截面上引起的弯矩，然后求它们的代数和 即得到该截面上的总弯矩。这种由几个外力共同作用 引起的某一参数(内力、位移等)等于每一外力单独作 用时引起的该参数值的代数和的方法，称为叠加法。 叠加法的应用很广，它的应用条件是：需要计算的物 理量(如支反力、内力以及以后要讨论的应力和变形 等)必须是荷载的线性齐次式。也就是说，该物理量 的荷载表达式中既不包含荷载的一次方以上的项，也 不包含荷载的零次项。 例题2-9试按叠加原理做例题2-9图(a)所示简 支梁的弯矩图。求梁的极值弯矩和最大弯矩。 解：先将梁上每一项荷载分开(见图(b)、图(c))， 分别做出力偶和均布荷载单独作用的弯矩图(见图 (d)、图(e))两图的纵坐标具有不同的正负号，在叠 加时可把它们画在x 轴同一侧(见图f)。于是两图共 有部分，其正、负纵坐标值互相抵消。剩下的纵距(见 图(f)中阴影线部分)即代表叠加后的弯矩值。叠加后 的弯矩图仍为抛物线。如将它改画为以水平直线为基 线的图，即得通常形式的弯矩图(见图(曲)。求极值 弯矩时，先要确定剪力为零的截面位置。由平衡方程0B m =∑可求得支反, 剪力方程为 Q 即可求出极值弯矩所在截面的位置。 令()0 x 极值弯矩为 由例题2-9图（g)可见，全梁最大弯矩为 本例中的极值弯矩并不大于梁的最大值弯矩。 当梁上的荷载较复杂时，也可将梁按荷载情况分段，求出每一段梁两端截面的内力。这时该段梁的受载情况等效于一受相同荷载的 结构力学(1)(高起专) 单选题 1. 图示体系的几何组成为_____。(6分) (A) 几何不变，无多余联系 (B) 瞬变 (C) 几何不变，有多余联系 (D) 常变 参考答案：C 2. 下图所示平面杆件体系为_____。(6分) (A) 几何不变，无多余联系 (B) 瞬变 (C) 几何不变，有多余联系 (D) 常变 参考答案：C 3. 下图所示平面杆件体系为_____。(6分) (A) 几何不变，无多余联系 参考答案：A 4. 下图所示平面杆件体系为_____。(6分) (A) 几何不变，无多余联系 (C) 几何不变，有多余联系 (D) 常变 参考答案：A 5. 下图所示平面杆件体系的自由度为_____。(6分) (A) -10 (B) -14 (C) 10 (D) 14 参考答案：B 6. 下图所示平面杆件体系的自由度为_____。(6分) (A) -6 参考答案：A 判断题 7. 三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。(5分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 8. 一根链杆有1个约束，一个铰支座有2个约束，一个固定支座有3个约束，一个定向支撑2个约束。(5分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路： 9. 图示体系为无多余约束的几何不变体系。(6分) 正确错误 解题思路： 10. 图示体系为无多余约束的几何不变体系。(6分) 参考答案：错误 解题思路： 11. 原为几何可变体系，经微小位移后又成为几何不变的体系称为瞬变体系。(6分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路： 12. 图示体系计算自由度为-1。(6分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路： 填空题 13. 选取结构计算简图时，一般要进行杆件简化、___(1)___ 简化、结点简化和___(2) ___ 简化。(5分) (1).参考答案:支座 (2).参考答案:荷载 14. 分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、___(3)___ 和二元体法则。(5分) (1).参考答案:三刚片法则 15. 建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为___(4)___ 。(5分) (1).结构 (1).杆件结构 (2).参考答案:实体结构 17. 一个简单铰相当于___(7)___ 个约束。(5分) (1).参考答案:2 18. 平面内一根链杆自由运动时的自由度等于___(8)___ 。(5分) (1).参考答案:3 单选题 [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。 山大题库 《结构力学》模拟卷（一） 一填空题 1 几何不变体系的自由度等于零；平面中一个刚片的自由度为3个。 2 结构中某段直杆上作用着垂直于杆轴线方向的均布荷载，其内力图形状为：弯矩图为 抛物线；剪力图为斜直线。 3 静定多跨梁在几何构造上，首先固定的部分为基础部分；接着依次固定的部分为 附属部分。 