结构力学(知识点)

结构力学最全知识点梳理及学习方法结构力学是工程领域的基础学科之一，主要研究物体在受力作用下的变形和破坏行为。

下面将对结构力学的知识点进行梳理，并提供一些学习方法。

1.静力学知识点：(1)力的分解与合成(2)平衡条件及对应的力矩平衡条件(3)杆件内力分析(4)支座反力的计算(5)重力中心和重力矩计算方法学习方法：静力学是结构力学的基础，要通过大量的练习加深对概念和公式的理解，并注重实际问题的应用。

2.应力学知识点：(1)应力的定义和类型（正应力、剪应力、主应力等）(2)应力的均衡方程(3)材料的本构关系（线性弹性、非线性弹性、塑性等）(4)薄壁压力容器的应力分析学习方法：应力学是结构力学的核心内容，要掌握应力的计算方法和不同材料的应力应变关系，需要多阅读教材和参考书籍，理解背后的物理原理，并进行大量的练习。

3.变形学知识点：(1)应变的定义和类型（线性应变、剪应变、工程应变等）(2)应变-位移关系(3)杆件弹性变形分析(4)杆件的刚度计算学习方法：变形学是结构力学的重要组成部分，要掌握应变的计算方法和杆件的变形规律，可以通过编程模拟杆件的变形过程或进行实验验证。

4.强度计算知识点：(1)材料的强度和安全系数(2)拉压杆件的强度计算(3)梁的强度计算(4)刚结构的强度计算5.破坏学知识点：(1)破坏形态（拉伸、压缩、剪切、扭转等）(2)材料的断裂特性和疲劳破坏(3)结构的失效分析(4)杆件和梁的屈曲分析学习方法：破坏学是结构力学的进一步深入，要了解不同破坏形态的特点和计算方法，并进行典型案例分析，以提高预测和识别破坏的能力。

学习方法总结：(1)理论学习：多阅读教材和参考书籍，并注重理解概念和原理。

(2)练习和实践：进行大量的计算练习和模拟分析，提高解决实际结构问题的能力。

(3)案例分析：通过分析实际案例，学习不同结构的设计和分析方法。

(4)交流和讨论：与同学和老师进行交流和讨论，共同学习和解决问题。

结构力学知识点超全总结结构力学是一门研究物体受力和变形的力学学科，它是很多工程学科的基础，如土木工程、机械工程、航空航天工程等。

以下是结构力学的一些重要知识点的总结：1.载荷：结构承受的外力或外界加载的活动载荷，如重力、风荷载、地震载荷等。

2.支座反力：为了平衡结构受力，在支座处产生的力。

3.静力平衡：结构处于静止状态时，受力分析满足力的平衡条件。

这包括平面力系统的平衡、剪力力系统的平衡和力矩力系统的平衡。

4.杆件的拉力和压力：杆件受力状态分为拉力和压力。

拉力是杆件由两端拉伸的状态，压力是杆件由两端压缩的状态。

5.梁的受力和变形：梁是一种长条形结构，在实际工程中经常使用。

梁的受力分析包括剪力和弯矩的计算，梁的变形包括弯曲和剪切变形。

6.悬臂梁和简支梁：悬臂梁是一种只有一端支座的梁结构，另一端自由悬挂。

简支梁是两端都有支座的梁结构。

7.梁的挠度和渐进程度：梁的挠度是指结构在受力后发生的形变。

梁的渐进程度是指梁的挠度随着距离变化的情况。

8.板和平面受力分析：板是一种平面结构，它的受力和变形分析和梁类似。

平面受力分析是一种在平面框架结构上进行受力分析的方法。

9.斜拉索：斜拉索是一种由杆件和拉索组成的结构，它广泛应用于桥梁、摩天大楼等工程中。

斜拉索的受力分析包括张力和弯矩的计算。

10.刚度：刚度是指物体在受力作用下抵抗变形的能力。

刚度越大，物体的变形越小。

刚度可以通过杆件的弹性模量和几何尺寸进行计算。

11.弹性和塑性：结构的受力状态可以分为弹性和塑性两种情况。

弹性是指结构受力后能够恢复到原始形状的性质，塑性是指结构受力后会产生永久变形的性质。

12.稳定性和失稳：结构的稳定性是指结构在受力作用下保持原始形状的能力。

失稳是指结构在受力过程中无法保持原始形状，产生不稳定状态。

13.矩形截面和圆形截面的力学特性：矩形截面和圆形截面是两种常见的结构截面形状。

矩形截面具有较高的抗弯刚度，而圆形截面具有较高的抗剪强度。

结构力学知识点总结
基本概念：包括计算简图（如杆件、支座和节点的简化，体系简化等）、结构分类（按几何特征划分如梁、拱、刚架等，按内力是否静定划分如静定结构、超静定结构等）。

