结构力学第五版 李廉锟 第九章渐近法
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第9章 渐近法复习思考题1.什么是劲度系数(转动刚度)?什么是分配系数?为什么一刚结点处各杆端的分配系数之和等于1?答:(1)劲度系数(转动刚度)的定义杆端的劲度系数是指当杆件的近端转动单位角时,在该近端产生的弯矩。
(2)分配系数的定义分配系数是指结点某一杆端的劲度系数与该结点处所有杆端的劲度系数的比值。
(3)一刚结点处各杆端的分配系数之和等于1的原因因为分配系数的计算公式111jj j S S μ=∑,在刚节点处各杆端分配系数之和应为111j j S Sμ==∑∑2.单跨超静定梁的劲度系数和传递系数与杆件的线刚度有何关系?答:单跨超静定梁的劲度系数不仅与杆件线刚度EI i l=相关,而且与杆件另一端(又称远端)的支承情况有关;传递系数与杆件的线刚度无关,只与远端支承形式有关。
3.图9-1所示三个单跨梁,仅B 端约束不同。
它们的劲度系数S AB 和传递系数C AB 是否相同,为什么?图9-1答:不考虑杆件轴向变形,(a)、(b)、(c)三个图的劲度系数均相同,即S AB=4i,其中i为杆件的线刚度;(a)、(b)、(c)三个图的传递系数均相同,即C AB=0.5。
因为虽然B 端约束表面上形式各异,但在不考虑杆件轴向变形的条件下,(a)、(b)、(c)三个图在B 端的最终约束效果上均可以当成固定端来处理。
4.什么是不平衡力矩?如何计算不平衡力矩?为什么要将它反号才能进行分配?答:(1)不平衡力矩的定义不平衡力矩是指在附加约束结点处各固端弯矩所不能平衡的差额。
(2)其计算值等于汇交于该结点处的各杆端固端弯矩的代数和。
(3)用反号进行分配才能平衡掉附加约束结点处产生的不平衡力矩,满足平衡条件,与该结点未加约束时的受力状态吻合。
5.什么叫传递弯矩和传递系数?答:(1)传递弯矩的定义传递弯矩是指将各近端的分配弯矩以传递系数的比例传到各远端,即近端的分配弯矩与传递系数的乘积。
(2)传递系数的定义传递系数是指当杆件近端有转角时,远端弯矩与近端弯矩的比值。
结构力学:第1-11章课后答案(第五版李廉锟上下册) 第一章:结构力学基本原理1.1 选择题1.(D)材料的流变效应是指在恒定的应力下长时间内所发生的持续性变形。
2.(C)结构力学是研究结构在受力作用下的平衡条件、变形特点以及保证结构安全可靠的一门学科。
3.(B)静力学是结构力学的基础和起点,为后续结构力学的学习打下了坚实的理论基础。
4.(D)载荷是指作用在结构上的外力或内力引起的结构内力。
5.(D)结构承受荷载时产生的内力只有两种,即剪力和弯矩。
1.2 计算题1.(略)1.3 解答题1.(略)第二章:静定结构的受力分析2.1 选择题1.(C)静定杆系是指感力作用下平衡的杆件系统。
2.(B)双铰支座在支座点允许的转动是绕一个垂直轴线。
3.(C)简支梁在跨中承受的弯矩最大。
4.(C)连续梁是指有多个支座并且跨度超过3倍的梁。
5.(A)当两个力的作用线相交于一点时,这两个力称为共点力。
2.2 计算题1.(略)2.3 解答题1.(略)第三章:约束结构的受力分析3.1 选择题1.(C)约束支座限制了结构的自由度。
2.(B)在平面约束条件下,三个约束就可以确定结构的静定条件。
3.(A)约束力分解是将复杂的约束力分解为多个简单的约束力。
4.(D)简支梁在跨中承受的弯矩最大。
5.(D)当两个力构成一个力偶时,它们可以合成一个力偶。
若力偶平行于结构截面,力偶不会在结构内产生剪力和弯矩。
3.2 计算题1.(略)3.3 解答题1.(略)第四章:图解法与力法4.1 选择题1.(D)作用在梁上的集中力可以用力的大小和作用点位置的乘积表示。
2.(B)变形图中每个单元代表一个约束力。
3.(C)悬臂梁上的力和矩可以通过力的图解法求解。
4.(D)力法是通过构造力平衡方程解得结构的内力。
5.(A)设计中常用的受力分析方法有解析法、图解法和力法。
4.2 计算题1.(略)4.3 解答题1.(略)第五章:静定系数法与弹性能力法5.1 选择题1.(C)在确定支座反力时,要根据结构属于静定结构、不完全静定结构还是超静定结构来决定求解的方程数。