4 静定刚架按几何构造方式不同可分为：悬壁刚架、简支刚架、三铰刚架、复合刚架。 5 三铰拱合理拱轴线形状唯一取决于拱上承受的竖向荷载；在沿跨度方向分布的竖向均布荷载下，合理拱轴线为为一抛物线。 6 结构位移分为刚体体系位移和变形体体系位移，静定结构在支座移动作用下产生刚体体系位移位移；可采用单位荷载法和虚力原理求解位移。 7 静定结构在支座移动与温度改变作用下不产生内力；超静定结构在上述荷载作用 下产生内力。（填写或不产生） 8 超静定结构在一般荷载作用下产生的内力取决于杆件之间的相对刚度；在支座移动与温度改变作用下下产生的内力取决于杆件之间的绝对刚度。（填写相对或绝对） 二对图示体系进行几何组成分析并简单说明理由。 答：经分析为几何不变体系并有一个多余约束 把基础看成刚片，加上3个二元体，有一根链杆为多余约束 三计算图示刚架的支座反力，绘制弯矩图。 详见试卷（一）解 参考答案： 2 8 A X qa =10 A Y qa =2 14 A M qa = 弯矩图如图所示： 四 利用静力法或机动法作A R 、B R 、C M 的影响线。 详见试卷（一）解 参考答案： 五 力法分析图示超静定刚架，写出力法方程，计算系数11δ、12δ B I 1B R L .1 A R L I . 1、确定体系运动过程中任一时刻全部质量位置所需的独立几何参数数目，称为体系的（） A自由度 B未知数 C节点数 2、不同的结构，如果它们具有相同的阻尼、频率和振型，则在相同的荷载下具有（）的反应 A相同 B不相同 3、在单位移动荷载作用下，结构的某指定截面k上的某一量值Z的变化规律图叫z的（） A影响线 B内力图 C包络图 4、当一组移动荷载移动到结构上的某一位置时，使结构的某指定截面上的某量值z有最大值zmax （或最小值zmin），该荷载位置即是量值z的（）。 A最不利荷载位置 B控制截面 C重要位置 5、（）某量值z的影响线，是原结构去掉与z相应的约束后的机构，沿z的正方向发生单位虚位移的刚体虚位移图。 A静定结构 B超静定结构 C机构 2、在动荷载作用下，结构的动力反应（动内力、动位移等）都随时间变化，它的规律除与动荷载的变化规律有关外，还与结构的固有特性（自振频率、振型和阻尼）有关。 A对 B错 4、用静力平衡条件作影响线的方法叫（）。 A机动法 B静力法 C能量法 2、静定结构的反力、内力影响线是由直线构成的图形。 A对 B错 3、静荷载只与作用位置有关，而动荷载是坐标和时间的函数。 A对 B错 4、结构在某一确定的恒载或静力荷载作用下，内力图是唯一确定的 A对 B错 5、体系在一般动荷载作用下的动力反应，可看成是连续作用的一系列冲量对体系产生的动力反应之和。 A对 B错 1、对于单自由度体系，当干扰力作用在质量上时，位移的动力系数和内力的动力系数是（）的A不同的 B相同的 2、主振型的（）为在多自由度体系中，任意两个不同的主振型之间存在着相互正交的性质。 A正交性 B振动规律 C特点 1、若一多自由度体系具有对称性，它的主振型便可区分为对称形式及反对称形式两类。 A对 第一章： 机动分析就是判断一个杆系是否是几何不变体系，同时还要研究几何不变体系的组成规律。又称: 几何组成分析、几何构造分析 机动分析的目的： 1、判别某一体系是否为几何不变，从而决定它能否作为结构。 2、区别静定结构、超静定结构，从而选定相应计算方法。 3、搞清结构各部分间的相互关系，以决定合理的计算顺序。 计算自由度： W=3m-2h-r m---刚片数h---单铰数r---单链杆数（支座链杆） W=2j-b-r 【平面链杆系的自由度(桁架):链杆(link)——仅在杆件两端用铰连接的杆件】 非链杆体系的只能用第一个公式计算 J---铰结点数b---链杆数r---单链杆数（支座链杆） = 限制自由度为1 限制自由度为2 限制自由度为3 W>0时，体系几何可变 体系几何不变的必要条件：W≤0 A．三刚片规则 三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两相连，所组成的平面体系几何不变。 B．二元体规则 在刚片上增加一个二元体，是几何不变体系。 C．两刚片规则： 两个刚片用一个铰和一个不通过该铰的链杆连接，组成几何不变体系。 O 瞬变体系：原为几何可变，经微小位移后即转化为几何不变的体系。 铰结三角形规则——条件：三铰不共线 机动分析步骤总结： 计算自由度 判别二元体，如有，先撤去 观察是否是瞬变体系 已知为几何不变的部分宜作为大刚片 两根链杆相当于其交点处的虚铰 运用三刚片规则时，如何选择三个刚片是关键，刚片选择的原则是使得三者之间彼此的连接方式是铰结 各杆件要么作为链杆，要么作为刚片，必须全部使用，且不可重复使用 4.多余约束”从哪个角度来看才是多余的?（ A ） A.从对体系的自由度是否有影响的角度看 B.从对体系的计算自由度是否有影响的角度看 C.