重庆大学结构力学(二)
- 格式：pps
- 大小：204.00 KB
- 文档页数：17
下载文档原格式
合集下载
结构力学2ppt课件
二元体的方法进行分析。
G G
E
F
E
F
C
C
D
D
A
B
A
B
注:二元体遇到,可以先去掉。
例2：分析图示体系
解：
固定一个刚片的 装配方式。
AB部分与基础固 结在一起，可视为一
扩大的刚片Ⅰ。CD视 为刚片Ⅱ，Ⅰ、Ⅱ用 链杆1，2，3联结。
A
B 1C
ⅡD
Ⅰ
2
3
结论：几何不变，无多 余约束。
.
例3：分析图示体系
•
不变。如有多余约束，体系几何可变。
• ③ 、W＜0，或V＜0，体系有多余约束，是否
•
几何不变则需分析。
说明：
W≤0，是体系几何不变的必要条件，非充分条件。
体系的几何组成，不仅与约束的数量有关，而且与 约束的布置有关。
.
•说明：
• （1）、Ｗ≤０
是体系几何不变的 必要条件，非充分 条件。 • （2）、体系的 几何组成（是否几 何不变）不仅与约 束的数量有关，而 且与约束布置有关。
与地面相连接只限制了两个自由度有一根链杆是多余约束多余联如果在一个体系中增加一个约束体系的自由度因此减少此约束称为必要约束或非多余约束
第二章
结构的几何构造分析
（机动分析） ( 组成分析）
.
§2-1几何构造分析的几个概念
• 一．体系——杆件＋ 约束(联系)
• 杆件：不考虑材料应 变，视作刚体，平面刚 体称为“刚片”。
.
W=2×6-9-3=0
体系几何不变
W=2×6-9-3=0
体系几何可变
习题课Ｉ：平面杆件体系的几何构造分析
• 重点：掌握用基本规律分析体系几 何组成的方法。 • 要求: • 1、明确几何构造分析的目的和计算 步骤。 • ２、掌握用基本规律分析体系的几何 构成。 • ３、了解结构的组成顺序和特点。
G G
E
F
E
F
C
C
D
D
A
B
A
B
注:二元体遇到,可以先去掉。
例2：分析图示体系
解：
固定一个刚片的 装配方式。
AB部分与基础固 结在一起，可视为一
扩大的刚片Ⅰ。CD视 为刚片Ⅱ，Ⅰ、Ⅱ用 链杆1，2，3联结。
A
B 1C
ⅡD
Ⅰ
2
3
结论：几何不变，无多 余约束。
.
例3：分析图示体系
•
不变。如有多余约束，体系几何可变。
• ③ 、W＜0，或V＜0，体系有多余约束，是否
•
几何不变则需分析。
说明：
W≤0，是体系几何不变的必要条件，非充分条件。
体系的几何组成，不仅与约束的数量有关，而且与 约束的布置有关。
.
•说明：
• （1）、Ｗ≤０
是体系几何不变的 必要条件，非充分 条件。 • （2）、体系的 几何组成（是否几 何不变）不仅与约 束的数量有关，而 且与约束布置有关。
与地面相连接只限制了两个自由度有一根链杆是多余约束多余联如果在一个体系中增加一个约束体系的自由度因此减少此约束称为必要约束或非多余约束
第二章
结构的几何构造分析
（机动分析） ( 组成分析）
.
§2-1几何构造分析的几个概念
• 一．体系——杆件＋ 约束(联系)
• 杆件：不考虑材料应 变，视作刚体，平面刚 体称为“刚片”。
.