结构的组成规则：研究结构在各种效应（如外力、温度效应、施工误差及支座变形等）作用下的响应。

内力和位移计算：包括轴力、剪力、弯矩、扭矩的计算，以及线位移和角位移的计算。

动力响应计算：研究结构在动力荷载作用下的自振周期、振型等。

分析方法：结构力学通常有三种分析的方法，即能量法、力法和位移法。

由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。

计算工具：包括受力分析、弹性力学、杆件理论、振动分析、动力学理论、有限元分析软件、数值计算方法、计算机模拟等。

应用领域：结构力学在生活中的应用非常广泛，主要体现在建筑领域（如建筑设计和施工）、机械工程（如汽车工程）和航空航天工程（如飞机、火箭、卫星等的设计和制造）等方面。

以上仅是结构力学的一些主要知识点，实际上结构力学的内容非常丰富，需要不断学习和实践才能掌握。

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。

章节平面杆件结构按计算简图分类体系的几何组成与静力性的关系概述几何组成分析举例平面体系的几何组成分析几何组成分析中的几个概念平面体系的计算自由度静定梁和静定刚架静定平面刚架单跨静定梁多跨静定梁绪论几何不变体系和几何可变体系结构力学结构力学的研究对象和任务杆件结构的计算简图几何不变体系的简单组成规则静定结构的一般特性虚功原理和结构位移计算静定结构在荷载作用下的位移计算变形体系的虚功原理平面杆件结构位移计算的一般公式概述各种型式的结构受力特征 静定桁架和组合结构静定平面桁架三种简支桁架的比较概述三铰拱的内力计算三铰拱三铰拱的压力线和合理拱轴空间桁架静定组合结构静定结构在支座位移时的位移计算力法对称性的利用用弹性中心法计算无铰拱用力法计算超静定结构在荷载作用下的内力用力法计算超静定结构在支座位移和温度变化时的内力力法基本概念力法的典型方程超静定结构概述静定结构在温度变化时的位移计算算图乘法线性弹性结构的互等定理超静定结构的位移计算超静定结构内力图的校核超静定结构的一般特性概述截面直杆的转角位移方程位移法的基本概念位移法位移法的典型方程用位移法计算超静定结构在荷载作用下的内力用位移法计算超静定结构在支座位移和温度变化时的内力直接利用平衡条件建立位移法方程矩分配法的基本概念力矩分配法用力矩分配法计算连续梁和无结点线位移的刚架无剪力分配法影响线的概念静力法作静定粱的影响线结点荷载作用下粱的影响线静力法作静定桁架的影响线机动法作静定梁的影响线利用影响线求量值影响线移动荷载最不利位置的确定公路、铁路的标准荷载制及换算荷载简支梁的内力包络图和绝对最大弯矩机动法作连续梁的影响线连续梁的内力包络图知识点章编号节编号知识点编号结构及其分类31374结构力学研究对象31375结构力学的任务31376计算简图的定义31477选取计算简图的一般原则31478实际结构的简化31479平面杆件结构按计算简图分类31580几何不变体系和几何可变体系41681平面体系的几何组成分析41682自由度41783约束41784必要约束与多余约束41785实铰与虚铰41786几何组成分析41787体系的实际自由度S与体系的计算自由度W 41888平面体系的计算自由度算法一——刚片系的W 41889平面体系的计算自由度算法二——铰接链杆体系的W 41890体系的几何组成性质与计算自由度之间的关系41891几何不变体系的简单组成规则41992几何可变体系41993体系的几何组成分析及其步骤42094几何组成分析的方法及举例42095体系的几何组成与静力性的关系42196用截面法求指定截面的内力52297内力图的特征52298用区段叠加法作直杆段的弯矩图52299简支斜梁522100多跨静定梁的组成方式和特点523101多跨静定梁内力计算523102静定平面刚架的类型和特点524103求作静定平面刚架的内力图524104求作静定平面刚架的内力图的要点524105速绘静定平面刚架的弯矩图524106静定梁和静定刚架524107拱的分类625108三铰拱各部分名称625109带拉杆的拱625110三铰拱内力符号规定626111学三铰拱支反力的计算626112三铰拱的内力计算公式626113三铰拱的内力图绘制626114三铰拱的受力特点626115合力多边形627116三铰拱的压力线627117三铰拱的合理拱轴627118桁架的计算简图728119平面桁架的分类728120结点法729121结点平衡的特殊情况729122截面法729123结点法与截面法的联合应用729124