结构力学 第二版 (王焕定 著) 高等教育出版社 课后答案
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哈工大结构力学教材
哈尔滨工业大学的结构力学教材有多个版本,包括:
1. 《结构力学教程》(上册、下册),由哈尔滨工业大学工程力学系编写组编写,高等教育出版社出版,1981年8月第一版,1990年6月第二版。
2. 《结构力学》(上册、下册),由戴鸿哲、盛兴、朱耀臻、李建中、王焕定等编写,哈尔滨工业大学出版社出版,2000年12月第一版。
3. 《结构力学》(上册、下册),由王焕定、祁皑主编,高等教育出版社和哈尔滨工业大学出版社出版,2007年5月第一版。
4. 《结构力学》(上册、下册),由唐锦春主编,高等教育出版社出版,2010年2月第二版。
这些教材在哈尔滨工业大学结构力学课程中被广泛使用。
如需了解更多版本,建议登陆学校官网或相关论坛查询。
建筑结构第二版课后习题答案建筑结构第二版课后习题答案建筑结构是建筑学中的重要课程,它涉及到建筑物的各个方面,包括结构设计、材料选择、力学分析等。
而课后习题是检验学生对所学知识理解程度的重要途径。
本文将为大家提供建筑结构第二版课后习题的答案,希望能够帮助大家更好地学习和掌握这门课程。
第一章:结构力学基础1. 问题:什么是静力学?答案:静力学是研究物体在平衡状态下受力和力的平衡关系的学科。
2. 问题:什么是结构?答案:结构是由构件和连接构件的节点组成的整体系统,用于承受和传递荷载。
3. 问题:什么是结构的稳定性?答案:结构的稳定性是指结构在受到外力作用时,不会发生失稳或破坏的能力。
第二章:杆件结构1. 问题:什么是杆件?答案:杆件是一种细长的构件,其长度远大于其横截面尺寸,主要受拉力、压力和弯矩作用。
2. 问题:杆件的受力分析方法有哪些?答案:杆件的受力分析方法包括静力学方法、力法和位移法。
3. 问题:什么是轴力?答案:轴力是杆件内部产生的沿轴线方向的拉力或压力。
第三章:梁结构1. 问题:什么是梁?答案:梁是一种承受弯曲力和剪切力的结构构件,主要用于支撑和传递荷载。
2. 问题:梁的受力分析方法有哪些?答案:梁的受力分析方法包括静力学方法、力法和位移法。
3. 问题:什么是弯矩?答案:弯矩是梁在受到外力作用时,横截面内部产生的力矩。
第四章:桁架结构1. 问题:什么是桁架?答案:桁架是由直杆构成的三角形网格结构,主要用于支撑和传递荷载。
2. 问题:桁架的受力分析方法有哪些?答案:桁架的受力分析方法包括静力学方法、力法和位移法。
3. 问题:桁架的应用领域有哪些?答案:桁架广泛应用于大跨度建筑、桥梁和塔楼等结构中。
第五章:板壳结构1. 问题:什么是板壳?答案:板壳是由薄板构成的扁平结构,主要用于承受和传递荷载。
2. 问题:板壳的受力分析方法有哪些?答案:板壳的受力分析方法包括静力学方法、力法和位移法。
3. 问题:板壳的应用领域有哪些?答案:板壳广泛应用于屋顶、地板和水箱等结构中。
结构力学第二版课后题答案73页解析:解析:对于建筑物,建筑结构的稳定性对建筑物的抗震性能和建筑的使用寿命都有很大的影响,对建筑结构分析结果和相关模型进行比较分析,对于建筑物建筑结构的稳定性分析中是非常重要的一个环节。
在建筑物的主要构件可以分为结构构件和非结构构件二大类。
结构构件主要包括基础、承重墙体、框架结构、屋盖和楼板等构件(具体如图1);非结构构件主要包括支撑索和预应力索(见图2);屋盖承重墙体包括屋盖、檐口、墙体及檐口外壁柱等构件。
其基本组成包括支撑索和预应力索两大类。
支撑索主要包括梁柱、承台、桥墩等构件;预应力索主要包括预应力混凝土或钢筋混凝土梁等构件。
在实际工程中,一般根据实际情况采用下列两种方法确定支撑索和预应力索长度: A.按结构构件形式确定; B.按预应力的要求确定;C.按混凝土的抗压强度确定;D.按构件的刚度确定;E.按构件的荷载大小确定。
其中,刚度是指在不同的载荷作用下构件整体上受力情况的相对变化规律的总和,计算时先计算大、小柱分别受力情况对截面上相应混凝土强度的影响程度为: A. C. D;F. E。
1.梁的极限承载力计算是不是就等同于梁的破坏了呢?解析:梁柱的受力特点为轴向分布应力与水平分布应力的大小基本相同,受力特点是弹性变形和受力性能基本一致。
在实际工程中,我们常常把梁的极限承载力与柱承载力相等同。
这是不准确的。
柱子与梁是相对独立的两个实体。
柱子和梁受力时受力过程中的弹性变形与荷载产生时柱面上受到的载荷发生变化没有直接关系,柱和梁本身均没有受力作用的应力形态或者说仅仅是局部受力。
但是,柱子和梁荷载却能导致柱面出现破坏现象,导致柱面出现纵向开裂。
梁的极限承载力一般比构件尺寸更小(直径或长度)、截面更大(如混凝土截面等)、荷载影响范围更广(如荷载集中分布区域等)等因素造成更大规模的破坏。
因此,梁的极限承载力计算只考虑梁对整体荷载作用时对其截面内部钢筋疲劳破坏力和整个截面上产生破坏的荷载,并没有考虑整个截面上产生破坏后对构件外部受力结构产生破坏等因素形成的破坏作用。