W=2×6-9-3=0
体系几何不变
W=2×6-9-3=0
体系几何可变
习题课Ｉ：平面杆件体系的几何构造分析
• 重点：掌握用基本规律分析体系几 何组成的方法。 • 要求: • 1、明确几何构造分析的目的和计算 步骤。 • ２、掌握用基本规律分析体系的几何 构成。 • ３、了解结构的组成顺序和特点。
结构力学课后习题答案重庆大学
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。
( )B DACEF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。
( )(a)(b)(c)D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。
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。
重庆大学2021年秋季学期课程作业《工程力学(二)》
一、判断题（共20题、共40分）1.使用单位荷载法计算计算位移时,是适用了虚力原理。
正确错误2.两端同支等截面直杆的转角位移方程表达的是三个独立的杆端位移和三个杆端力之间的函数变换关系。
正确错误3.力法基本方程实质是静力平衡方程。
正确错误4.频率方程，为关于w的一元n次方程（n为体系的动力自由度）。
正确错误5.图示体系中的I、II两部分为较结三角形。
正确荷载作用下的梁和刚架中,位移的主要贡献是弯曲变形，通常剪切变形和轴向变形可以忽略不i+o正确错误7.平面一般力系的平衡方程一定可以求解出三个未知量。
正确错误8.两个弯矩图都是非直线图形时,图形相乘法无法直接适用。
正确错误9.图示两弯矩图（对应日为常数），图乘结果为。
正确错误10.力法基本方程中，主系数可能等于零。
正确钱结点可以承受和传递所有类型的内力。
正确错误12.构件抗侧刚度系数越大，其承受的剪力值也就相对越大。
正确错误13.虚位移原理等价于体系的真实平衡条件。
正确错误14.刚体或刚片也可以写作钢体或钢片，是指用钢材制成的物体。
正确错误15.若已知体系运动的初速度（初位移为零），质点的运动规则应表达为正弦函数。
正确错误16.几何瞬变体系不能用作结构的原因是，这类体系在有限的外力作用下可能产生极大的内力。
错误17.钢筋混凝土现浇结点在计算简图中一定都简化成刚结点。
正确错误18.虚功互等定理表明：一个线弹性结构，第一状态的外力在第二状态的位移上所做的外力虚功（W12）,等于第二状态的外力在第一状态的位移上所做的外力虚功（W21）。
正确错误19.若解耦成功，在每一广义自由度上，体系作单频振动。
正确错误20.位移计算公式5.4.1-1只适用于小变形状态。
正确错误二、单项选择题（共20题、共60分）1.下列关于三钱拱或相当简支梁说法中，正确的是（）。
A、任意荷载作用下，三钱拱的弯矩都等于相当简支梁对应截面弯矩减去水平反力与该截面高之三钱拱与相当简支梁相比，具有弯矩和剪力减小，而轴力增大的特点c、三钱拱的内力与相当简支梁的轴力相关D、三较拱的水平推力与其自身（或相当简支梁）的跨度成反比2.国家大剧院（北京）属于（）结构。
《结构力学》课后习题答案 重庆大学出版社
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2.1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2.1(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。
( ) AE CFBD 习题2.1(5)图(6) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC后，成为习题2.1(6) (b)图，故原体系是几何可变体系。
( ) (7) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF后，成为习题2.1(6) (c)图，故原体系是几何可变体系。
( ) B EF DAC(a)(b)(c) 习题 2.1(6)图【解】（1）正确。
（2）错误。
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2.2填空(1) 习题2.2(1)图所示体系为_________体系。
习题2.2(1)图 (2) 习题2.2(2)图所示体系为__________体系。
习题 2-2(2)图(3) 习题 2.2(3)图所示4个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。
习题 2.2(3)图 (4) 习题2.2(4)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题 2.2(4)图 (5) 习题2.2(5)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题 2.2(5)图 (6) 习题2.2(6)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。