对称桁架的受力计算729125静定平面桁架729126简支桁架的受力特点730127三种简支桁架的比较730128空间桁架的支座731129空间桁架的几何组成731130空间桁架的计算方法731131组合结构及其受力特点732132静定组合结构内力的计算方法732133静定组合结构732134各种型式的结构受力特征733135静定梁、刚架内力733136静定结构的一般特性734137位移835138计算位移的目的835139实功836140虚功836141刚体（系）的虚功原理836142变形体系的虚功原理836143虚功原理的两种形式836144实际状态837145虚拟状态837146结构位移计算的一般公式837147单位力设置法837148荷载引起的结构位移计算公式838149梁和刚架的位移计算838150桁架的位移计算838151组合结构的位移计算838152图乘法的适用条件839153图乘法原理839154图乘法的几点说明839155静定结构在支座位移时的位移计算840156温变引起的位移计算841157制造误差引起的位移计算841158功的互等定理842159位移互等定理842160反力互等定理842161反力与位移互等定理842162超静定结构和静定杆件结构分类943163超静定次数的确定943164超静定结构概述943165力法计算超静定结构的思路944166力法的基本未知量、基本结构及基本体944167系、典型方程力法的基本概念944168用力法计算一次超静定结构944169两次超静定结构的力法典型方程945170 n次超静定结构的力法典型方程945171力法典型方程中系数和自由项的计算945172结构的最后内力图945173力法解题步骤946174力法计算超静定梁946175力法计算超静定刚架946176力法计算超静定桁架946177力法计算超静定组合结构946178力法计算铰接排架946179力法计算两铰拱946180支座位移时超静定结构的计算947181温度变化时超静定结构的计算947182对称结构948183对称结构的受力特点948184利用对称性——选择对称的基本体系948185利用对称性——采用半结构948186弹性中心949187荷载作用时的计算949188温度变化时的计算949189支座位移时的计算949190超静定结构位移计算的思路950191荷载作用下超静定结构的位移计算950192支座位移时超静定结构的位移计算950193温度变化时超静定结构的位移计算950194平衡条件的校核951195位移条件的校核951196超静定结构的一般特性952197位移法的基本思路1053198杆端弯矩及杆端位移的正负号规定1054199单跨超静定梁的形常数和载常数1054200转角位移方程1054201位移法的基本未知量1055202位移法的基本结构1055203位移法方程1055204位移法典型方程的建立1056205位移法典型方程中系数及自由项的计算1056206方法位移法计算步骤1057207位移法算例1057208支座位移时位移法的计算1058209温度变化时位移法的计算1058210利用结点和截面平衡条件建立位移法方1059211程转动刚度1160212分配系数和传递系数1160213任意荷载作用时单结点结构的力矩分配1160214法力矩分配法1160215用力矩分配法计算连续梁1161216用力矩分配法计算无结点线位移的刚架1161217无剪力分配法的适用范围1162218无剪力分配法计算步骤和举例1162219移动荷载1263220影响线的定义1263221影响线1263222静力法作影响线的步骤1264223简支梁的影响线1264224影响线与内力图的区别1264225伸臂梁的影响线1264226结点荷载1265227结点荷载作用下影响线的作法1265228静力法作静定桁架的影响线1266229机动法及其原理1267230用机动法作影响线1267231集中荷载作用下的量值1268232分布荷载作用下的量值1268233最不利荷载位置1269234单个移动集中荷载的最不利位置1269235可任意布置的均布荷载的最不利位置1269236行列荷载的最不利位置1269237临界荷载位置的判定1269238铁路标准荷载1270239公路标准荷载1270240换算荷载12702411271242127124312722441272245连续梁的最不利荷载分布1273246连续梁的弯矩包络图1273247连续梁的剪力包络图1273248简支梁的内力包络图机动法作连续梁影响线的原理。

