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定性结构力学

结构力学名词解释整理

1. 框剪结构中剪力墙布置的三个原则: (1)沿结构单元的两个方向设置剪力墙,尽量做到分散、均匀、对称,使结构的质量中心和刚度中心尽量重合,防止在水平荷载的作用下,结构发生扭转。(2)在楼盖水平刚度急剧变化处,以及楼盖较大洞口的两侧,应设置剪力墙。(3)在同一方向各片剪力墙的抗侧刚度不应大小悬殊,以免水平地震作用过分集中到某一片剪力墙上。 2. 解决拱结构拱脚推力的三种方法: (1)推力由拉杆承受 (2)推力由侧面框架结构承受 (3)推力由基础直接承受 3. 变形体与刚体: (1)变形体固体在外力作用下会发生变形,包括物体尺寸的改变和形状的改变,这些固体称之为变形体。 (2)刚体刚体是一种理想化的力学模型,理论力学认为刚体是这样的物体,在力的作用下,其内部任意二点之间的距离始终保持不变。 4. 索膜结构的四种主要形式: 1).双曲面单元结构 2).类锥形单元结构. 3).索弯顶结构 4).桅杆斜拉结构 5. 先张法与后张法: (1)先张法张拉预应力钢筋在浇筑混凝土之前进行的方法叫先张法。 (2)后张法张拉预应力钢筋在浇筑混凝土之后,待混凝土达到一定的强度后再进行的方法叫后张法。 6. 端承桩与摩擦桩: (1)端承桩:是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受,但桩端阻力分担荷载较多的桩。 (2)摩擦桩:是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受,但桩侧阻力分担荷载较多的桩。 7. 钢骨混凝土结构的优点: (1)钢筋混凝土与型钢共同受力 (2)与全钢结构相比,可节约钢材1/3左右: (3)型钢外包的钢筋混凝土不仅可以取代防腐,防火材料,而且更耐久,可节省经常性维护费用。 (4)可用于钢结构和钢筋混凝土结构各种结构体系中。 8.筒体结构类型5种: 实腹筒、框筒、桁架筒、筒中筒、筒束

结构力学期末试题及答案

结构力学期末试题及答案 一、 选择题:(共10题,每题2分,共20分) 如图所示体系的几何组成为 。 (A )几何不变体系,无多余约束 (B )几何不变体系,有多余约束 (C )几何瞬变体系 (D )几何常变体系 第1题 2.图示外伸梁,跨中截面C 的弯矩为( ) A.7kN m ? B.10kN m ? C .14kN m ? D .17kN m ? 第2题 3.在竖向荷载作用下,三铰拱( ) A.有水平推力 B.无水平推力 C.受力与同跨度、同荷载作用下的简支梁完全相同 D.截面弯矩比同跨度、同荷载作用下的简支梁的弯矩要大 4.在线弹性体系的四个互等定理中,最基本的是( ) A.位移互等定理 B.反力互等定理 C.位移反力互等定理 D.虚功互等定理 5.比较图(a)与图(b)所示结构的内力与变形,叙述正确的为( ) A.内力相同,变形不相同 B.内力相同,变形相同 C.内力不相同,变形不相同 D.内力不相同,变形相同

第5题 6.静定结构在支座移动时,会产生( ) A.内力 B.应力 C. 刚体位移 D.变形 。 7.图示对称刚架,在反对称荷载作用下,求解时取半刚架为( ) A.图(a ) B.图(b ) C.图(c ) D.图(d ) 题7图 图(a ) 图(b ) 图(c ) 图(d ) 8.位移法典型方程中系数k ij =k ji 反映了( ) A.位移互等定理 B.反力互等定理 C.变形协调 D.位移反力互等定理 9.图示结构,各柱EI=常数,用位移法计算时,基本未知量数目是( ) A .2 B .4 C .6 D .8 第9题 第10题 10.FP=1在图示梁AE 上移动,K 截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为( ) A .DE 、AB 段 B .CD 、DE 段 C .AB 、BC 段 D .BC 、CD 段 二、填空题:(共10题,每题2分,共20分) 1.两刚片用一个铰和_________________相联,组成无多余约束的几何不变体系。 2.所示三铰拱的水平推力FH 等于_______________。 q q (a) (b)

