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第5章静定平面桁架复习思考题1．桁架的计算简图作了哪些假设？它与实际的桁架有哪些差别？答：（1）桁架的计算简图假设①各结点都是无摩擦的理想铰；②各杆轴都是直线，并在同一平面内且通过铰的中心；③荷载只作用在结点上并在桁架的平面内。
（2）桁架的计算简图与实际桁架的差别①结点的刚性。
②各杆轴线不可能绝对平直，在结点处也不可能准确交于一点。
③非结点荷载（例如杆件自重、风荷载等）。
④结构的空间作用，等等。
2．如何根据桁架的几何构造特点来选择计算顺序？答：根据桁架的几何构造特点来选择计算顺序的方法（1）找出零杆根据节点的几何特征和外部受力特点判断出零杆。
（2）选择合适的方法求解桁架①用节点法解简单桁架时，在求出支座反力后，可按与几何组成相反的顺序，从最后的结点开始，依次倒算回去，便能顺利地用结点法求出所有杆件的内力。
②求解联合桁架时，用结点法将会遇到未知力超过两个的结点，可以先用截面法将联合杆件的内力求出，再用结点法求解其它杆件的内力。
③求解复杂桁架时，根据桁架的几何构造特点看，可先算出截面单杆的内力，再选择合适的计算方法求解剩余杆的内力。
3．在结点法和截面法中，怎样尽量避免解联立方程？答：在结点法和截面法中，尽量避免解联立方程的方法：（1）采用结点法时，为避免解联立方程，可改选投影轴方向或者改用力矩平衡方程（向力的汇交点取矩）。
（2）采用截面法时，使用力矩法的关键在于选取合理的力矩中心，因此应尽量选取多力汇交点作为力矩中心；使用投影法的过程中，应尽量选择多个力所在方向作为力分解的坐标轴。
4．零杆既然不受力，为何在实际结构中不把它去掉？答：在实际结构中不把零杆去掉的原因：（1）在实际结构中，工况更复杂，荷载不是一成不变的，荷载改变后，“零杆”可能变为非零杆。
因此，为了保证结构的几何形状在任何载荷作用下都不会改变，零杆不能从桁架中除去。
（2）在理想桁架（做了诸多假设）中“零杆”才是零杆，而实际结构中，零杆的内力也不是零，只是较小而已。
一、选择题1、最早的桥梁理论出现在( )时期。
A 东汉B 北宋 C. 唐朝 D 晋朝2、下列影响砼结构耐久性的，属于内因的是( )？A.水灰比B.砼的碳化C. 养护不到位D.钢筋腐蚀3、基础变位的影响属于( )？A.恒载B.附加力 C特殊荷载 D.活载4、长钢轨的纵向水平力属于( )？A.恒载B.附加力 C特殊荷载 D.活载5、钢钢轨的断轨力属于( )？A.恒载B.附加力 C特殊荷载 D.活载6、制动力和牵引力属于( )？A.恒载B.附加力 C特殊荷载 D.活载7、1.专用人行桥梁的人群荷载集度取 （ ）①3000N/m ②3500N/m③4000N/m ④4500N/m8. 以下公路桥梁荷载中，属于永久作用的是( )①汽车引起的土侧压力 ②温度作用③砼收缩和徐变 ④温度作用9．如果桥面铺装采用水泥混凝土，则其标号应比桥面板混凝土标号（ ）①高 ②低 ③相等 ④没有确定的要求10. 拱桥在竖向荷载作用下，主拱圈的内力主要为( )①弯矩 ②轴力③剪力 ④弯矩和剪力11．行车道路面设置横坡时通常采用( )①直线型 ②圆曲线 ③抛物线 ④悬链线12．以下哪种情况下桥上不必设置专门的排水设备？( )①桥面纵坡大于2%且桥长小于100m时②桥面纵坡大于2%且桥长小于50m时③桥面纵坡大于1%且桥长小于100m时④桥面纵坡大于1%且桥长小于50m时13. 公路桥梁上将长边和短边之比≥2的四边支承的板称为( )①多向板 ②双向板③单向板 ④铰接单向板14、我国的公路等级一共有（ ）①4个 ②5个③6个 ④3个15．连续梁桥在力学上属于（ ）①静定体系 ②超静定体系 ③静不定体系 ④前三者均不正确16. 关于连续梁桥，下列说法正确的是（ ）①跨中弯矩比同等跨度的简支梁大 ②一般情况下中跨小于边跨跨度③荷载作用下中间支点产生负弯矩 ④跨越能力比简支梁小17. 公路桥梁荷载中，汽车的制动力属于( )①基本可变荷载 ②永久荷载③其他可变荷载 ④偶然荷载18．桥面铺装设置双向横坡时，其坡度通常为（ ）。
一、力学基础1、力的三要素是哪些？答：大小、作用点、方向。
2、二力平衡的条件？答：大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
3、作用力与反作用力的特点？答：大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
4、作用力与反作用力是一对平衡力吗？请简述二者的联系与区别。
答：作用力与反作用力不是一对平衡力。
联系：二者都是一对大小相等、方向相反、作用在同一直线上的力。
区别：平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分别作用在两个物体上。
5、取隔离体是一种常用的受力分析方法，即假想原结构沿某一截面截开。
将两部分隔离体在截面上的内力分别记为F和G，它们是一对（作用力与反作用力，不是平衡力）6、静力分析中，一般将物体简化为刚体。
刚体的特点是什么？答：刚体内部任意两点之间的距离始终保持不变，即不变形。
7、对平面内的某根杆件进行静力分析，能列几个独立的平衡方程？答：3个。
8、取平面结构的一个结点为隔离体进行静力分析，能列几个独立的平衡方程？答：2个。
