结构力学——力法对称性的利用
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近几年交大结力真题分析~ (个人总结)一:平面体系的几何组成分析,经常及桁架一起出题,顺便求其内力二:已知受力,绘制弯矩剪力图三:静定结构位移计算,一般加有弹簧或者移动支座四:力法,一般都是对称的图形,让你利用对称性五:位移法,还是对称,一般都有条黑线(EI无限大),难点就在于刚体只能平动和转动,而转动的时候会引起转角……还得靠你自己去练习,掌握了一点都不难。
六:影响线,不多说了,送分题七:直接画出某超静定结构的内力图,表面上是画图,其实是多次利用力矩分配法,对刚结点的弯矩多次分配,画出简图,看似容易的题,其实是得分率最低的题,因此,大家必须多练习,熟练掌握力矩分配法!好多欲考丄建的研友都纠结及结构力学该如何复习,下而我将自己的经历写下来,希望对土建人有所帮助,尤其是跨考土建的同学。
一、谈谈跨考土建。
我是跨考上建,而且跨度较大,之前只学过材料力学。
我想考的专业要求是结构力学, 对于这个没接触过的学科頁•的有些发烘,但是我觉得这不是问题,各位应该有同样的感觉吧—本科课程都是一周就可以突击考试,上课也不听,所以自学完全可以达到预期效果,只是付岀要多一些。
二、结构力学的学习接触一门从未有印象的学科,克服心理上的障碍最重要,当时把指立书目(李廉規版)结构力学认真学了一遍,发现什么都不会,例题勉强看的僮,课后习题干脆都不会,我也想过是否继续,为了心仪的专业,就豁岀去了。
第一遍学校课本用了2个月,期间困难很大,到本校的土木学院找老师帮忙,结构力学老师居然退休了。
我靠,整个学校没有结构力学老师,我日!没办法,硬头皮自学。
6月份时发生了一个转折点,那就是选到了一遍优秀的练习册。
我当时想买一本练习册, 看中了当当上一本很厚的练习册(于玲玲版),买回来后直接研究它,课本的课后题不会就不做了。
就这样边研究练习册边在书上查找概念就行消化,最痛苦的两个月结束了,我把练习册做了一遍,好多问题没有明白,一本好的练习册可以肖省你的时间,为你归纳好了概念等,如力法,它将各种题型分布展开,里而都是各大名校的真题,做到淸华、同济、哈工大的真题确实有难度。
考研结构⼒学知识点梳理1.瞬变体系:本来是⼏何可变,经微⼩位移后,⼜成为⼏何不变的体系,成为瞬变体系。
瞬变体系⾄少有⼀个多余约束。
2.两根链杆只有同时连接两个相同的刚⽚,才能看成是瞬铰。
3.关于⽆穷远处的瞬铰:(1)每个⽅向都有且只有⼀个⽆穷远点,(即该⽅向各平⾏线的交点),不同⽅向有不同的⽆穷远点。
(2)各个⽅向的⽆穷远点都在同⼀条直线上(⼴义)。
(3)有限点都不在⽆穷线上。
4.结构及和分析中的灵活处理:(1)去⽀座去⼆元体。
体系与⼤地通过三个约束相连时,应去⽀座去⼆元体;体系与⼤地相连的约束多于4个时,考虑将⼤地视为⼀个刚⽚。
(2)需要时,链杆可以看成刚⽚,刚⽚也可以看成链杆,且⼀种形状的刚⽚可以转化成另⼀种形状的刚⽚。
5.关于计算⾃由度:(基本不会考)(1),则体系中缺乏必要约束,是⼏何常变的。
(2)若,则体系具有保证⼏何不变所需的最少约束,若体系⽆多余约束,则为⼏何不变,若有多余约束,则为⼏何可变。
(3),则体系具有多与约束。
是保证体系为⼏何不变的必要条件,⽽⾮充分条件。
若分析的体系没有与基础相连,应将计算出的W减去3.1.静定结构的⼀般性质:(1)静定结构是⽆多余约束的⼏何不变体系,⽤静⼒平衡条件可以唯⼀的求得全部内⼒和反⼒。
(2)静定结构只在荷载作⽤下产⽣内⼒,其他因素作⽤时,只引起位移和变形。
(3)静定结构的内⼒与杆件的刚度⽆关。
(4)在荷载作⽤下,如果仅靠静定结构的某⼀局部就可以与荷载维持平衡,则只有这部分受⼒,其余部分不受⼒。
(5)当静定结构的⼀个内部⼏何不变部分上的荷载或构造做等效变换时,其余部分的内⼒不变。
(6)静定结构有弹性⽀座或弹性结点时,内⼒与刚性⽀座或刚性节点时⼀样。
解放思想:计算内⼒和位移时,任何因素都可以分别作⽤,分别求解,再线性叠加,以将复杂问题拆解为简单情况处理。
2.叠加院⾥的应⽤条件是:⽤于静定结构内⼒计算时应满⾜⼩变形,⽤于位移计算和超静定结构的内⼒计算时材料还应服从胡克定律,即材料是线弹性的。
结构力学——力法对称性的利用力法对称性是结构力学中常用的一种方法,可以有效简化结构分析的复杂性。
它基于结构的几何和物理特性,通过利用结构的对称性来减少需要考虑的自由度,从而简化结构力学问题。
力法对称性的利用可以在两个方面发挥作用:减少计算自由度和简化载荷分析。
首先,力法对称性可以减少计算自由度。
结构力学问题的求解通常需要计算结构的内力和变形。
结构的自由度越多,计算所需的计算量就越大,求解也就越复杂。
通过利用结构的对称性,我们可以将结构分为若干对称部分,仅对其中一个部分进行力学分析,然后通过对称性来得到其他部分的结果。
这样可以大大减少计算自由度,简化结构力学问题的求解过程。
具体来说,力法对称性可以应用于不同的结构部分,如杆件、板和壳体等。
例如,在杆件问题中,结构的对称性可以体现为几何对称性,如轴对称、平面对称等。