《结构力学》作业答案

[0729]《结构力学》 1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点 A. 单个 2、固定铰支座有几个约束反力分量 B. 2个 3、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是 A. 无多余约束的几何不变体系 4、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成 A. 瞬变体系 5、定向滑动支座有几个约束反力分量 B. 2个 6、结构的刚度是指 C. 结构抵抗变形的能力 7、桁架计算的截面法所选分离体包含几个结点 B. 最少两个 8、对结构进行强度计算的目的,是为了保证结构 A. 既经济又安全 9、可动铰支座有几个约束反力分量 A. 1个 10、固定支座(固定端)有几个约束反力分量 C. 3个 11、改变荷载值的大小,三铰拱的合理拱轴线不变。 A.√ 12、多余约束是体系中不需要的约束。 B.× 13、复铰是连接三个或三个以上刚片的铰 A.√ 14、结构发生了变形必然会引起位移,结构有位移必然有变形发生。 B.×

15、如果梁的截面刚度是截面位置的函数,则它的位移不能用图乘法计算。 A.√ 16、一根连杆相当于一个约束。 A.√ 17、单铰是联接两个刚片的铰。 A.√ 18、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。 B.× 19、虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。 B.× 20、带拉杆三铰拱中拉杆的拉力等于无拉杆三铰拱的水平推力。 A.√ 21、瞬变体系在很小的荷载作用下会产生很大的内力,所以不能作为结构使用。 A.√ 22、一个无铰封闭框有三个多余约束。 A.√ 23、三铰拱的水平推力不仅与三铰的位置有关,还与拱轴线的形状有关。 B.× 24、三铰拱的主要受力特点是:在竖向荷载作用下产生水平反力。 A.√ 25、两根链杆的约束作用相当于一个单铰。 B.× 26、不能用图乘法求三铰拱的位移。 A.√ 27、零杆不受力,所以它是桁架中不需要的杆,可以撤除。 B.× 28、用图乘法可以求等刚度直杆体系的位移。 A.√ 29、连接四个刚片的复铰相当于四个约束。

结构力学个人总结

结构力学个人总结 本页是精品最新发布的《结构力学个人总结》的详细文章,。篇一:结构力学心得体会 结构力学心得体会 本学期结构力学的课程已经接近尾声。主要是三部分内容,即渐近法、矩阵位移法和平面刚架静力分析的程序设计。通过为期八周的理论课学习和六次的上机课程设计,我收获颇丰。 而对结构力学半年的学习,也让我对这门学科有了很大的认识。结构力学是力学的分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律以及如何进行结构优化的学科。工程力学是机械类工种的一门重要的技术基础课,许多工程实践都离不开工程力学,工程力学又和其它一些后绪课程及实习课有紧密的联系。所以,工程力学是掌握专业知识和技能不可缺少的一门重要课程。 首先,渐近法的核心是力矩分配法。计算超静定刚架,不论采用力法或位移法,都要组成和验算典型方程,当未知量较多时,解算联立方程比较复杂,力矩分配法就是为了计算简洁而得到的捷径,它是位移法演变而来的一种结构计算方法。其物理概念生动形象,每轮计算又是按同一步骤重复进行,进而易于掌握,适合手算,并可不经过计算节点位移而直接求得杆端弯矩,在结构设计中被广泛应用,是我们应该掌握的基本技能。本章要

