第一章 平面体系的几何组成分析

第一章平面体系的几何组成分析一判断题1. 图示体系是几何不变体系。

（）题1图题2图题3图题4图2. 图示体系为几何可变体系。

（）3. 图示体系是几何不变体系。

（）4. 图示体系是几何不变体系。

（）5. 图示体系是几何不变体系。

（）题5图题6图题19图题20图6. 图示体系为几何不变有多余约束。

（）7. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。

（）8. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必需满足的条件。

（）9. 在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。

（）10. 计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。

( )11. 几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。

( )12. 三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。

( )13. 有多余约束的体系一定是超静定结构。

( )14. 有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。

（）15. 平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。

（）16. 三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联，体系必为几何不变。

（）17. 两刚片用汇交于一点的三根链杆相联，可组成几何不变体系。

（）18. 若体系计算自由度W<0，则它一定是几何可变体系。

（）19. 在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下都是几何不变的。

（）20. 图示体系按三刚片法则分析，三铰共线，故为几何瞬变体系。

（）21. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。

（）22. 几何不变体系的计算自由度一定等于零。

（）23. 几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。

（）24. 图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。

（）题24图二选择题1. 图示体系为：（）A．几何不变无多余约束 B．几何不变有多余约束 C．几何常变 D．几何瞬变题1图题2图题3图2. 图示体系为：（）A．几何不变无多余约束 B．几何不变有多余约束 C．几何常变 D．几何瞬变3. 图示体系虽有三个多余约束，但为保证其几何不变，哪两根链杆是不能同时去掉的。

第一章 平面体系的几何组成分析一、判断题：1、在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。

2、图中链杆1和2的交点O 可视为虚铰。

O二、分析题：对下列平面体系进行几何组成分析。

3、 4、ACDBACDB5、 6、A CD BEABCDE7、 8、ABCD GE FA BCDEFGHK9、 10、11、 12、1234513、 14、15、 16、17、 18、19、 20、1245321、 22、123456781234523、 24、12345625、 26、27、 28、29、 30、31、 32、33、BA CFDE三、在下列体系中添加支承链杆，使之成为无多余约束的几何不变体系。

34、35、第二章 静定结构内力计算一、判断题：1、静定结构的全部内力及反力，只根据平衡条件求得，且解答是唯一的。

2、静定结构受外界因素影响均产生内力，内力大小与杆件截面尺寸无关。

3、静定结构的几何特征是几何不变且无多余约束。

4、图(a)所示结构||M C =0。

aa(a)BCa aAϕ2a2(b)5、图(b)所示结构支座A 转动ϕ角，M AB = 0， R C = 0。

6、荷载作用在静定多跨梁的附属部分时，基本部分一般内力不为零。

7、图(c)所示静定结构，在竖向荷载作用下，AB 是基本部分，BC 是附属部分。

ABC(c)8、图(d)所示结构B 支座反力等于P /2()↑。

(d)9、图(e)所示结构中，当改变B 点链杆的方向（不通过A 铰）时，对该梁的影响是轴力有变化。

ＡＢ(e)10、在相同跨度及竖向荷载下，拱脚等高的三铰拱，水平推力随矢高减小而减小。

11、图(f)所示桁架有9根零杆。

(f)a a a a(g)12、图(g)所示桁架有：N1=N2=N3= 0。

13、图(h)所示桁架DE杆的内力为零。

a a(h)(i)14、图(i)所示对称桁架在对称荷载作用下，其零杆共有三根。

15、图(j)所示桁架共有三根零杆。

结构力学教案刘林超信阳师范学院土木工程学院信阳师范学院教案用纸实体结构——是指三个尺寸大约为同量级的结构例如：水工结构中的重力大坝、挡土墙等结构力学的研究对象：杆系结构。

理论力学一般不考虑物体内部的形变，把物体当成刚性体来分析其静止或运动状态。

材料力学主要研究杆件，如柱体、梁和轴，在拉压、剪切、弯曲和扭转等作用下的应力、形变和位移。

结构力学研究杆系结构，如桁架、刚架或两者混合的构架等。

而弹性力学研究各种形状的弹性体，除杆件外，还研究平面体、空间体，板和壳等。

2．结构力学的主要研究内容〔1〕结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的内力计算——称为强度计算；〔2〕结构由荷载、支座移动、温度变化、制造误差引起的变形及位移计算——称为刚度计算；〔3〕结构的稳定计算，以保证结构的稳定性；〔4〕结构的组成规律及计算简图的选择。

3．结构力学与其它课程的关系信阳师范学院教案用纸信阳师范学院教案用纸2〕空间结构信阳师范学院教案用纸信阳师范学院教案用纸6 舜变体系A点微小位移与1垂直，中心的微小转动，O称为瞬时转动中心从微小角度看，两根链杆所起的作用相当于在链杆交点处的一个铰所起的作用链杆交点在无穷远处，两根连杆的约束作用相当于无穷远处的瞬铰所起作用。

由于瞬铰在无穷远处，绕瞬铰的微小转动退化为平动，即沿两根连杆的正交方向产生平动。

信阳师范学院教案用纸信阳师范学院教案用纸ＡＤＥ和ＡＦＧ为刚片，１和２交于Ｂ，３，４交于Ｃ，如果ＡＢＣ３拆除支座连杆，分析上不体系，在上部体系中拆除二元体，余下的１，先去掉基础，再去掉二元体Ａ，Ｂ进行分析，外边三角形ＣＤＥ和里面单结合相当于两个单结合联结两点的链杆称为单链杆，相当于一个约束。