习 题8-1 试说出单元刚度矩阵的物理意义及其性质与特点。
8-2 试说出空间桁架和刚架单元刚度矩阵的阶数。
8-3 试分别采用后处理法和先处理法列出图示梁的结构刚度矩阵。
(a)解:(a )用后处理法计算 (1)结构标识(2)建立结点位移向量,结点力向量[]T44332211 θνθνθνθν=∆[]Ty M F M F M F M F F 4y43y32y211 =θ(3)计算单元刚度矩阵⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=2222322211211462661261226466126122EI 21 l l -l l l -l -l l -l l l l - l k k k k k ①①①①①⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=222233332232223 33 6 3632336 362EI 21 l l - l l l - l -l l -l l l -l l k k k k k ②②②②②lll⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=222234443343323 33 6 3632336 362EI 2 1 l l - l l l - l -l l -l l l -l l k k k k k ③③③③③(4)总刚度矩阵⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡++=222222222234443343333322322222112112 3300003 6 3 6 000 03403003601236000 0 3632600 363186120000 26460 0 0 06126122EI 0 0 00 0 0 4 3 2 1 4 3 2 1 l l -l l l - l - - l l -l l l l - l - - l l -l l -l l l l - -l -- l l -l l l l - l k k k k k k k k k k k k k ③③③③②②②②①①①①θ (5)建立结构刚度矩阵支座位移边界条件[][]00004311 θ θ θν=将总刚度矩阵中对应上述边界位移行列删除,得刚度结构矩阵。
结构力学王焕定答案引言结构力学是工程学中一门重要的学科,它研究各种结构的力学性能和稳定性。
在结构设计和分析中,结构力学的基本原理和方法是必不可少的工具。
在结构力学领域,王焕定教授被公认为权威人物,他的研究和贡献对于该领域的发展起到了重要的推动作用。
本文将以王焕定教授的研究成果为基础,回答一些常见的结构力学问题。
1. 王焕定教授简介王焕定教授是中国工程院院士,同济大学结构工程系的教授。
他的研究领域主要是结构力学和抗震工程。
他在结构优化设计、结构动力学和结构抗震性能等方面做出了杰出的贡献。
他的研究成果不仅在国内具有广泛的应用,也对同行在国际上产生了积极的影响。
2. 结构力学基本原理结构力学的基本原理是力学的基础。
在结构设计和分析中,掌握这些基本原理是非常重要的。
以下是一些结构力学的基本原理:2.1. 受力分析结构受力分析是结构力学的起点。
它通过力的平衡原理和受力分解的方法,确定结构在不同载荷下的受力状态。
在受力分析中,常常使用静力学和力矩平衡原理来解决受力问题。
2.2. 应变和应力应变和应力是结构物力学性能的重要指标。
应变表示物体在外力作用下相对变形程度的大小,而应力表示单位面积上的力的大小。
结构力学中常常关注材料的线弹性行为,通过应力应变关系分析材料的变形和破坏情况。
2.3. 刚度和变形刚度是结构物抵抗变形的能力。
结构在受到外力作用时,常常会发生变形。
刚度常常用杨氏模量和截面惯性矩等指标来表征,它是结构力学分析中十分重要的参数。
刚度与自由度的数量相关联,它可以对结构的强度和稳定性进行评估。
2.4. 稳定性和挠度稳定性和挠度是结构力学的重要概念。
结构在不同载荷作用下,可能会发生不稳定破坏现象。
稳定性分析能够判断结构在外力作用下的抗承载能力,而挠度分析能够评估结构的变形程度。
结构的稳定性和挠度分析是结构设计和评估的重要内容。
3. 结构力学问题的解答王焕定教授通过多年的研究和实践,积累了丰富的经验和知识。
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。
最新祁皑结构力学第二版课后答案
试题1:
以下哪个属于力学基本定理:
A.欧拉定理
B.随机定理
C.冯诺依曼定理
D.力学定理
答案:D.力学定理
试题2:
斜梁受到弯矩的情况下,其内力分析过程中,以下哪个不是已知条件:
A.节点弯矩
B.节点力值
C.节点位移
D.节点位置
答案:C.节点位移
试题3:
桥梁受力分析时,节点力分析与梁体分析有何不同?