9、在对实际结构的力学问题进行合理地简化后，作计算简图描述其力学模型。
杆件间的连接区是如何简化的？答：杆件的连接区通常简化为以下3种结点。
①铰结点。
被连接的杆件在连接处不能相对移动，可以相对转动。
以传递力，但不能传递力矩。
木结构的连接近似铰结点。
②刚结点。
被连接的杆件在连接处既不能相对移动，又不能相对转动。
因此刚结点可以传递力，也可以传递力矩。
现浇钢筋混凝土的连接近似刚结点。
10、在对实际结构的力学问题进行合理地简化后，作计算简图描述其力学模型。
平面结构与基础间的连接区是如何简化的？答：结构与基础的连接区简化为以下四种支座。
①滚轴支座，也称可动铰支座。
被支撑的部分可以转动和水平移动，动。
因此滚轴支座只能提供竖向支反力。
②铰支座。
被支撑的部分可以转动，不能移动。
支反力。
③定向支座，也称滑动支座。
被支撑的部分可以沿一个方向平行滑动，因此定向支座可以提供反力矩和与滑动方向垂直的支反力。
④固定支座。
《高层建筑结构与抗震》辅导材料四框架结构内力与位移计算学习目标1、熟悉框架结构在竖向荷载和水平荷载作用下的弯矩图形、剪力图形和轴力图形；2、熟悉框架结构内力与位移计算的简化假定及计算简图的确定；3、掌握竖向荷载作用下框架内力的计算方法——分层法；4、掌握水平荷载作用下框架内力的计算方法——反弯点法和D值法，掌握框架结构的侧移计算方法。
学习重点1、竖向荷载作用下框架结构的内力计算；2、水平荷载作用下框架结构的内力及侧移计算。
框架在结构力学中称为刚架，刚架的内力和位移计算方法很多，可分为精确算法和近似算法。
精确法是采用较少的计算假定，较为接近实际情况地考虑建筑结构的内力、位移和外荷载的关系，一般需建立大型的代数方程组，并用电子计算机求解；近似算法对建筑结构引入较多的假定，进行简化计算。
由于近似计算简单、易于掌握，又能反映刚架受力和变形的基本特点，因此近似的计算方法仍为工程师们所常用。
本章内容主要介绍框架结构在荷载作用下内力与位移的近似计算方法。
其中分层法用于框架结构在竖向荷载作用下的内力计算，反弯点法和D值法用于框架结构在水平荷载作用下的内力计算。
既然是近似计算，就需要熟悉框架结构的计算简图和各种计算方法的简化假定。
一、框架结构计算简图的确定一般情况下，框架结构是一个空间受力体系，可以按照第四章所述的平面结构假定的简化原则，忽略结构纵向和横向之间的空间联系，忽略各构件的抗扭作用，将框架结构简化为沿横方向和纵方向的平面框架，承受竖向荷载和水平荷载，进行内力和位移计算。
结构设计时一般取中间有代表性的一榀横向框架进行分析，若作用于纵向框架上的荷载各不相同，则必要时应分别进行计算。
框架结构的节点一般总是三向受力的，但当按平面框架进行结构分析时，则节点也相应地简化。
在常见的现浇钢筋混凝土结构中，梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入节点区，这时节点应简化为刚接节点；对于现浇钢筋混凝土柱与基础的连接形式，一般也设计成固定支座，即为刚性连接。
剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构，承受竖向荷载和水平荷载，是高层建筑中常用的结构形式。
由于纵、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大，在水平荷载作用下，侧移较小，因此这种结构抗震及抗风性能都较强，承载力要求也比较容易满足，适宜于建造层数较多的高层建筑。
剪力墙主要承受两类荷载：一类是楼板传来的竖向荷载，在地震区还应包括竖向地震作用的影响；另一类是水平荷载，包括水平风荷载和水平地震作用。
剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。
在竖向荷载作用下，各片剪力墙所受的内力比较简单，可按照材料力学原理进行。
在水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算都比较复杂，因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的内力及位移计算。
一、剪力墙的分类及受力特点为满足使用要求，剪力墙常开有门窗洞口。
理论分析和试验研究表明，剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。
洞口是否存在，洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。
剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙（多肢墙）和壁式框架等几种类型。
不同类型的剪力墙，其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同，计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。
1．整体剪力墙无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口，但洞口的面积不超过墙体面积的15%，且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时，可以忽略洞口对墙体的影响，这种墙体称为整体剪力墙（或称为悬臂剪力墙）。