9.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、力矩分配法(见表9-1-1) ★★★★图9-1-1二、无剪力分配法(见表9-1-2) ★★表9-1-2 无剪力分配法表9-1-3 剪力分配法9.2 课后习题详解复习思考题1.什么是转动刚度?什么是分配系数?为什么一刚结点处各杆端的分配系数之和等于1?答:(1)转动刚度的定义杆端的转动刚度是指当杆件的近端转动单位角时,在该近端产生的弯矩。
(2)分配系数的定义分配系数是指结点某一杆端的劲度系数与该结点处所有杆端的劲度系数的比值。
(3)刚结点处各杆端的分配系数之和等于1的原因:因为分配系数的计算公式,在刚节点处各杆端分配系数之和应为1ijij n ijj S Sμ==∑111n ij j ij n ijj SSμ====∑∑2.单跨超静定梁的劲度系数和传递系数与杆件的线刚度有何关系?答:单跨超静定梁的劲度系数不仅与杆件线刚度i=EI/l相关,而且与杆件另一端(又称远端)的支承情况有关;传递系数与杆件的线刚度无关,只与远端支承形式有关。
3.图9-2-1所示三个单跨梁,仅B端约束不同。
它们的劲度系数S AB和传递系数C AB 是否相同,为什么?图9-2-1答:不考虑杆件轴向变形,(a)、(b)、(c)三个单跨梁的劲度系数均相同,即S AB=4i,其中i为杆件的线刚度;(a)、(b)、(c)三个图的传递系数均相同,即C AB=0.5。
因为虽然B端约束表面上形式各异,但在不考虑杆件轴向变形的条件下,(a)、(b)、(c)三个单跨梁在B端的最终约束效果上均可以当成固定端来处理。
若考虑杆件轴向变形,(a)、(c)的劲度系数相同,(b)远端可在水平向自由收缩,A端转到相同的转角需要的力更小,因此劲度系数略小于(a)、(c)。
4.什么是不平衡力矩?如何计算不平衡力矩?为什么要将它反号才能进行分配?答:(1)不平衡力矩的定义不平衡力矩是指在附加约束结点处各固端弯矩所不能平衡的差额。
第9章 渐近法9.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】 一、力矩分配法 1.定义 (1)劲度系数当杆件AB (图9-1-1)的A 端(又称近端)转动单位角时,A 端的弯矩称为该杆端的劲度系数,用表示。
它标志着该杆端抵抗转动能力的大小,故又称为转动刚度,其值不仅与杆件的线刚度有关,而且与杆件另一端(又称远端)的支承情况有关。
(2)传递系数当A 端转动时,B 端也产生一定的弯矩,将B 端弯矩与A 端弯矩之比称为由A 端向B力矩分配法的相关定义 劲度系数渐进法的概述 传递系数 力矩分配法的基本原理及举例分析应用力矩分配法计算无侧移刚架和连续梁 适用的对象无剪力分配法的举例分析 无剪力分配法 无剪力分配法的定义 无剪力分配法解多层无侧移刚架无剪力分配法应用于有侧移刚架 适用对象剪力分配法的举例分析 剪力分配法 剪力分配法的定义 剪力分配法的其他情况 剪力分配法的实用举例渐进法端的传递系数,用来表示,即。
图9-1-1等截面直杆的劲度系数和传递系数见表9-1-1。
当B端为自由或为一根轴向支承链杆时,A端转动时杆件将毫无抵抗,其劲度系数为零。
表9-1-1 等截面直杆的劲度系数和传递系数2.应用(单个结点转角)力矩分配法其结点角位移、杆端力的符号规定均与位移法相同,非常适用于连续梁和无结点线位移刚架的计算。
(1)举例①原结构如图9-1-2(a)所示刚架。
②典型方程只有一个基本未知量即结点转角,其典型方程为:。
图9-1-2③绘出M p、M1图如图9-1-2(b)、(c)所示。
④求自由项a.求(9-1)式中,为结点固定时附加刚臂上的反力偶,可称为刚臂反力偶,它等于汇交于结点1的各杆端固端弯矩的代数和,即各固端弯矩所不能平衡的差额,故又称结点上的不平衡力矩。
b.求(9-2)式中,为汇交于结点1的各杆端劲度系数的总和。
⑤解典型方程⑥最终弯矩图按叠加法计算各杆端的最后弯矩a.近端弯矩各杆汇交于结点1的一端为近端,另一端为远端。