通过建立合适的坐标系和选择适当的参考点,可以简化结构的力学分析。
力法对称性还可以应用于简化载荷分析。
结构在受力时,通常存在很多不同的载荷情况,如重力、集中力、分布力等。
利用力法对称性可以简化对这些载荷的分析。
通过找到适当的对称轴或对称面,可以使得一些载荷分布具有对称性,从而简化分析。
通过减少载荷分布的复杂程度,可以更方便地计算结构的内力和变形。
需要注意的是,力法对称性在实际应用中需要满足一定的条件。
首先,结构必须存在对称性,即具有一定的几何和物理特性。
其次,结构的对称性必须与载荷情况相匹配。
如果对称性不满足这些条件,力法对称性可能无法有效地简化结构力学问题。
总之,力法对称性在结构力学中的应用可以大大简化力学分析的困难。
通过减少计算自由度和简化载荷分析,可以提高结构力学问题的求解效率。
利用力法对称性,结构工程师可以更加方便地进行结构设计和分析,提高工作效率和设计质量。
结构力学第20次课 力法6-5 位移法7-6结构的对称性 foxscarlet12012-5-17 《结构力学》第20次课 第6章力法6-5P225与第7章位移法7-6P302内容6-5 7-6 对称性利用1 对称性(1)结构的对称性:对称结构是指几何形状、支座情况、刚度都关于某轴对称。
(2)荷载的对称性: 对称荷载 反对称荷载 任何荷载都可以分解成对称荷载+反对称荷载两部分。
2 取对称的基本体系计算: 不论在何种外因作用下,对称结构应考虑采用对称的基本体系计算。
沿对称轴将梁切开,三对多余未知力中,弯矩X 1和轴力X 2是 未知力,剪力X 3是 未知力。
对称未知力产生的单位弯矩图和变形图是对称的;反对称未知力产生的单位弯矩图和变形图是反对称的。
如果荷载对称,M P 对称,Δ3P =0,X 3=0, 未知力为零;如果荷载反对称,M P 反对称,Δ1P =0, Δ2P =0, X 1= X 2 =0, 未知力为零。
3 取等代结构计算对称结构的变形特点,针对切开对称轴处是刚结点。
注意,如果对称轴上是铰结点有所不同。
(1)对称结构在对称荷载作用下位于对称轴上的截面,水平位移和转角为零,只有竖向位移。
(2)对称结构在反对称荷载作用下位于对称轴上的截面,竖向位移为零,水平位移和转角不为零。
① 奇数跨(无中柱)对称结构在对称荷载作用下的等代结构 §7-6 对称结构的计算奇数跨刚架受对称荷载A. 奇数跨结构(无中柱对称结构)F PF P(1) 对称荷载F P半边结构对称轴截面内力结构与荷载3 取等代结构计算1扩展练习 奇数跨结构受对称荷载作用llqllAB例2. 图示结构EI = 常数。
对称性只有竖向荷载作用1X 3=3X 2X 1X 2=【例题】利用对称性计算图示结构,绘制弯矩图。
(EI=常l↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ql/2l/2l/2l/2(a )ldbFPFP4 无弯矩状态判定对称结构正对称荷载。
《结构力学》专升本 一1、图1 属几何 体系。
( ) A. 不变,无多余约束 B. 不变,有多余约束 C. 可变,无多余约束 D. 可变,有多余约束图12、两个刚片,用三根链杆联结而成的体系是:( ) A .几何常变 B .几何瞬变C .几何不变D .几何不变或几何常变或几何瞬变 3、三个刚片用( )的三个铰两两相联可以组成几何不变体系。
A .共线 B .不共线 C .虚拟 D .非虚拟4、静定结构的几何组成特征是( )。
A .体系几何不变B .体系几何不变且无多余约束C .体系几何可变D .体系几何瞬变 5、计算内力的一般方法是( )。
A .静力分析B .节点法C .截面法D .综合几何、物理和静力学三方面 6、在温度改变的影响下,静定结构将:( ) A. 有内力、有位移 B. 无内力、有位移 C. 有内力、无位移 D. 无内力、无位移7、梁的绝对最大弯矩表示在一定移动荷载作用下( )。
A. 梁某一截面的最大弯矩B. 梁某一截面绝对值最大的弯矩C. 梁所有截面最大弯矩中的最大值D. 当移动荷载处于某一最不利位置时相应的截面弯矩8、欲使支座B 截面出现弯矩最大负值maxB M ,梁上均布荷载的布局应为:( )9、作用于静定多跨梁基本部分上的荷载在附属部分上( )。
A .绝对不产生内力B .一般不产生内力C .一般会产生内力D .一定会产生内力B A CD(a)(b)2110、在竖向荷载作用下,三铰拱( )A .有水平推力B .无水平推力C .受力与同跨度、同荷载作用下的简支梁完全相同D .截面弯矩比同跨度、同荷载作用下的简支梁的弯矩要大 11、图3所示结构内力为零的杆件有( )。
A .BE 杆,B .AE 、BE 杆,C .AE 、BE 、CE 杆D .AE 、CE 杆12、图4所示对称刚架,在反对称荷载作用下,求解时取半刚架为( D )A .图(a )B .图(b )C .图(c )D .图(d )图4 图(a ) 图(b ) 图(c ) 图(d )13、图5所示桁架下弦承载,下面画出的杆件内力影响线,此杆件是:( )A.chB.ciC.djD.cj14、图6所示简支梁上有单位力偶移动,其截面C 的剪力影响线应该是第 图。