结构力学主要知识点归纳Organized at 3pm on January 25, 2023Only by working hard can we be better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：)W+-=,m为刚片数,h为单铰束,r为链杆数;h2(3rmA、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内力的数值而绘出的;B 、弯矩图习惯绘在杆件受拉的一侧,而图上可不注明正负号；梁的剪力图和轴力图将正值的竖标绘在基线的上方,同时注明正负号；刚架的剪力图和轴力图将正值的竖标绘在杆件的任意一侧,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；弯矩以使梁的下侧纤维受拉为正;D 、一般先求出支反力再求内力;2、计算躲跨静定梁的顺序应该是先附属部分,后基本部分;3、静定结构的特征：A 、静力解答唯一性B 、在静定结构中,除荷载外,其他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 、平衡力系的影响：当由平衡力系组成的荷载作用于静定结构的某一本身为几何不变的部分上时,则只有则只有此部分受力,其余部分的反力和内力为零;D 、荷载等效变换的影响：合力相同的各种荷载称为静力等效的荷载;当作用在静定结构的某一本身几何不变部分上的荷载在该部分范围内作等效变换时,则只有该部分的内力发生变化,而其余部分的内力保持不变;四、静定桁架1、桁架结构的特点：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;①L 形节点：当节点上无荷载时,两杆内力皆为0；②T 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； ③X 形节点：当节点无荷载时,共线两杆内力相等且符号相同；④K 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力矩法②投影法五、结构位移计算1、虚功原理：变形体系处于平衡的必要和充分条件是,对于任何虚位移,外力所作虚功总和等于各微段上的内力在其变形上所作的虚功总和,或者简单的说,外力虚功等于变形虚功;2、变形虚功方程：∑⎰∑⎰∑⎰++=ds F Md du F W s N v γϕ外力虚功：∑+∆=c F F W R K K3、单位荷载外力虚功∑+∆•=c F W R K _1单位荷载内力虚功∑⎰∑⎰∑⎰++=ds F d M du F W s N v γϕ______∑⎰∑⎰+=EI ds M M EA ds F F P NP N ____常不考虑剪切影响4、图乘法：一个弯矩图的面积w A 乘以其形心处所对应的另一个直线弯矩图上的竖标c y ,再除以EI;A 、使用条件：①杆件为直线；②EI=常数；③__M 和p M 两个弯矩图中至少有一个是直线图形;B 、注意点：①竖标取自直线图形②w A 和c y 在杆件的同侧乘积取正号,异侧则取负号;5、温度变化,静定结构位移计算tds du t α=,t 为杆件轴心温度变化值tds d t ∆=αϕ,t ∆为杆件两侧温度变化之差; 六、超静定结构计算——力法1、力法：解除超静定结构的多余联系而得到静定的基本结构,以多余未知力作为基本未知量,根据基本体系应与原结构变形相同而建立的位移条件,首先求出其多余未知力,然后由平衡条件即可计算其余反力、内力;2、超静定问题求解思路：A 、超静定问题需综合考虑以下三个方面：①平衡条件；②几何条件；③物理条件;B 、确定超静定次数;C 、确定基本结构及基本体系;3、力法的典型方程以三阶方程组为例方程意义：基本结构在全部多余未知力和荷载共同作用下,在去掉各多余联系处沿各多余未知力方向的位移,应与原结构相应的位移相等;4、力法解题步骤：①确定基本体系；②写出位移条件,力法方程；③作单位弯矩图,荷载弯矩图；④求出系数和自由项；⑤解力法方程；⑥叠加法作弯矩图;5、力法注意事项：A 、对于刚架通常可略去轴力和剪力的影响而只考虑弯矩一项;B 、在荷载作用下,超静定结构的内力只与各杆的刚度相对值有关,而与其刚度绝对值无关;C 、基本结构必须是几何不变的,而不能是几何可变或瞬变的,否则将无法求解;D 、对称性的利用：①对称结构在对称荷载作用下,轴力图和弯矩图是对称的,剪力图是反对称的;②对称结构在反对称荷载作用下,轴力图和弯矩图是反对称的,剪力图是对称的;七、位移法1、位移法以节点位移作为基本未知量,通常不考虑杆件轴向变形;每一根杆件可以看成一根单跨超静定梁;2、为计算方便,杆端弯矩是以对杆端顺时针方向为正对节点说支座则以反时针方向位移,转角以顺时针方向为正,位移以使杆件顺时针转动为正;八、影响线及其应用1、影响线：当一个指向不变的单位集中荷载通常是竖直向下的沿结构位移时,表示某一指定量值变化规律的图形,称为该量值的影响线;绘制影响线时,通常规定正值的竖标绘在基线的上方;2、绘制影响线有两种基本方法：静力法和机动法;静力法就是将荷载F=1放在任意位置,并选定一坐标系,以横坐标x 表示荷载作用点的位置,然后根据平衡条件求出所求量值与荷载位置x 之间的函数关系式,这种关系式称为影响线方程,再根据方程作出影响线图形;机动法作影响线的依据是理论力学的虚位移原理,即刚体体系在力系作用下处于平衡的必要和充分条件是：在任何微小的虚位移中,力系所作的虚功总和为零;欲作某一量值影响线,只需将与该量值相应的联系去掉,并使所得体系沿量值正方向发生单位位移,则由此得到的荷载作用点的竖向位移图即代表该量值的影响线;3、最不利荷载位置使量值S 成为极大的条件是：荷载自该位置无论向左或向右移动微小距离,S 均减小; 荷载左移,0tan >∑i Ri F α荷载右移,0tan <∑i Ri F α使量值S 成为极小的条件是：荷载自该位置无论向左或向右移动微小距离,S 均增大; 荷载左移,0tan <∑i Ri F α荷载右移,0tan >∑i Ri F α注：只有当某个集中荷载恰好作用在影响线的某一个顶点处时才可能出现极值;为减少试算次数,宜事先大致估计最不利荷载位置;为此,应将行列荷载中数值较大且较为密集的部分置于影响线的最大竖标附近,同时注意位于同符号影响线范围内的荷载应尽可能的多;4、简支梁的绝对最大弯矩A 、在移动荷载作用下,可以求出简支梁任一指定截面的最大弯矩;所有截面的最大弯矩中的最大的,称为绝对最大弯矩;B 、求解步骤：①确定使梁中点截面发生最大弯矩的临界荷载Fk 此时可顺便求出此截面的最大弯矩; ②移动荷载组使Fk 和FR 对称于梁的中点,此时应注意检查对梁上荷载是否与求合力时相符,如不符,则应重新计算合力,再行安排直至相符;③最后计算Fk 作用点截面的弯矩,通常即为绝对最大弯矩;。