重庆大学 工程力学2
例2
在刚体上作用着四个汇交力，它们在坐标轴 上的投影如下表所示，试求这四个力的合力的大 小和方向。
F1 Fx Fy 1 10 F2 2 15 F3 0 －5 F4 2 10 单位 kN kN
Fz
3
4
1
－2
kN
解： 由上表得
Fx 1 kN 2 kN 0 kN 2 kN 5 kN, Fy 10 kN 15 kN 5 kN 10 kN 30 kN, Fz 3 kN 4 kN 1 kN 2 kN 6 kN
力系可合成一个合力偶，其矩等于原力系对于简化中心 的主矩MO 。此时主矩与简化中心O的位置无关。
0, (2) FR 0, (3) FR
MO 0 MO 0 MO (a) FR
力系可合成为一个合力，合力的作用线过简化中心O，大小 和方向与主矢相同。
此时分三种情况讨论。
可进一步简化成一合力
i 1
n
力多边形
力多边形规则
各力矢与合力矢构成的多边形称为力多边形。 用力多边形求合力的作图规则称为力的多边形规则。 力多边形中表示合力矢量的边称为力多边形的封闭边。
结论：平面汇交力系可简化为一合力，其合力的 大小与方向等于各分力的矢量和(几何和)，合力的 作用线通过汇交点。 用矢量式表示为：
F R F 1 F 2 ...F n
n
合力矢FR的大小和方向余弦为
大小
FR Fx2 Fy2 Fz2 ( Fxi ) ( Fyi ) ( Fzi )
2 2 2
方向余弦
Fx Fxi cos( FR , i ) FR FR Fy Fyi cos( FR , j ) FR FR Fz Fzi cos( FR , k ) FR FR
《结构力学》课后习题答案__重庆大学出版社
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2.1 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2.1(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。
( )B DACEF习题 2.1(5)图(6) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC 后，成为习题2.1(6) (b)图，故原体系是几何可变体系。
( )(7) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF 后，成为习题2.1(6) (c)图，故原体系是几何可变体系。
()(a)(b)(c)AEBFCD习题 2.1(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2.2 填空(1) 习题2.2(1)图所示体系为_________体系。
习题2.2(1)图(2) 习题2.2(2)图所示体系为__________体系。
习题2-2(2)图(3) 习题 2.2(3)图所示4个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。
习题2.2(3)图(4) 习题2.2(4)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题2.2(4)图(5) 习题2.2(5)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题2.2(5)图(6) 习题2.2(6)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。
工程力学(二)重庆大学 练习题库及答案
1、图示体系是（）。
•A、常变体系
•B、瞬变体系
•C、无多余约束几何不变体系•
2、图示体系为（）。
•A、常变体系
•B、瞬变体系
•C、无多余约束几何不变体系•
•A、常变体系
•B、瞬变体系
•C、无多余约束几何不变体系•
4、图示体系为（）。
•A、常变体系
•B、瞬变体系
•C、无多余约束几何不变体系
•
5、
图示结构的超静定次数为（）。
•A、1
•B、2
•C、3
•
6、
设水平简支梁跨度为l，横截面C位于距左支座l/3处，则M C和F QC影响线在跨中的值分别为（）。
•A、
l/9，1/3
•B、
l/6，1/2
•C、
l/9，1/2
•
7、（），都相当于解除了结构中的1个约束。
•A、去掉一根支杆或将固定支座变成活动铰支座
•B、断开一根链杆或去掉一个单铰结点
•C、将固定支座变成固定铰支座或者将固定支座变成定向支座
•
8、
力法步骤前四步的顺序是（）。
设①代表步骤“列写基本方程”、②代表“确定基本体系”、③代表“确定超静定次数”、④代表“求解系数和自由项”。
•A、
①④②③
•B、
②①③④
•C、
③②①④
•
9、一个体系的计算自由度为-3，已知其有3个多余约束。
（）
•A、该体系为几何可变体系
•B、该体系为无多余约束的几何不变体系