从对体系的受力和变形状态是否有影响的角度看 D.从区分静定与超静定两类问题的角度看 下列个简图分别有几个多余约束： 0 个约多余束 3 个多余约束 一、填空题。 1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中，主要受弯的是 和 ，主要承受轴力的是 和 。 2、选取结构计算简图时，一般要进行杆件简化、 简化、 简化和 简化。 3、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、 和二元体法则。 4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为 ，分为 、 和 三大类。 5、一个简单铰相当于 个约束。 6、静定多跨梁包括 部分和 部分，内力计算从 部分开始。 7、刚结点的特点是，各杆件在连接处既无相对 也无相对 ，可以传递 和 。 8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于 。 二、判断改错题。 1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。（ ） 2、对静定结构，支座移动或温度改变会产生内力。（ ） 3、力法的基本体系必须是静定的。（ ） 4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。（ ） 5、图乘法可以用来计算曲杆。（ ） 6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。（ ） 7、多跨静定梁若附属部分受力，则只有附属部分产生内力。（ ） 8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。（ ） 9、力法方程中，主系数恒为正，副系数可为正、负或零。（ ） 三、选择题。 1、图示结构中当改变B 点链杆方向（不能通过A 铰）时，对该梁的影响是（ ） A 、全部内力没有变化 B 、弯矩有变化 C 、剪力有变化 D 、轴力有变化 2、图示桁架中的零杆为（ ） A 、DC, EC, DE, DF , EF B 、DE, DF , EF C 、AF , BF , DE, DF , EF D 、DC, EC, AF, BF 3、右图所示刚架中A 支座的反力A H 为（ ） 《结构力学一》模拟卷 一填空题 1 几何不变体系的自由度等于零；平面中一个刚片的自由度为三个。 2 结构中某段直杆上作用着垂直于杆轴线方向的均布荷载，其内力图形状为：弯矩图为弧线；剪力图为斜线。 3 静定多跨梁在几何构造上，首先固定的部分为基本部分；接着依次固定的部分为附属部分。 4 静定刚架按几何构造方式不同可分为：悬壁刚架、简支刚架、三铰刚架、复合刚架。 5 三铰拱合理拱轴线形状唯一取决于拱上承受的荷载；在沿跨度方向分布的竖向均布荷载 下，合理拱轴线为抛物线。 6 结构位移分为刚体体系位移和变形体体系位移，静定结构在支座移动作用下产生刚体位移；可采用单位荷载法和虚力原理求解位移。 7 静定结构在支座移动与温度改变作用下不产生内力；超静定结构在上述荷载作用下产生内力。（填写产生或不产生） 8 超静定结构在一般荷载作用下产生的内力取决于杆件之间的相对刚度；在支座移动与温 度改变作用下下产生的内力取决于杆件之间的绝对刚度。（填写相对或绝对） 二 对图示体系进行几何组成分析并简单说明理由。 将弧形杆分别作为钢片ⅠⅡ，将基础看作链杆了，ⅠⅡ两个钢片用 1.2.3三根链杆相连，且链杆不交于同一点，则组成几何不变的整体，且没有多余约束。 三计算图示刚架的支座反力，绘制弯矩图。 参考答案： 2qa 2a 2a 4a 4 a 3 a q 6qa 2q 2 A B C D E 8A X qa 10A Y qa 2 14A M qa 弯矩图如图所示： 四利用静力法或机动法作 A R 、 B R 、 C M 的影响线。 参考答案： C P=1x l A B B R A R a b 2 2qa 2 10qa 2 6qa 2q 2 8qa I 1 B R L .1 A R L I .ab b a l 结构力学复习大纲 总的说来，学习结构力学必须注意以下三个问题： 1、平面杆件体系的几何构成分析，只有具备了基本的几何构成分析能力，才会判断一 个杆件系统是否结构，是静定结构还是超静定结构，哪些是多余约束。几何构成分析是“搭” 杆件，而结构计算是“拆”杆件，知道怎样“搭”结构才能正确、简便地“拆”结构，计 算结构内力和变形。 2、在结构力学的学习中必须牢固建立“平衡”的思想，使“平衡”成为一种潜意识， 结构整体是平衡的，任何一个结点、一个杆件、几个杆件的集合体都是平衡的，都可用截 面法取出隔离体建立平衡方程。