结构力学知识点1、工程结构分为：杆件结构、板壳结构、实体结构2、力学计算条件：力系的平衡条件或运动条件、变形的几何连续条件、应力与变形间的物理条件a、计算简图：加以简化，略去不重要的细节，显示其基本特点，用一个简化的图形来代替实际结构，这种图形称为结构的计算简图3、计算简图的原则：从实际出发——计算简图要反映实际构造的主要性能；分清主次略去细节——计算简图要便于计算4、结构的杆件内力（包括反力）可由平衡条件唯一确定，则此结构称为静定结构如果杆件的内力由平衡条件不能唯一确定，则必须同时考虑变形条件才能唯一确定，则结构为超静定结构5、自由度数：体系运动时可以独立改变的几何参数数目，即确定物体位置所需要的独立坐标数6、一个复铰可以连接n个钢片，其相当于（n-1）个单铰连接n个钢片，而一个单铰相当于连个自由度，故上述复铰相当于2（n-1）个自由度7、一个单刚结点，相当于3个自由度数，一个复刚结点，连接n个杆相当于（n-1）个单刚8、规律1：一个钢片与一个点用两根连杆相连接，且三个铰不在一条直线上，且组成几何不变的整体，且没有多余约束规定2：两个钢片用一个铰和一根连杆相连接，且三个铰不在一条直线上，则组成几何不变的整体，且没有多余约束规定3：三个钢片用三个铰两两相连，且三个铰不在同一直线上，则组成几何不变的整体，且没有多与约束规定4：两个钢片用三根连杆相连，且连杆不交于同一点，则组成几何不变的整体，且没有多余约束9、体系的计算自由度W可表示为：W=3m-（3g+2h+b）其中m为钢片个数，g 为单刚个数，h为单铰结个数，b代表单链杆个数，即：W=全部自由度个数-全部约束10、注意：①体系中如有复约束，则应先把复约束拆解称为单约束；钢片内部如有多余约束，也应把他们计算在内②刚连在一起的各个钢片作为一个大钢片，如带有a个无铰闭合框，约束数目增加3a个③铰支座、定向支座相当于两个支撑连杆，固定端相当于三个支承连杆11、若W大于0，则S大于0，体系是几何可变的（体系缺少约束）；若w等于0，则s=n，如无多与约束则为几何不变，如有多余约束则为几何可变；若W小于0，n大于0，体系有多余约束，s为自由度数，n为多余约束12、轴力FN以拉力为正；剪力FQ以绕微段隔离体顺时针着为正；弯矩M使杆件下部受拉时为正。