•C、该体系为有3个多余约束的几何不变体系
•
•A、常变体系。
结构力学2课后概念题答案(龙驭球)
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。
《结构力学(二)》复习题
一. 判断(每题2分, 共20分) 1. 图示杆AB 与CD 的EI ，l 相等，但A 端的劲度系数（转动刚度）AB S 大于C 端的劲度系数（转动刚度）CD S 。
（ ）2. 图示刚架可利用力矩分配法求解。
（ ）3. 梁的绝对最大弯矩表示在一定移动荷载作用下梁某一截面的最大弯矩（ ）4. 图示结构E Q 影响线的AC 段纵标不为零。
（）5. 静定结构及超静定结构的内力影响线都是由直线组成。
（）6. 图示梁的绝对最大弯矩发生在距支座A 6.625m 处。
（ ）7. 图示体系设为自振频率)可如下计算稳态动位移。
33max 27175,6961(/)st st y Pl Pl y y EI EI θω===-8. 体系的动力自由度与质点的个数不一定相等。
9. 单自由度体系如图，，欲使顶端产生水平位移，需加水平力，则体系的自振频率。
10. 结构刚度矩阵是对称矩阵，即有i j ji K K ，这可由位移互等定理得到证明。
11. 图a 对称结构可简化为图b 来计算。
（ ）12. 图示结构横梁无弯曲变形，故其上无弯矩。
（ ）13. 位移法未知量的数目与结构的超静定次数有关。
( )14. 位移法的典型方程与力法的典型方程一样，都是变形谐调方程。
（ ） 15. 用位移法可以计算超静定结构，也可以计算静定结构。
（ ） 16. 图b 为图a 用位移法求解时的基本体系和基本未知量，其位移法典型方程中的自由项,。
（ ）Z为水平横梁的水平位移，则图应如图b形状。
17.图示结构a用位移法求解时，基本未知量3（）18.图示结构在荷载作用下的弯矩图形状是正确的。
( )19.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。
（）20.力矩分配法仅适用于解无线位移结构。
（）21.图示体系是几何不变体系。
22.图示体系是几何不变体系。
N为30kN。
（）23.图示拱在荷载作用下,DE24.图示结构中的反力2H kN。
结构力学_张来仪_结构力学Ⅱ试卷及答案
重庆大学 结构力学Ⅱ 课程试卷2005 ~2006 学年 第 2 学期开课学院： 土木工程考试日期： 2006.4.23考试方式：考试时间： 120 分钟注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印一、 是非判断题（每小题3分，共9分）1．图a 所示体系的自振周期大于图b 体系的自振周期。
（ ）2．用能量法计算无限自由度体系的临界荷载，所得计算结果均不小于精确解。
（ ） 3．当温度升高时，连续梁的极限弯矩值将降低。
（ ）二、 填空题（共14分）1．（本小题6分）受到简谐荷载作用的单自由度体系，为减小质点的振幅，当自振频率ω 小于荷载频率θ 时，应______体系的刚度；当自振频率ω 大于荷载频率θ 时，应______体系的刚度。
2．（本小题4分）图示结构的极限荷载为F Pu =____。
P（第2小题图）（第3小题图）3．（本小题4分）图示体系的动力自由度数为____。
三、 计算题（共77分）1．（本小题8分）将图示结构简化为单根压杆，并计算相应的弹簧刚度k 。
（已知13EIk l =）1k2．（本小题10分）不考虑阻尼，试列出图示体系的运动方程，并求出相应的柔度系数。
命题人：文国治组题人：文国治审题人： 张来仪命题时间：学院 专业 年级 学号 姓名封线密3．（本小题12分）求图示连续梁的极限荷载F Pu，并绘出极限状态下的弯矩图。
4．（本小题8分）计算图示体系的临界荷载F Pcr。
5．（本小题14分）求图示体系的自振频率和主振型，并绘出主振型图。
（已知层间侧移刚度k1 = 2k，k2 = k，m1 = m2 = m）6．（本小题12分）求图示刚架稳态振动时质点的振幅，并绘出最大动力弯矩图。
（已知F P = 8kN，θ=EI = 2.5×104kN·m 2，不考虑阻尼）F重庆大学 结构力学（1） 课程试卷2005 ~2006 学年 第 2 学期开课学院： 土木工程考试日期： 06.4.23考试方式：考试时间： 120 分钟 注：1.大标题用四号宋体、小标题及正文用小四号宋体；2.按A4纸缩小打印四、 是非判断题（每小题3分，共9分）1．图a 所示体系的自振周期大于图b 体系的自振周期。
结构力学第2章习题及参考答案
： ； ：
（2）BC部分(图（c-2）)：
： ； ：
：
（3）可以很方便地画出整个结构的弯矩图。
2-19（d）
解D结点(图(d-1))：
（考虑对称性）：
AD杆(图(d-2))：
（考虑对称性）：
取整体为隔离体
：
这样，ECF部分为一个顶铰作用集中荷载2FP的三铰刚架。整个结构的弯矩图就可以画了。
2-20试作图示结构的弯矩图。
第2章习题
2-1试判断图示桁架中的零杆。
2-1（a）