必须熟练地运用平面力系的平衡方程，平衡方程记住并不 困难，重要的是熟练灵活地运用。 3、静定结构内力分析必须过关，并且比较熟练，静定结构的内力分析是最基本的技能。 整个结构力学一环扣一环，静定结构内力分析是静定结构位移计算的基础，而静定结构内 力和位移计算又是力法的基础，力法又是位移法的基础，位移法又是力矩分配法的基础， 固定荷载下结构计算又是移动荷载下结构计算的基础。 第一章绪论 本章复习内容： 结构、结构计算简图、铰结点、刚结点、滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座等 基本概念。 1、首先必须深刻理解结构、结构计算简图的概念。结构力学中的概念，都可在理解的基础上用自己的语言表达，不必死记教材上的原话，所谓理解概念，就是弄清其目的、条件、实现目的的手段、适用场合等。 结构是建筑物中承载的骨架部分，本课程研究的是狭义的结构，即杆件结构。 实际的结构是很复杂的，完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的（可以断 言，即使许多年后科学更发达，100％按照结构的实际情况进行力学分析仍然是不可能的！ 因为结构的复杂性是无穷尽的，科学的发展是无止境的），也是不必要的（次要因素的影响 较小，抓住主要因素即可满足工程误差要求）。因此，对实际结构去掉不重要的细节，抓住 其本质的特点，得到一个理想化的力学模型，用一个简化的图形来代替实际结构，就是结 构计算简图。 获得结构计算简图没有现成的公式可以套用，必须发挥研究者和工程师的智慧（正是 在这点上体现他们水平的高低），经过长期研究和实践，他们总结出以下6方面的简化要点：结构体系的简化（由空间到平面）；杆件的简化（用轴线代替杆）； 杆件间连接的简化（结构内部结点的简化）； 结构与基础间连接的简化（结构外部支座的简化）； 第五章结构力学的方法 1、常用的计算模型与计算方法 (1)常用的计算模型 ①主动荷载模型：当地层较为软弱，或地层相对结构的刚度较小，不足以约束结构茂变形时，可以不考虑围岩对结构的弹性反力，称为主动荷载模型。 ②假定弹性反力模型：先假定弹性反力的作用范围和分布规律、然后再计算，得到结构的内力和变位，验证弹性反力图形分布范围的正确性。 ③计算弹性反力模型：将弹性反力作用范围内围岩对衬砌的连续约束离散为有限个作用在衬砌节点巨的弹性支承，而弹性支承的弹性特性即为所代表地层范围内围岩的弹性特性，根据结构变形计算弹性反力作用范围和大小的计算方法。 (2)与结构形式相适应的计算方法 ①矩形框架结构：多用于浅埋、明挖法施工的地下结构。 关于基底反力的分布规律通常可以有不同假定： a.当底面宽度较小、结构底板相对地层刚度较大时假设底板结构是刚性体，则基底反力的大小和分布即可根据静力平衡条件按直线分布假定求得(参见图5.2.1 ( b )。 b.当底面宽度较大、结构底板相对地层刚度较小时，底板的反力与地基变形的沉降量成正比。若用温克尔局部变形理论，可采用弹性支承法；若用共同变形理论可采用弹性地基上的闭合框架模型进行计算。此时假定地基为半无限弹性体，按弹性理论计算地基反力。 矩形框架结构是超静定结构，其内力解法较多，主要有力法和位移法，并由此法派生了许多方法如混合法、三弯矩法、挠角法。在不考虑线位移的影响时，则力矩分配法较为简便。由于施工方法的可能性与使用需要，矩形框架结构的内部常常设有梁、板和柱，将其分为多层多跨的形式，其内部结构的计算如同地面结构一样，只是要根据其与框架结构的连接方式(支承条件)，选择相应的计算图式。 ②装配式衬砌 根据接头的刚度，常常将结构假定为整体结构或是多铰结构。根据结构周围的地层情况，可以采用不同的计算方法。松软含水地层中，隧道衬砌朝地层方向变形时，地层不会产生很大的弹性反力，可按自由变形圆环计算。若以地层的标准贯入度N来评价是否会对结构的变形产生约束作用时，当标准贯入度N>4时可以考虑弹性反力对衬砌结构变形的约束作用。此时可以用假定弹性反力图形或性约束法计算圆环内力。当N<2时，弹性反力几乎等于零，此时可以采用白由变形圆环的计算方法。 接头的刚度对内力有较大影响，但是由于影响因素复杂，与实际往往存在较大差距，采用整体式圆形衬砌训算方法是近似可行的。此外，计算表明，若将接头的位置设于弯矩较小处，接头刚度的变化对结构内力的影响不超过5％。 目前，对于圆形结构较为适用的方法有： a.按整体结构计算。对接头的刚度或计算弯矩进行修正；结构力学知识点梳理及学习方法
结构力学主要知识点归纳
结构力学 叠加法
结构力学(1)模拟试题
结构力学作业答案
山东大学 结构力学一二三
结构力学-2
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结构力学复习大纲上册
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