建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构，简称为结构。

从几何角度来看，结构可分为三类，分别为：杆件结构、板壳结构、实体结构。

结构力学中所有的计算方法都应考虑以下三方面条件：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）。

结点分为：铰结点、刚结点。

钗结点：可以传递力，但不能传递力矩。

刚结点：既可以传递力，也可以传递力矩。

支座按其受力特质分为：滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座。

在结构计算中，为了简化，对组成各杆件的材料一般都假设为：连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。

荷载是主动作用于结构的外力。

狭义荷载：结构的自重、加于结构的水压力和土压力。

广义荷载：温度变化、基础沉降、材料收缩。

根据荷载作用时间的久暂，可以分为：恒载、活载。

根据荷载作用的性质，可以分为：静力荷载、动力荷载。

结构的几何构造分析在几何构造分析中，不考虑这种由于材料的应变所产生的变形。

杆件体系可分为两类：几何不变体系----- 在不考虑材料应变的条件下，体系的位置和形状是不能改变的。

几何可变体系----- 在不考虑材料应变的条件下，体系的位置和形状是可以改变的。

自由度：一个体系自由度的个数，等于这个体系运动时可以独立改变的坐标的个数。

一点在平面内有两个自由度（横纵坐标）。

一个刚片在平面内有三个自由度（横纵坐标及转角）。

凡是自由度的个数大于零的体系都是几何可变体系。

一个支杆（链杆）相当于一个约束。

可以减少一个自由度。

一个单铰（只连接两个刚片的铰）相当于两个约束。

可以减少两个自由度。

一个单刚结（刚性结合）相当于三个约束，可以减少三个自由度。

如果在一个体系中增加一个约束，而体系的自由度并不因而减少，则此约束称为多余约束。

增加了约束，计算自由度会减少。

因为w=s-n .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称为瞬变体系。

实钗：两个刚片（地基也算一个刚片），如果用两根链杆给链接上，并且两根链杆能在其中一个刚片上交于一点，所构成的铰就叫实铰。

《结构力学》知识点归纳梳理《结构力学》是土木工程、建筑工程等专业的重要基础课程之一，它主要研究物体受力作用下的力学性质及其运动规律。

结构力学的知识对于设计和分析各种工程结构具有重要意义。

以下是对《结构力学》中的一些重要知识点进行归纳梳理。

1.静力学基本原理：(1)牛顿第一定律与质点的平衡条件；(2)牛顿第二定律与质点运动方程；(3)牛顿第三定律与作用力对；(4)力的合成与分解。

2.力和力矩的概念和计算：(1)力的点表示和力的向量运算；(2)力矩的点表示和力矩的向量运算；(3)力的矢量和点表示的转换。

3.等效静力系统：(1)强心轴的概念和计算；(2)悬臂梁的等效静力；(3)等效力和等效力矩。

4.支持反力分析：(1)节点平衡法计算支持反力；(2)静力平衡方程计算支持反力。

5.算术运算法：(1)类似向量的加法和减法；(2)类似向量的数量积和向量积。

6.静力平衡条件：(1)法向力平衡条件；(2)切向力平衡条件；(3)力矩平衡条件。

7.杆件受力分析：(1)内力的概念和分类；(2)弹性力的性质和计算方法；(3)强度力的性质和计算方法。

8.杆件内力的作图法：(1)内力的几何关系；(2)内力图的作图方法。

9.杆件内力的计算方法：(1)等效系统的概念和计算方法；(2)推力与拉力的分析与计算。

10.刚性梁的受力分析：(1)刚性梁的受力模式；(2)刚性梁的截面受力分析；(3)刚性梁的等效荷载。

11.弯矩与剪力的计算方法：(1)弯矩和剪力的表达式；(2)弯矩和剪力的计算方法。

12.杆件的弯曲：(1)弯曲梁的受力分析；(2)弯曲梁的弯曲方程。

13.弹性曲线：(1)弹性曲线的概念和性质；(2)弹性曲线的计算方法。

14.梁的挠度：(1)梁的挠度方程；(2)梁的挠度计算方法。

15.梁的受力：(1)梁受力分析的应用；(2)梁的横向剪切力。

以上是对《结构力学》中的一些重要知识点的归纳和梳理。

通过学习和掌握这些知识点，可以帮助我们更好地理解结构力学的基本原理，从而能够进行工程结构的设计和分析。

结构力学知识点结构力学是研究结构在外力作用下的受力和变形规律的学科，它涉及到力学、材料科学、数学等多个领域的知识。

以下是结构力学的主要知识点总结：1. 基本概念- 外力：作用在结构上的力，包括重力、风力、地震力等。