答案:节点力分析是一种比较简单的桥梁受力分析方法,它只需要分
析桥梁节点处的受力情况,不需要考虑梁体整体的受力情况。
而梁体分析
方法则要求把桥梁按梁体划分,利用梁体模型分析桥梁的整体受力情况。
试题4:
采用屈曲剪切理论进行杆件分析时,下列参数中哪一个不是建立杆件
分析所必需的:
A.杆件受力状态
B.杆件几何尺寸
C.杆件材料参数
D.杆件截面形状
答案:D.杆件截面形状
试题5:
以下哪个条件不属于对称系统的定义:
A.系统在自身对称轴上具有对称性
B.系统满足平移等价性
C.系统满足旋转等价性
D.系统受力状态不变
答案:D.系统受力状态不变
试题6:
下列哪个不属于空间结构的分类:。
第一章1.图示结构用矩阵位移法计算时(计轴向变形)未知量数目为8个。
( )答案:对2.在直接刚度法的先处理法中,定位向量的物理意义是变形连续条件和位移边界条件。
( )答案:对3.矩阵位移法中,等效结点荷载的“等效原则”是指与非结点荷载的结点位移相等。
( )答案:对4.已知图示刚架各杆EI = 常数,当只考虑弯曲变形,且各杆单元类型相同时,采用先处理法进行结点位移编号,其正确编号是:答案:A5.图示连续梁结构,在用结构矩阵分析时将杆AB划成AD和DB两单元进行计算是:( )答案:可行的方法第二章1.力矩分配法计算得出的结果:()答案:可能为近似解,也可能是精确解。
2.在力矩分配法中,刚结点处各杆端力矩分配系数与该杆端转动刚度(或劲度系数)的关系为:( )答案:成正比3.图示结构,各杆i=常数,欲使 A 结点产生单位顺时针转角,须在A结点施加的外力偶为数-8i。
()答案:错4.图示连续梁中,力矩分配系数与分别等于:( )答案:0.571,0.55.力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素(荷载、温度变化等)有关。
( )答案:错第三章1.在结构计算中,大小、方向随时间变化的荷载都必须按动荷载考虑。
( ) 答案:错2.考虑阻尼比不考虑阻尼时结构的自振频率:( )答案:小3.图示三个主振型形状及其相应的圆频率,三个频率的关系应为:()答案:4.图示结构,不计杆件分布质量,当增加,则结构自振频率:()答案:不变5.设一两个自由度体系有两个质量相同的质点,其两个主振型为:()答案:A第四章1.答案:A2.在稳定问题中,随遇平衡是一种实际存在的现象。
()答案:错3.长度,材料,截面面积以及支承条件均相同的空心压杆与实心压杆相比,实心压杆临界力大。
()答案:错4.压弯杆件和承受非结点荷载作用的刚架丧失稳定都属于第一类失稳。
()答案:错5.图示对称结构的失稳形态(对应于最小特征荷载)将是 : ( )答案:D第五章1.静定结构只要产生一个塑性铰即发生塑性破坏,n次超静定结构一定要产生n+1个塑性铰才产生塑性破坏。
第1章 绪论(无习题)第2章 平面体系的几何组成分析习题解答习题 是非判断题(1) 若平面体系的实际自由度为零,则该体系一定为几何不变体系。
( )(2) 若平面体系的计算自由度W =0,则该体系一定为无多余约束的几何不变体系。
( ) (3) 若平面体系的计算自由度W <0,则该体系为有多余约束的几何不变体系。
( ) (4) 由三个铰两两相连的三刚片组成几何不变体系且无多余约束。
( )(5) 习题(5) 图所示体系去掉二元体CEF 后,剩余部分为简支刚架,所以原体系为无多余约束的几何不变体系。
( )习题 (5)图(6) 习题(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC 后,成为习题(6) (b)图,故原体系是几何可变体系。
( )(7) 习题(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF 后,成为习题(6) (c)图,故原体系是几何可变体系。
( )习题 (6)图【解】(1)正确。
(2)错误。
0W 是使体系成为几何不变的必要条件而非充分条件。
(3)错误。
(4)错误。
只有当三个铰不共线时,该题的结论才是正确的。
(5)错误。
CEF 不是二元体。
(6)错误。
ABC 不是二元体。
(7)错误。
EDF 不是二元体。
习题 填空(1) 习题(1)图所示体系为_________体系。
B DACEF(a)(b)(c)D习题(1)图(2) 习题(2)图所示体系为__________体系。
习题2-2(2)图(3) 习题(3)图所示4个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。
习题(3)图(4) 习题(4)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题(4)图(5) 习题(5)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题(5)图(6) 习题(6)图所示体系为_________体系,有_________个多余约束。
习题(6)图(7) 习题(7)图所示体系为_________体系,有_________个多余约束。