解静定结构受局部平衡力作用，平衡力作用区域以外的构件均不受力。所有零杆如图（a-1）所示。
2-1 (b)
解从A点开始，可以依次判断AB杆、BC杆、CD杆均为无结点荷载作用的结点单杆，都是零杆。同理，从H点开始，也可以依次判断HI杆、IF杆、FD杆为零杆。最后，DE杆也变成了无结点荷载作用的结点D的单杆，也是零杆。所有零杆如图（b-1）所示。
，
，
2-12图示圆弧三饺拱，求支座反力及截面D的M、FQ、FN值。
解（1）求支座反力。
， ，
（2）求等代梁D截面内力
（3）求三铰拱D截面内力
，
2-13求图示三铰拱结构的支座反力，链杆轴力，并求指定截面K的弯矩。
解（1）求支座反力
， ，
（2）链杆轴力
取CEB部分为隔离体
（3）求K截面的弯矩
取KAD部分为隔离体
由式（a）、（b）和（c）得
FNOG＝FNGH＝FNOH＝0
同理，可判断在TRE三角形中
FNSK＝FNKL＝FNSL＝0
D结点也是“K”结点，且处于对称荷载作用下的对称轴上，故ID、JD杆都是零杆。所有零杆如图（c-1）所示。
（2）BC部分(图（c-2）)：
： ； ：
：
（3）可以很方便地画出整个结构的弯矩图。
2-19（d）
解D结点(图(d-1))：
（考虑对称性）：
AD杆(图(d-2))：
（考虑对称性）：
取整体为隔离体
：
这样，ECF部分为一个顶铰作用集中荷载2FP的三铰刚架。整个结构的弯矩图就可以画了。
2-20试作图示结构的弯矩图。
第2章习题
2-1试判断图示桁架中的零杆。
2-1（a）
解静定结构受局部平衡力作用，平衡力作用区域以外的构件均不受力。所有零杆如图（a-1）所示。
2-1 (b)
解从A点开始，可以依次判断AB杆、BC杆、CD杆均为无结点荷载作用的结点单杆，都是零杆。同理，从H点开始，也可以依次判断HI杆、IF杆、FD杆为零杆。最后，DE杆也变成了无结点荷载作用的结点D的单杆，也是零杆。所有零杆如图（b-1）所示。
，
，
2-12图示圆弧三饺拱，求支座反力及截面D的M、FQ、FN值。
解（1）求支座反力。
， ，
（2）求等代梁D截面内力
（3）求三铰拱D截面内力
，
2-13求图示三铰拱结构的支座反力，链杆轴力，并求指定截面K的弯矩。
解（1）求支座反力
， ，
（2）链杆轴力
取CEB部分为隔离体
（3）求K截面的弯矩
取KAD部分为隔离体
由式（a）、（b）和（c）得
FNOG＝FNGH＝FNOH＝0
同理，可判断在TRE三角形中
FNSK＝FNKL＝FNSL＝0
D结点也是“K”结点，且处于对称荷载作用下的对称轴上，故ID、JD杆都是零杆。所有零杆如图（c-1）所示。
《结构力学》课后习题答案__重庆大学出版社
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2.1 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2.1(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。
( )B DACEF习题 2.1(5)图(6) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体ABC 后，成为习题2.1(6) (b)图，故原体系是几何可变体系。
( )(7) 习题2.1(6)(a)图所示体系去掉二元体EDF 后，成为习题2.1(6) (c)图，故原体系是几何可变体系。
()(a)(b)(c)AEBFCD习题 2.1(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2.2 填空(1) 习题2.2(1)图所示体系为_________体系。
习题2.2(1)图(2) 习题2.2(2)图所示体系为__________体系。
习题2-2(2)图(3) 习题 2.2(3)图所示4个体系的多余约束数目分别为_______、________、__________、__________。
习题2.2(3)图(4) 习题2.2(4)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题2.2(4)图(5) 习题2.2(5)图所示体系的多余约束个数为___________。
习题2.2(5)图(6) 习题2.2(6)图所示体系为_________体系，有_________个多余约束。
结构力学II期末考试及参考答案A
6-4
5. (10 分)已知图示体系 C 点有一质量为 m 的质点，各无质量杆件长为 l 且弯
曲刚度为 EI，质点处作用有一水平激振荷载。试
1． 建立无阻尼体系的运动方程; 2． 计算其固有圆频率和周期; 3． 求支座 A 的最大竖向反力。
Cm
FP (t) = FP0 sinqt
A
B
4EI
D
q= ml 3
利用
N1(1)
=
1;
N1(2)
=
0;
N1(3)
=
0
求出 a1
=
-1; b1
=
1 a
; c1
=
1 a
N1
=
-1+
x a
+
y a
N2
= 1-
x a
N3
=
1-
y a
5-1
ﾢ ﾢ 3.