- 内力：结构内部由于外力作用而产生的力，如拉力、压力、剪力等。

- 变形：结构在外力作用下形状或尺寸的变化。

- 刚度：结构抵抗变形的能力。

- 强度：结构在外力作用下不发生破坏的能力。

2. 基本假设- 材料均质连续：假设结构材料是均匀且连续分布的。

- 线弹性：材料的应力与应变关系遵循胡克定律，即在弹性范围内应力与应变成正比。

- 小变形：结构的变形量远小于原始尺寸，可以忽略变形对结构受力的影响。

3. 基本方法- 静力平衡：通过静力平衡方程求解结构的内力。

- 虚功原理：利用虚功原理求解结构的位移和应力。

- 能量方法：通过能量守恒原理分析结构的受力和变形。

- 有限元分析：利用数值方法将结构离散化，通过计算机求解结构的受力和变形。

4. 基本构件- 杆件：承受轴向力的构件，如梁、柱。

- 梁：承受弯矩和剪力的构件，通常承受垂直于轴线的载荷。

- 板：承受面内力的构件，如楼板、墙板。

- 壳：承受曲面内力的构件，如屋顶、管道。

5. 基本理论- 材料力学：研究材料在外力作用下的应力、应变和破坏规律。

- 弹性力学：研究材料在弹性范围内的应力、应变和变形规律。

- 塑性力学：研究材料在塑性变形范围内的应力、应变和变形规律。

- 断裂力学：研究材料在外力作用下的裂纹扩展和断裂规律。

6. 分析方法- 刚度法：通过建立结构的刚度矩阵求解结构的位移和内力。

- 柔度法：通过建立结构的柔度矩阵求解结构的位移和内力。

- 弯矩分配法：一种简化的梁结构分析方法，通过分配弯矩来求解结构的内力。

- 影响线法：通过绘制结构的弯矩、剪力等影响线来分析结构的受力。

7. 结构稳定性- 屈曲：结构在外力作用下失去稳定性，发生弯曲变形。

- 振动：结构在外力作用下发生的周期性运动。

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、按内力就是否静定划分:①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:,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。

结构力学知识点总结大全结构力学是研究结构的力学性能和变形规律的学科。

它主要涉及静力学、动力学、损伤和断裂力学等方面的知识。

以下是结构力学的一些基本知识点总结：1.力学基础知识力学基础知识主要包括质点静力学、刚体静力学、力的合成与分解、力矩、杠杆原理等内容。

了解这些基础知识是掌握结构力学的基础。

2.静力学静力学研究物体处于静定平衡状态下的力学性质。

常见的内容包括力的平衡、支持反力的计算、摩擦力等。

3.结构受力分析结构受力分析是指对结构中各个零件所受到的力进行分析和计算，以确定结构的受力情况。

常见的方法有力的平衡法、截面法、力法等。

4.杆件受力分析杆件受力分析是指对杆件在外力作用下的受力情况进行分析和计算。

常见的情况有轴向受力、剪力、弯矩等。

5.梁的受力分析梁是指在跨越两个或多个支点的情况下承受外力的杆件，梁的受力分析主要包括计算梁的弯曲力、剪力和挠度。

6.桁架分析桁架是由多个杆件和节点组成的结构体系，桁架分析主要研究桁架受力分析。

常见的分析方法有截面法、节点反力法等。

7.变形分析变形分析是指对结构在受力作用下的变形情况进行分析和计算。

常见的变形形式有轴向变形、剪切变形、弯曲变形和挠度等。

8.动力学动力学是研究结构在受到外力作用下的运动规律和响应情况。

常见的内容有弹性振动、阻尼振动和地震反应等。

9.材料力学性能材料力学性能是指材料在受力下所表现出的力学特性，包括材料的强度、刚度、蠕变性能等。

10.损伤和断裂力学损伤和断裂力学研究结构中的损伤和断裂行为，包括材料的疲劳断裂、断裂韧性等。

总之，结构力学是研究结构的力学性能和变形规律的学科，涵盖了静力学、动力学、损伤和断裂力学等方面的知识。

掌握这些知识对于设计和分析工程结构至关重要。

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。

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。

结构力学最全知识点梳理及学习方法
一、结构力学基础知识：
1、力的分类：根据受力作用的物体的性质，可将力分为外力(外力作用于结构物体的外部，如重力、气压力、拉力等)和内力(内力作用于结构物体的内部，如弯矩、剪力等)；根据力的方向划分，可将它分为拉力、压力和旋转力；根据力的特性划分，可将它分为特殊力和普通力；根据力的大小和方向，可将它分为大力、小力、稳定力和不稳定力；根据受力物体的形状，可将它分为直线力、非直线力、旋转力和转动力等。