整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁，截面变形后仍符合平面假定，因而截面应力可按材料力学公式计算。
2．小开口整体剪力墙当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时，通过洞口的正应力分布已不再成一直线，而是在洞口两侧的部分横截面上，其正应力分布各成一直线。
这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外，每个墙肢还出现局部弯矩，因为实际正应力分布，相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。
第七章 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算7.1 计算单元取3轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.5m ，如图所示，由于房间内直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元内的其余楼面荷载则通过纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。
7.2 荷载计算节点集中荷载1P ： 边纵梁传来：(a)屋面自重(三角形部分)：N k 78.56298.423.3.26.3=⨯⨯⨯(b)边纵梁自重： 5.709⨯6.0＝43.73kN 女儿墙自重： kN 87.330.6312.3=⨯合计： 1P ＝ 154.32kN节点集中荷载2P ：纵梁传来（a ）屋面自重(三角形部分)：KN 12.27298.40.326.3=⨯⨯⨯（b ）走道屋面板自重0.5⨯（6.0+6.0-3）⨯1.5⨯4.98=58.79KN纵梁自重： 5.709⨯6.0＝43.73kN合计： 2P ＝ 170.55kN对于1～4层，计算的方法基本与第五层相同，计算过程如下： 1 5.709/q kN m =1q '＝3.46/kN/mm KN q /99.103.333.32=⨯= m KN q /99.74.233.32=⨯=节点集中荷载1P ：纵梁自重： 5.709⨯6.0＝43.73kN外墙自重：()88.76KN 68.37.03.3225.00.6=⨯-⨯⨯-）（ 来纵梁传楼面自重（三角形部分）： (0.5 3.60.5 3.6 3.33)221.58kN ⨯⨯⨯⨯⨯= 扣窗面积墙重加窗重： 2 2.4 2.0 3.682 2.1631.01kN -⨯⨯⨯+⨯=-合计： 174.24kN节点集中荷载2P ：纵梁自重： 5.709⨯7.2＝41.10kN 内墙自重： 71.50kN 纵梁传来(a)楼面自重（三角形部分）：()KN5.0=⨯0.3⨯⨯5.0⨯⨯66.233.3780.3（b）走道楼面板自重（梯形部分）()KN⨯5.0=⨯5.7⨯+-48.9333.30.38.15.7扣窗面积墙重加窗重： 2.412 3.6820.4816.10kN-⨯⨯⨯+⨯=-合计： 152.58kN 7.2.2活荷载计算：活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图：合计： 7.99KNP：节点集中荷载2屋面活载（三角形部分）：2⨯（0.5⨯3.0⨯0.5⨯3.0⨯0.5）=2.72KN走道传来屋面荷载（梯形部分）： ()KN 05.45.05.14.20.60.621=⨯⨯-+合计： 12.04KN 对于1～4层，m KN /6.60.30.2q 2=⨯= m KN q /64.25.2'2=⨯= 节点集中荷载1P ： 楼面活载（三角形部分）：2⨯（0.5⨯3.30.5⨯3.3⨯2）＝10.89KN合计： 31.97KN中节点集中荷载2P ： 楼面活载（三角形部分）：2⨯（0.5⨯3.30.5⨯3.3⨯2）＝10.89KN走道传来屋面荷载（梯形部分）：()KN 25.205.25.14.20.60.621=⨯⨯-+ 纵梁传来的屋面活载（梯形部分）：()KN 08.2128.10.35.75.75.0=⨯⨯-+⨯ 合计： 52.22KN7.2.3．屋面雪荷载标准值：同理，在屋面雪荷载作用下KN/m 16.10.335.0q 2=⨯= m KN q /84.04.235.0'2=⨯=节点集中荷载1P ： 屋面雪载（三角形部分）：2⨯（0.5⨯3.3⨯0.5⨯3.3⨯0.35）=2.08KN纵梁传来的屋面雪载（梯形部分）()KN 69.335.08.16.35.75.75.0=⨯⨯-+⨯ 合计： 5.77KN中节点集中荷载2P ： 屋面雪载（三角形部分）：2⨯（0.5⨯3.3⨯0.5⨯3.3⨯0.35）=2.08KN走道传来屋面雪载（梯形部分）： ()KN 835.235.05.14.25.75.721=⨯⨯-+纵梁传来的屋面雪载（梯形部分）： 3.97KN 合计： 8.72KN 1～4层,雪荷载作用下的节点集中力同屋面活荷载作用下的。