1 U=
2
l 0
EI (
yﾢﾢ)2dx
=
2 5
EIl 5a 2
UP
=
-
FP 2
l 0
(
yﾢ)2dx
结构力学 II 试题
题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分
分数
1、 正 误 判 断 题 (每题 2 分，共 16 分。正确的标 O，错误的标)
1. 矩阵位移法中各类杆件的单元刚度矩阵均具有对称性和奇异性 （ ）
2. 局部坐标系与整体坐标系之间的坐标变换矩阵 T 是正交矩阵 （ ）
3. 简单三角单元的形状函数就是三角单元的面积坐标
b
= q = 4 m = w3
1 1- b 2
=
《结构力学2》教学进程表
《结构力学(2)》教学进程表
课程代码:CE04006
课程名称:结构力学(2)
授课学期：2017-2018学年秋季授课班级：建工1501 建工1502 选用教材：杨茀康、李家宝主编,结构力学(上册,下册)(第六版),高等教育出版社
授课教师：汪梦甫，刘兴彦,周芬，金波，黄湘湘
授课时间，地点:
2017年9月20日—2017年12月13日，星期三第0506节，中楼121
2017年9月22日—2017年12月15日，星期五第0102节，中楼121 答疑时间，地点：
2017年10月16日—2017年12月11日（单周），星期一0708节，中楼121
2017年10月19日—2017年12月14日（单周），星期四0708节，中楼121
教学 12 周，授课 12 周完成；
授课 24 次，每次 90 分钟（连续）；讨论 8 次，每次 90 分钟；
实验(项目) 次；
测验(考查) 4 次。
结构力学练习题答案重庆
结构力学练习题答案重庆问题一：计算简支梁在均布荷载作用下的弯矩和剪力。
解答：设简支梁长度为L，均布荷载为q。
在梁的任意截面处，弯矩M和剪力V可以通过以下公式计算：- 弯矩：\[ M = \frac{qL^2}{8} \times (L - x) \]- 剪力：\[ V = -\frac{qL^2}{2} + \frac{qLx}{2} \]其中，x为截面到梁左端的距离。
问题二：确定悬臂梁在集中荷载作用下的位移。
解答：设悬臂梁长度为L，集中荷载为P，作用在距离左端a处。
悬臂梁的位移可以通过以下公式计算：- 位移：\[ \delta = \frac{P \cdot a \cdot (L - a)}{EI} \]其中，E为材料的弹性模量，I为截面惯性矩。
问题三：考虑重庆山区地形，分析斜坡上的结构稳定性。
解答：在斜坡上，结构稳定性分析需要考虑土壤的剪切强度、地下水位、地震力等因素。
可以通过极限平衡法来评估斜坡的稳定性，计算安全系数：- 安全系数：\[ F_s = \frac{\text{抗剪强度}}{\text{剪切应力}} \]如果安全系数小于1，则结构可能不稳定。
问题四：计算框架结构在地震作用下的响应。
解答：地震作用下的框架结构响应可以通过模态分析或响应谱分析来计算。
