结构力学-已做完
- 格式：doc
- 大小：3.96 MB
- 文档页数：11
结构力学课程——作业一
1、结构力学中，按基本构件的几何特征可以将结构大致分为哪三类？
答：结构按其构件的几何性质可分为三类：杆件结构、板壳结构、实体结构。
2、简述支座和结点类型，并画出相应的计算简图。
答：A支座：（1）活动铰支座：
（2）固定铰支座：
（3）固定支座：
（4）滑动支座：
B结点：（1）铰结点：
（2）刚结点：
（3）组合结点：
3、荷载的分类？
答：荷载作用时间分为恒载和活载，按作用位置分为固定荷载和移动荷载，按荷载对结构所产生的动力效应分为静力荷载和动力荷载。
4、名词解释：1）几何不变体系；2）几何可变体系；3）刚片；4）自由度、计算自由度；5）约束、必要约束、多余约束；6）几何瞬变体系；7）静定结构；8）超静定结构；9）结点法；10）截面法；11）零杆；
答：1）几何不变体系：由两根杆件与地基组成的铰结三角形，受到任意荷载作用时，若不考虑材料的变形，则其几何形状与位置均能保持不变，这样的体系称为几何不变体系。
2）几何可变体系：铰结四边形，即使不考虑材料的变形，在很小的荷载作用下，也会发生机械运动而不能保持原有的几何形状和位置，这样的体系称为几何可变体系。
3）刚片：平面体系中任何几何不变的部分都可以称作刚片。
4)自由度：完整地描述一个力学系统的运动所需要的独立变量的个数。
计算自由度：计算某一统计量时，取值不受限制的变量个数。
5）约束、必要约束、多余约束：减少体系独立运动参数的装置称为约束；如果在体系中增加一个约束，体系减少一个独立的运动参数，则此约束称为必要约束；如果在体系中增加一个约束，体系的独立运动参数并不减少，则此约束称为多余约束。
6）瞬变体系：一个几何可变体系发生微小的位移以后，成为几何不变体系。
7）静定结构：几何特征为无多余约束几何不变，是实际结构的基础。
8）超静定结构：何特征为几何不变但存在多余约束的结构体系，是实际工程经常采用的结构体系。
9）结点法；为了求得桁架各杆的内力，可以载取桁架的一部分为隔离体，由隔离体的平衡件来计算所求的内力，若所取隔离体只包括一个节点，称为结点法。
10）截面法；为求得桁架各杆的内力，可以载取桁架的一部分为隔离体，由隔离体的平衡件来计算所求的内力，若所取隔离体不止包括一个节点，称为截面法。
11）零杆；桁架中内力为零的杆件称为零杆。
5、画图说明何为单铰、复铰和虚铰。
答：
6、 试述几何不变体系的三个基本组成规则，为什么说它们是同一规则。
答：三个基本组成规则为：三刚片规则、二元体规则和两刚片规则。
其实他们属于同一规则，即三刚片规则。
因为二元体规则和两刚片规则均是由三刚片原则演变而来的，只是在某些场合使用后两者更为方便些。
7、画图解释结构力学中，内力符号是如何规定的？ 梁内力的正负号规定：
从梁的变形角度来看：
剪力：顺时针为正，逆时针为负； 弯矩：上凹为正，下凹为负。
单铰
复铰，相当于两个单铰
C
C 点为虚铰
8、拱有哪几种形式？其中哪种形式为静定的？
答：答：三铰拱、两铰拱、无铰拱；三铰拱为静定的。
9、简述拱与梁的区别；简述桁架结构与梁和刚架结构的区别。
答：拱与梁的区别不仅在于杆轴线的曲直，更重要的是拱在紧向荷载作用下会产生水平反力。
梁和刚架是以承受弯矩为主的，横载面上主要产生非均匀分布的弯曲正应力，其边缘处应力最大，而中部的材料并未充分利用，桁架则主要承受轴力。
10、简述静定结构的静力特征。
答：是能够用静力平衡条件确定结构全部的支座反力和杆件内力。
11、试对下面所示平面体系进行机动分析，要求画图说明分析过程，指明哪个部分为刚片，及采用何原则进行的几何分析，具体过程如同书中例题。
答：将ABC和大地看做是两个刚片。
刚片ABC和大地通过饺B和链杆C连接，形成一个复合刚片Ⅰ。
外接三个二元体DB和DA、FA和FC、ED和EF构成一个几何不变体系，且无多余约束。
12、请画出图示单跨梁、多跨梁的剪力图（F S）和弯矩图（M），如图2中（a）和（b）所示。
F S图，单位KN
40
M图，单位KN•m
（a）答案，支座A和支座B的支座反力分别为65KN和95KN
13、请画出图示刚架的轴力图（F N ）、剪力图（F S ）和弯矩图（M ），如图2中（c ）所示。
F S 图，单位KN
M 图，单位KN •m
（b ）答案，支座A 、支座B 、支座C 和支座D 的支座反力分别为M/a 、-3M/a 、4M/a 和-2M/a ，D 支座弯矩2M 。
M
解：图示刚架的轴力图（F N ）、剪力图（F S ）和弯矩图（M ）如下图所示：
14、图3中所示三铰拱的轴线方程为)(42x l x l
f
y -=
，试求截面K （x =7）的内力，
（a ）
（b ）
（c ）
图 2 题12、题13
M
要求必须写出详细的解题步骤。
图3 题14
15、请标出图4所示桁架中的零杆。
解：如下图所示，用红色线标示的全都为零杆。
16、请计算图示桁架中指定杆件AD 和BD 的内力。
解：如下图所示，用红色线标示的全都为零杆。
图5 题16
图4 题15
图5 题16。