计算自由度的算法：第一种方法：m表示体系中刚片的个数，刚片总自由度为解：支座全部去掉，剩下一内部有多余约束刚片，在变为无多余约束刚片。

刚片数m=1,链杆个数b=4,铰结数h=0，A、B、C三处的单刚结解：全部有链杆组成的铰结体系，结点数都为j=6，单链杆数都为b=9W=2j-b=2×6-9=3由平衡条件可得微分关系x B叠加原理成立条件：梁的弹性模量为常数，弹性变形弯矩的关系: )MxM=+xM((0x)()弯矩图一般做法：(1)、选定外力的不连续点为控制截面，求出控制截面的弯矩值；解:(1)作剪力图无荷载段：AB、BC、EF、FG，剪力图为水平线，先求支座反力，再求控制截面的剪力。

结构力学（祁皑）课后习题详细答案答案仅供参考第1章1-1分析图示体系的几何组成。

1-1(a)(解原体系依次去掉二元体后，得到一个两铰拱（图（a-1））。

因此，原体系为几何不变体系，且有一个多余约束。

1-1 (b)解原体系依次去掉二元体后，得到一个三角形。

因此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。

1-1 (c)[（c-1）（a）（a-1）（b）（b-1）*（c-2） （c-3）解 原体系依次去掉二元体后，得到一个三角形。

因此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。

1-1 (d)!（d-1） （d-2） （d-3）解 原体系依次去掉二元体后，得到一个悬臂杆，如图（d-1）-（d-3）所示。

因此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。

注意：这个题的二元体中有的是变了形的，分析要注意确认。

1-1 (e)~解 原体系去掉最右边一个二元体后，得到（e-1）所示体系。

在该体系中，阴影所示的刚片与支链杆C 组成了一个以C 为顶点的二元体，也可以去掉，得到（e-2）所示体系。

在图（e-2）中阴影所示的刚片与基础只用两个链杆连接，很明显，这是一个几何可变体系，缺少一个必要约束。

因此，原体系为几何可变体系，缺少一个必要约束。

1-1 (f)[解 原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用一个链杆和一个定向支座相（d ）（e ）（e-1）AB}AB （e-2）（f ）（f-1）连，符合几何不变体系的组成规律。

因此，可以将该刚片和相应的约束去掉只分析其余部分。

很明显，余下的部分（图（f-1））是一个几何不变体系，且无多余约束。

因此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。

1-1 (g)解 原体系中阴影所示的刚片与体系的其它部分用三个链杆相连，符合几何不变体系的组成规律。

因此，可以将该刚片和相应的约束去掉，只分析其余部分。

余下的部分（图（g-1））在去掉一个二元体后，只剩下一个悬臂杆（图（g-2））。

因此，原体系为几何不变体系，且无多余约束。

第一章平面体系的几何组成分析一判断题1.图示体系是几何不变体系。

（×）题1图题2图题3图题4图2.图示体系为几何可变体系。

（×）3.图示体系是几何不变体系。

（×）4.图示体系是几何不变体系。

（√）5.图示体系是几何不变体系。

（×）题5图题6图题19图题20图6.图示体系为几何不变有多余约束。

（×）7.几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。

（×）8.两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必需满足的条件。

（√）9.在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。

（√）10.计算自由度 W小于等于零是体系几何不变的充要条件。

( × )11.几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。

( × )12.三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。

( × )13.有多余约束的体系一定是超静定结构。

( ×)14.有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。

（√）15.平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。

（√）16.三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联，体系必为几何不变。

（×）17.两刚片用汇交于一点的三根链杆相联，可组成几何不变体系。

（×）18.若体系计算自由度 W<0，则它一定是几何可变体系。

（×）19.在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下都是几何不变的。

（×）20.图示体系按三刚片法则分析，三铰共线，故为几何瞬变体系。

（×）21.有多余约束的体系一定是几何不变体系。

（×）22.几何不变体系的计算自由度一定等于零。

（×）23.几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。

（×）24.图中链杆 1 和 2 的交点 O可视为虚铰。

第一章平面体系的几何组成分析一判断题1. 图示体系是几何不变体系。

（×）题1图题2图题3图题4图2. 图示体系为几何可变体系。

（×）3. 图示体系是几何不变体系。

（×）4. 图示体系是几何不变体系。

（√）5. 图示体系是几何不变体系。

（×）题5图题6图题19图题20图6. 图示体系为几何不变有多余约束。

（×）7. 几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。

（×）8. 两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必需满足的条件。

（√）9. 在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全不反力和内力的体系是几何不变体系。

（√）10. 计算自由度W小于等于零是体系几何不变的充要条件。

(×)11. 几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。

(×)12. 三个刚片由三个铰相联的体系一定是静定结构。

(×)13. 有多余约束的体系一定是超静定结构。

(×)14. 有些体系为几何可变体系但却有多余约束存在。

（√）15. 平面几何不变体系的三个基本组成规则是可以相互沟通的。

（√）16. 三刚片由三个单铰或任意六根链杆两两相联，体系必为几何不变。

（×）17. 两刚片用汇交于一点的三根链杆相联，可组成几何不变体系。

（×）18. 若体系计算自由度W<0，则它一定是几何可变体系。

（×）19. 在图示体系中，去掉其中任意两根支座链杆后，所余下都是几何不变的。

（×）20. 图示体系按三刚片法则分析，三铰共线，故为几何瞬变体系。

（×）21. 有多余约束的体系一定是几何不变体系。

（×）22. 几何不变体系的计算自由度一定等于零。

（×）23. 几何瞬变体系的计算自由度一定等于零。

（×）24. 图中链杆1和2的交点O可视为虚铰。