首先确定结构的自振频率和振型，然后根据地震响应谱确定地震力，最后通过动力平衡方程计算结构的响应。
总结：结构力学练习题要求学生掌握基本的力学原理和计算方法，同时能够将这些原理应用于实际工程问题，如重庆山区的斜坡稳定性分析。
通过练习，学生可以加深对结构力学理论的理解，并提高解决实际问题的能力。
请注意，以上内容仅为示例，实际的练习题和答案可能会有所不同，需要根据具体的题目要求来编写答案。
重庆大学2020年春季学期课程作业工程力学(二)
A、
-a、0
B、
-a、-D/h
C、
0、-D/h
D、0、0
收藏该题
10、
力法最后一步能够应用叠加法求超静定结构的内力（比如一次超静定结构存在弯矩叠加公式）的原因是：结构是线弹性材料的，且力法基本体系在（）上与原结构等效。
A、
变形
B、
受力
C、
约束
D、荷载
收藏该题
11、
静定主梁在间接荷载作用下某量值的影响线，在该主梁支座处的竖标（）。
正确
错误
收藏该题
10、
竖向荷载会在转角位移上作虚功。
正确
错误
收藏该题
11、
均布荷载作用的起始点和终止点处，弯矩图有尖点。
正确
错误
收藏该题
12、
取面积的曲线图形可进行任意拆分,但拆分后每一面积图只能分布杆件的一侧。
正确
错误
收藏该题
13、
用力法计算荷载作用下的超静定结构时，解得的多余未知力与结构刚度无关。由此可知，荷载作用下超静定结构的内力与刚度无关。
4、每次重做都只做做错的题目，正确题目会展示在界面上并标注正确或达标。
>
正在加载试题，请稍候...
2020年春季学期课程作业工程力学（二）第2次
工程力学（二）
题号一二合计
已做/题量0 / 200 / 200 / 40
得分/分值0 / 400 / 600 / 100
一、判断题(共20题、0 / 40分)
以下符合集中力作用区段上，内力图特征的描述是（）。
A、弯矩图为二次抛物线
B、剪力图有突变
C、弯矩图为直线
D、剪力图为零
收藏该题
18、
-a、0
B、
-a、-D/h
C、
0、-D/h
D、0、0
收藏该题
10、
力法最后一步能够应用叠加法求超静定结构的内力（比如一次超静定结构存在弯矩叠加公式）的原因是：结构是线弹性材料的，且力法基本体系在（）上与原结构等效。
A、
变形
B、
受力
C、
约束
D、荷载
收藏该题
11、
静定主梁在间接荷载作用下某量值的影响线，在该主梁支座处的竖标（）。
正确
错误
收藏该题
10、
竖向荷载会在转角位移上作虚功。
正确
错误
收藏该题
11、
均布荷载作用的起始点和终止点处，弯矩图有尖点。
正确
错误
收藏该题
12、
取面积的曲线图形可进行任意拆分,但拆分后每一面积图只能分布杆件的一侧。
正确
错误
收藏该题
13、
用力法计算荷载作用下的超静定结构时，解得的多余未知力与结构刚度无关。由此可知，荷载作用下超静定结构的内力与刚度无关。
4、每次重做都只做做错的题目，正确题目会展示在界面上并标注正确或达标。
>
正在加载试题，请稍候...
