《结构力学教材》课件

结构力学土木复习资料

一．求图示结构A点的竖向位移，EI＝常数

PPll/2A2l/

解:

PPPl/2PlPlPlMP图 l=1KPllM图

AVPlEI29243/

二．求图示桁架结构杆1和杆2的轴力

12aPaaa

解:NPNP1204710333.,.

三.分析图示体系的几何组成

解:用两刚片三链杆法则(或增加二元件)，几何不变无多余约束。

四.作图示结构的M图 5m2m4m10kN10kN m.

解:

402050

M图（kN·m）

五.用力法计算，并绘图示结构的M图

PlEIll/2EI

解:

l(2分)M1图 X1=1(2分)MP图 (5分)M图 Pl2Pl83PPl8Pl2

1M图 PM图 M图

11343lEI/()，132PPlEI/()，XP138/

六．求图示桁架结构杆1和杆2的轴力

aa12P4a 解:NPNP1205 ,.

七.作图示结构的M图

3m3m4m10kN/m

解:

50kN1804578.7513545kN45kNM图（kN·m）

八.求图示结构E点的竖向位移，EI＝常数

P6m3m=180kN6m3mＥ

解:

P6m3m=180kN6m3mＥ

090kN270kN540MP图kNm 3PK=1M图

KD=4860/EI()

九.分析图示体系的几何组成

解:用两刚片三链杆法则，几何不变无多余约束。

第九章 强度理论

41

第九章 强度理论

9.1 直径d =100mm的圆截面钢杆受轴向拉力F = 2kN 和矩Me =10Nm的力偶作用。[σ]

=1 60MPa，试用第三强度理论校核该杆的强度。 (σ3r = 105 MPa)

解：拉伸扭转组合变形，危险点是圆周上各点，

应力状态见图

安全。],[MPaMPa)(MPa(1054150101010155251010242233323rpe.WM.)AF

9.2 炮筒横截面如图所示。在危险点处 ，tσ= 550 MPa。τσ= -350 MPa，第三个主应力垂直于图面是拉应力，且其大小为420MPa。试按第三和第四强度理论，计算其相当应力。

解：危险点是三向越应力状态 MPa])()()[(MPaMPaMPaMPa222841219003505503504205553332214313321rrt

Me

F F Me

d

p

tστσ  

A 42 第九章 强度理论

9.3图示圆截面铸铁杆， 承受轴向载荷F1，横向载荷F2和矩为M1的扭力偶作用，试用第一强度理论校核杆的强度。已知载荷F1 = 30 kN， F2 = 1．2 kN， M1 = 700 Nm，杆径d = 80 mm，杆长l = 800 mm，许用应力[σ] = 35 MPa。

解：拉弯扭组合变形。A截面上边缘为危险点

1. 应力分析：MPaMPa69680107001616125808001021328010304324333133233221.dMWT..dlFdFWMAFpZAN

第２６卷第１期　２００７年２月　理工高教研究　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｖｏ１．２６　Ｎｏ．１　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２００７　

结构力学教材酌若干问题　

北京建筑工程学院蒋中祥　涂令康　

摘要；　思考教材存在的一些问题，提出改进建议。主要关于对称性有关命题的证明、删减影响线有关内容的可能性　

和程序设计教学语言的选择等。　

结构力学虽然是一门古老的学科，但是几十年来仍然在　

不断发展着。其问计算机的应用对于学科发展产生的影响最　

为显著。结构力学的进展在高等学校的结构力学教材中得到　

了充分反映。比较１９７０年代前、后出版的教材，不难发现这些　

变化。近期的教材不仅增加了原来完全没有的内容，而且有的　

传统内容的表述方式也在不断变化。最近二十年，比较有影响　

的结构力学教材当推龙驭球、包世华主编的《结构力学教程》　

和李廉锟主编的《结构力学》。由于出版体制的改革，结构力学　

教材的种数有了显著的增加．不过就我们已经看到的教材而　

言，它们在内容上与教材大同小异。本文将讨论结构力学教材　

存在的一些问题，提出改进建议．不失代表性，将主要参考上　

述两种教材。　

一、杆件体系的机动分析的逻辑　

杆件体系机动分析的一个值得讨论的问题是，带“虚铰”　

的“三冈Ｉｊ片规则”如何证明？　

图１（ａ）（ｂ）分别表示“三刚片规则”和“两刚片规则”（只　

有一个虚铰的三刚片规则）相应的几何问题。三刚片规则等价　

于平面几何的三角形全等（边边边）定理。实际上，教材给出的　

三刚片规则的证明就是这个定理的证明。而要证明图１（ｂ）中　

各线段长度给定时，其几何形状唯一确定，则要麻烦得多。这　

里只是说明带虚铰的三刚片规则并非“显而易见、无须证明”，　

而不是主张在教材中用几何方法来证明它们。　

大多数教材关于带虚铰的三刚片规则的证明限于从运动　

学角度指出“相对转动瞬心相当于一个单铰”，然后就断言三　图１　刚片规则成立，逻辑跨度太大。只有个别教材意识到进一步证　

结构力学教学大纲

英文名称：Structure Mechanics

课程编号： 课程类型：学科基础必修课

总 学 时：90 学 分：5.5

适用对象：土木工程专业本科

先修课程：高等数学、线性代数、理论力学、材料力学、计算机程序语言

使用教材：《结构力学》（第一版），文国治，重庆大学出版社，2011.10，高等学校土木工程本科指导性专业规范配套系列教材。

参考书：

1) 《结构力学》（第四版上、下册），李廉锟，高教出版社，2004.07，全国优秀教材

2) 《结构力学》（上、下册），朱慈勉，高教出版社，2004，全国优秀教材

3) 《结构力学》，胡兴国，武汉工业大学出版社，2002。

4) 《结构力学》（第二版上、下册），罗固源，重关大学出版社，2003.09，21世纪高等学校本科系列教材

一、 课程性质、目的和任务

本课程是土木工程专业必修的一门主要的专业基础课。本课程的教学目的是使学生在理论力学和材料力学的基础上进一步掌握分析计算杆件体系的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能，培养结构分析与计算(包括手算与电算)方面的能力，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打下基础。

二、 教学基本要求

1）绪论

了解结构计算简图及简化要点，荷载分类，约束和结点的类型和力学特性。

2)几何组成分析

掌握平面几何不变体系的基本组成规律及其应用。

3)静定结构的受力分析

灵活运用截面平衡法，熟练掌握梁和刚架内力图的作法以及桁架内力的计算方法，掌握静定组合结构和拱的内力的计算方法。了解静定结构的力学特性。

4)虚功原理与结构的位移计算 理解变形体虚功原理的内容及其应用，熟练掌握静定结构位移的计算方法，了解互等定理。

5)影响线

理解影响线的概念，掌握作静定梁和桁架内力影响线的静力法，了解机动法。会用影响线求移动荷载下结构的最大内力。