2、构件的类型：构件按照结构的组成形式，又分为横担、梁、柱、支撑、支座、腰椎和压杆等。

3、材料性质：构件的材料性质主要由弹性模量、屈服强度和杨氏模量等物理参数来表示。

4、结构形状：根据不同的表达方式，结构形状可分为直线式结构、曲线式结构、对称结构、反对称结构、非对称结构和无规则结构等。

5、运动学结构：可将力学结构分为机械运动结构和动力学结构，其中机械运动结构主要由动力系统、载荷系统和传动系统等部分组成；而动力学结构主要关注的是结构物体的动力运动情况，其中重点研究的是结构物体的运动特性，如动力传递、动力控制和动力分析等。

第三章
1）剪力图上某点切线的斜率等于该点横向分布荷载的集度，但正负号相反。

2）弯距图上某点切线的斜率等于该点的剪力。

3）弯距图上某点的曲率等于该点的横向分布荷载的集度，但正负号相反。

4）轴力图上某点的斜率等于该点轴向分布荷载的集度qx ，但正负号相反因此，若剪力等于0，M 图平行于杆轴；
若剪力为常数，则M 图为斜直线；
若剪力为x 的一次函数，即为均布荷载时，M 图为抛物线。

2不同荷载下弯矩图与剪力图的形状特征表
三、分段叠加法作弯矩图
1叠加原理：结构中由全部荷载所产生的内力或变形等于各种荷载单独作用所产生的效果的总和。

2理论依据：力的独立作用原理。

3应用条件：材料服从“虎克定律”，且是小变形。

即：只有线性变形体才适用叠加原理。

4基本步骤：
1）选定控制截面，求控制截面在全部荷载作用下的M 值，将各控制面的M 值按比例画在图上，在各控制截面间连以直线——基线。

控制截面：集中力或者集中力偶作用截面，分布荷载的起点和终点以及梁的左、右端支座截面等。

2）对于各控制截面之间的直杆段，在基线上叠加该杆段作为简支梁时由杆间荷载产生的M图。

3）当控制截面间无荷载时，根据控制截面的弯矩，即可作出直线弯矩图（连接控制截面弯矩的纵坐标顶点）。

值得注意的是：弯矩图的叠加，是指纵坐标(竖距)的叠加，而不是指图形的简单拼合
一、静定多跨梁的构造特征和受力特征
1. 构造特征
静定多跨梁由基本部分和附属部分组成。

组成的次序是先固定基本部分，再固
定附属部分。

(1)单悬臂式。

结构力学知识点总结
第三章
1）剪力图上某点切线的斜率等于该点横向分布荷载的集度，但正负号相反。

2）弯距图上某点切线的斜率等于该点的剪力。

3）弯距图上某点的曲率等于该点的横向分布荷载的集度，但正负号相反。

4）轴力图上某点的斜率等于该点轴向分布荷载的集度 qx ，但正负号相反
因此，若剪力等于0，M 图平行于杆轴；
若剪力为常数，则 M 图为斜直线；
若剪力为 x 的一次函数，即为均布荷载时，M 图为抛物线。

2不同荷载下弯矩图与剪力图的形状特征表
三、分段叠加法作弯矩图
1叠加原理：结构中由全部荷载所产生的内力或变形等于各种荷载单独作用所产生的效果的总和。

2理论依据：力的独立作用原理。

3应用条件：材料服从“虎克定律”，且是小变形。

即：只有线性变形体才适用叠加原理。

4基本步骤：
1）选定控制截面，求控制截面在全部荷载作用下的M 值，将各控制面的M 值按比例画在图上，在各控制截面间连以直线——基线。

控制截面：集中力或者集中力偶作用截面，分布荷载的起点和终点以及梁的左、右端支座截面等。

2）对于各控制截面之间的直杆段，在基线上叠加该杆段作为简支梁时由杆间荷载产生的M图。

3）当控制截面间无荷载时，根据控制截面的弯矩，即可作出直线弯矩图（连接控制截面弯矩的纵坐标顶点）。

值得注意的是：弯矩图的叠加，是指纵坐标(竖距)的叠加，而不是指图形的简单拼合
一、静定多跨梁的构造特征和受力特征
1. 构造特征
静定多跨梁由基本部分和附属部分组成。

组成的次序是先固定基本部分，再固定附属部分。

(1)单悬臂式。