2020年春季学期课程作业工程力学（二）第2次
工程力学（二）
题号一二合计
已做/题量0 / 200 / 200 / 40
得分/分值0 / 400 / 600 / 100
一、判断题(共20题、0 / 40分)
以下符合集中力作用区段上，内力图特征的描述是（）。
A、弯矩图为二次抛物线
B、剪力图有突变
C、弯矩图为直线
D、剪力图为零
收藏该题
18、
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
结构力学（二）
重庆大学土木工程学院建筑力学系结构力学教研室研制
2004年10月
本章主要内容
§11-1概述
§11-2单自由度体系的运动方程
§11-3单自由度体系的自由振动
§11-4单自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动§11-5单自由度体系在任意荷载作用下的强迫振动§11-6两个自由度体系的自由振动
§11-7一般多自由度体系的自由振动
§11-8多自由度体系在简谐荷载作用下的强迫振动§11-9振型分解法
§11-11能量法计算自振频率
第11章结构的动力计算
§11-1 概述
一. 静力荷载和动力荷载
1。
静力荷载
荷载的大小‚方向和作用位置都不随时间而变化或变化非常缓慢，使结构质量产生的加速度很小，由它引起的惯性力与作用荷载相比可以忽略不计。
2.动力荷载
荷载的大小、方向或作用位置随时间迅速变化的荷载，它使结构质量产生的加速度比较大，因而不能忽略惯性力对结构的影响。
动力荷载使结构产生明显的振动，即在某一位置附近来回运动。
BACK
3.动力荷载的分类
(1)简谐荷载
随时间t按正弦函数或余弦函数规律变化的周期函数，称为简谐荷载(图a)。
安装在结构上的具有偏心质量的电动机作匀速转动时就产生这样的动力荷载。
例如某电动机的偏心质量m以角速度作匀速转动(图b)，偏心质量与转动轴之间的距离为r，则由偏心质量m产生的离心力P为
P=ma=mθ2r
上式中a=θ2r,为向心加速度。
若以通过转轴的水平线作为x轴，则经过时间t后，偏心质量m转动的角度为θt，此时离心力P的水平分力和竖向分力分别为
P x (t)=Pcos θt=m2rcos θt
P
y
(t)=Psin θt=m2rsin θt
(2)冲击荷载
在很短的时间内急剧增大或减小的荷载，称为冲击荷载(图11-2a、b)。
例如，锻锤对机器基础的冲击、爆炸产生的冲击波等就属于这一类荷载。
当升载时间趋于零时，就是突加荷载(图11-2c)。
图11-2
(3)随机荷载
随机荷载是指随时间的变化极不规则、在将来任一时刻的数值无法事先确定的荷载。
例如，地震时强烈的地面运动引起结构的惯性力(地震作用)、风对建筑物的脉动作用等都属于随机荷载。
随机荷载与时间的关系不能用简单的函数式来表达，需要用概率统计的方法来分析这种荷载的作用。
二、结构动力计算的特点和任务
1。
结构动力计算的特点
•动力反应：结构在动力荷载作用下产生的内力和位移称为动内力和动位移，统称为结构的动力反应。
（1）结构的动力反应不仅是截面位置的函数，而且还是时间
t 的函数(如图所示)，即某截面的动内力和动位移是随时间而
变化的。
图
1
1
-
3
（2）而结构的动力反应不仅与动力荷载的大小有关(但不是正
比例关系)，还与动力荷载的变化规律及结构本身的动力特性(自振频率、振型、阻尼)有关。
（3）结构动力计算要考虑结构质量的惯性力，这是动力计算与静力计算的主要区别。
2。
结构动力计算的任务
结构动力计算的基本任务就是确定结构动力反应随时间变化的规律，求出其最大值，作为结构设计的依据；以及计算结构的自振频率及相应的振型。
3。
在土木工程中常见的动力计算问题
（1)风荷载引起高层建筑和大跨度的柔性桥梁（例如悬索桥）的结构振动计算。
(2)各类工程结构的抗震设计问题。
(3)多层厂房中由于动力机器引起的楼面振动计算。
(4)高速行驶的车辆对桥梁结构的振动影响问题。
(5)动力设备基础的振动计算和减振隔振设计。
三、结构体系的动力自由度
1。
定义
在结构体系振动的任一时刻，确定其全部质量的位置所需的
独立几何参数的数目，称为体系的动力自由度。
2。
注意问题
（1）本章只讨论平面杆件结构微小振幅的振动。
由振动引
起的内力限于材料的弹性范围内，也就是说力和位移之间仍
是线性关系。
与静力计算所不同的仅在于惯性力(有时也包括阻尼力)和时间因素的考虑。
在确定梁和刚架的动力自由度时，忽略受弯杆件的轴向变形，且弯曲后杆上任意两点之间的距
离不变。
对于EA为有限刚性的链杆应考滤其轴向变形。
（2）动力自由度数并不一定等于其质点个数。
与是否超静定及超静定次数无关，但与计算精度有关。
3。
确定体系动力自由度的方法
一般可根据定义直接确定，对于较为复杂的质点系，可以采用在质点处增设支承链杆的方法来确定体系的动力自由度。
为使质点系的所有质点不能运动所需增设的最少链杆数即等于该质点系的动力自由度。
4。
举例
图11-6
图11-7
图11-8
图11-9。