求我们能够熟练得运用力矩分配法对钢架结构进行力矩分配和传递,然后计算出杆端最后的弯矩,画出钢架弯矩图。 其次,与上一学期所学的力法和位移法那些传统的结构力学基本方法相比,本学期所学的矩阵位移法是通过与计算机相结合,解决力法和位移法不能解决的结构分析题。其核心是杆系结构的矩阵分析,主要包括两部分内容,即单元分析和整体分析。矩阵位移法的程序简单并且通用性强,所以应用最广,范文 TOP100也是我们本学期学习的重点和难点。本章要求我们掌握单位的刚度方程并且明白单位矩阵中每一个元素的物理意义,可以熟练的进行坐标转换,最为重要的是能够利用矩阵位移法进行计算。 最后,是平面钢架静力分析的程序设计。其核心是如何把矩阵分析的过程变成计算机的计算程序,实现计算机的自动计算。我们所学的是一种新的程序设计方法—PAD软件设计方法,它的程序设计包括四步:1、把计算过程模块化,给出总体程序结构的PAD设计;2、主程序的PAD设计;3、子程序的PAD设计;4、根据主程序和子程序的PAD设计,用程序语言编写计算程序。要求我们具备结构力学、算法语言,即VB、矩阵代数等方面的基础知识。在上机利用VB 进行程序设计解答实际问题的过程中,我们遇到了各种各样的难题,每一道题得出最后的结果都不会那么容易轻松。第一,需要重视细节,在抄写程序代码时,需要同组人的分工合作,然后再把每一部分的代码合成一个整体然后运行,这

【完整版】浅谈结构力学在结构设计中的体现+

浅谈结构力学在结构设计中的体现 摘要:随着计算在工程上应用的日益广泛,结构设计是把数学上最优化理论结合计算机技术应用于结构设计。结构计算简图的选择经历一个复杂的过程,需要各种力学知识并结合工程实践经验,经过科学抽象、实验论证,根据实际受力、变形规律等主要因素,对结构进行合理简化。 关键词:结构力学结构设计应用 1 前言 结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳以及它们的组合体,如桥梁、屋架和承重墙等。 随着现代经济的发展,高层建筑及各种地下复杂结构也逐步增多,结构力学的在工程上应用也越来越广泛,当然这也促进了结构理论的发展。特别是20世纪中叶,随着电子计算机和有限元法的问世使得大型结构的复杂计算成为可能,从而将结构力学的研究和应用水平提到了一个新的高度。结构力学是一门古老的学科,又是一门迅速发展的学科。随着新型工程材料和新型工程结构的大量出现,向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展,为结构力学提供了有力的计算工具,另一方面,结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。 2 结构力学的重要性 实际结构是很复杂的,在对实际结构(如高层建筑、大跨度桥梁、大型水工结构)进行力学分析和计算之前必须加以简化,用一个简化图形(结构计算简图)来代替实际结构,略其次要细节,显示其基本特点,作为力学计算的基础,这一过程通常称为力学建模,用于结构计算的称为计算简图。 计算简图由实际结构简化抽象而成,取杆件轴线,或板壳中面,或块体轮廓加上结构内部的结点、结线联系,或外部的支杆、支座等边界约束,并考虑简化或分配的荷载,构成力学计算模型。 结构计算简图的选择经历一个复杂的过程,需要力学知识、结构知识、工程实践经验和洞察力,经过科学抽象、实验论证,根据实际受力、变形规律等主要因素,对结构进行合理简化。它不仅与结构的种类、功能有关,而且与作用在结构上的荷载、计算精度要求、结构构件的刚度比、安装顺序、实际运营状态及其它指标有关。计算简图的选择可能因计算状态(是考虑强度或刚度,计算稳定或振动,还是钢筋混凝土抗裂验算)而异,也依赖于所要采用的计算理论和计算方法,方能完成结构构件线性或非线性的应力和应变状态分析。实用上可以参考同类工程实例。 结构设计是先有“设想”后有“计算”,“设想”是建立在定性分析的基础上。力学始于定性分析,

结构力学期末考试题库

一、判断题(共223小题) 1。结构的类型若按几何特征可分为平面结构和空间结构。(A) 2、狭义结构力学的研究对象是板、壳结构(B)。 3 单铰相当于两个约束。(A) 4、单刚节点相当于三个约束。(A) 5、静定结构可由静力平衡方程确定全部约束力和内力。A 6、超静定结构可由静力平衡方程确定全部约束力和内力B。 7 无多余约束的几何不变体系是静定结构。A 8 三刚片规则中三铰共线为可变体系。B 9 两刚片用一个单铰和一个不通过该铰的链杆组成的体系为静定结构。A 10 两刚片用一个单铰和一个不通过该铰的链杆组成的体系为超静定结构B。 11链杆相当于两个约束。B 12 平面上的自由点的自由度为2 A 13 平面上的自由刚体的自由度为3 A 14 铰结点的特征是所联结各杆可以绕结点中心自由转动。A 15 有多余约束的几何不变体系是超静定结构。A 16 无多余约束的几何可变体系是超静定结构。B 17、无多余约束的几何可变体系是静定结构。B 18刚结点的特征是当结构发生变形时汇交于该点的各杆端间相对转角为零。A 19 三刚片规则中三铰共线为瞬变体系。A 20三个本身无多余约束的刚片用三个不共线的单铰两两相连,则组成的体系为静定结构。A 21 一个刚结点相当于3个约束。 22 一个连接3个刚片的复铰相当于2个单铰。A 23 一个铰结三角形可以作为一个刚片。A 24 一个铰结平行四边形可以作为一个刚片。B 25 一根曲杆可以作为一个刚片。A 26 一个连接4个刚片的复铰相当于2个单铰.B 27 任意体系加上或减去二元体,改变体系原有几何组成性质。B 28 平面几何不变体系的计算自由度一定等于零。B 29 平面几何可变体系的计算自由度一定等于零。B 30 三刚片体系中若有1对平行链杆,其他2铰的连线与该对链杆不平行,则该体系为几何不变体系。A 31 三刚片体系中,若有三对平行链杆,那么该体系仍有可能是几何不变的。B 32 三刚片体系中,若有2对平行链杆,那么该体系仍有可能是几何不变的。A 33 一个单铰相当于一个约束。B 34 进行体系的几何组成分析时,若体系通过三根支座链杆与基础相连,可以只分析体系内部。B 35 三刚片体系中,若有两个虚铰在无穷远处,则该体系一定为几何可变。B 36 有多余约束的体系为静定结构。B 37 静定结构一定几何不变。A 38 超静定结构一定几何不变.A 39 几何不变体系一定是静定结构。B 40几何不变体系一定是超静定结构。B 41力是物体间相互的机械作用。A 42 力的合成遵循平行四边形法则。A 43 力的合成遵循三角形法则。A 44 力偶没有合力。A 45 力偶只能用力偶来平衡。A 46 力偶可以和一个力平衡。B 47 力偶对物体既有转动效应,又有移动效应。B 48 固定铰支座使结构在支承处不能移动也不能转动。B 49 可动铰支座使结构在支承处能够转动,但不能沿链杆方向移动。A 50 结点法求解桁架内力应按照结构几何组成相反顺序来求解。A 51 将一个已知力分解为两个力可得到无数解答。A 52 作用力和反作用力是作用在同一物体上的两个力。B 53 作用力和反作用力是作用在不同物体上的两个力。A 54 两个力在同一轴上的投影相等,此两力必相等 B 55 力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩A 56 力偶在坐标轴上的投影的代数和等于零A 57 一个固定铰支座相当于两个约束。A 58三个本身无多余约束的刚片用三个不共线的单铰两两相连,则组成的体系为超静定结构B 59 桁架是“只受结点荷载作用的直杆、铰结体系”。A 60桁架结构的内力有轴力。A 61 拱的合理拱轴线均为二次抛物线。B 62无铰拱属于超静定结构。A 63 三铰刚架和三铰拱都属于推力结构。A 64 简支刚架属于推力结构。B 65 三铰拱属于静定结构。A 66 相同竖向载荷作用下,同跨度拱的弯矩比代梁的弯矩大得多。B 67 桁架结构中,杆的内力有轴力和剪力。B 68 竖向载荷作用下,简支梁不会产生水平支反力.A 69 竖向载荷作用下,拱不会产生水平支反力。B 70 竖向载荷作用下,拱的水平推力与拱高成正比。B

结构力学全部作业答案 2

名师整理优秀资源 1:[论述题] 1、(本题10分)作图示结构的弯矩图。各杆EI相同,为常数。图 参考答案: 先对右下铰支座取整体矩平衡方程求得左上活动铰支座反力为0,再对整体竖向投影平衡求得右下铰支座竖向反力为0;再取右下直杆作为隔离体可求出右下铰支座水平反力为m/l(向右),回到整体水平投影平衡求出左下活动铰支座反力为m/l(向左)。反力求出后,即可绘出弯矩图如图所示。图 2:[填空题]2、(本题3分)力矩分配法适用于计算无结点超静定刚 架。参考答案:线位移 3:[单选题]

7、(本题3分)对称结构在对称荷载作用下,内力图为反对称的是 :弯矩图和剪力图D:轴力图C:剪力图B:弯矩图A 名师整理优秀资源 参考答案:B 4:[填空题]1、(本题5分)图示梁截面C的弯矩M = (以下侧受拉C 为正)图 参考答案:aF P5:[判断题]4、(本小题2分)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。参考答案:错误 6:[判断题]3、(本小题 2分)在温度变化与支座移动因素作用下静定与超静定结构都有内力。 参考答案:错误 7:[判断题]1、(本小题2分)在竖向均布荷载作用下,三铰拱的合理轴线为圆弧线。 参考答案:错误 8:[论述题]2、(本小题10分)试对下图所示体系进行几何组成分析。 参考答案:结论:无多余约束的几何不变体系。 9:[单选题]1、(本小题3分)力法的基本未知量是 A:结点角位移和线位移B:多余约束力C:广义位移D:广义力 参考答案:B 10:[单选题]2、(本小题3分)静定结构有温度变化时 A:无变形,无位移,无内力B:有变形,有位移.无内力 C:有变形.有位移,有内力D:无变形.有位移,无内力 参考答案:B 11:[判断题]2、(本小题2分)几何可变体系在任何荷载作用下都不能平衡。参考答案:错误 12:[判断题]5、(本小题2分) 按虚荷载原理所建立的虚功方程等价于几何方程。参考答案:正确

结构力学培训心得体会(精)

结构力学培训心得体会 浅谈结构变形图在定性结构力学教学中的应用 许凯 (武汉科技大学城市建设学院) 2008年7月25日至27日,我参加了《结构力学骨干教师高级研修班》培训。三天的培训使我受益良多,感谢两位主讲老师带给我们的新观点、新方法,这些新的理念引发了我对今后结构力学教学工作的诸多思考。 结构力学是结构工程师的看家本领,正因为如此,结构力学教学中能力和素质的培养应为教学工作的主导,应将能力培养贯穿教学活动的始终和各个环节,袁老师认为结构力学中有三个方面的能力要重点训练培养,它们是:经典方法分析能力,计算机分析能力和定性分析能力。也就是“一个基础、两座大厦”。这个比喻非常的形象,点出了结构力学教学的重点以及结构力学今后的发展方向。 “定性结构力学”培养的是学生定性的分析和判断能力。定性分析是结构力学以及其它所有力学进行分析和计算的概念性基础。工程中的概念设计、估算判断、计算模型建立、计算结果分析等都要用到定性分析。因此,对于没有条件开设这门课的高校,应该把该课程的内容融入到经典结构力学的教学中去,对此,我在教学工作中也做过一些尝试,今后考虑如何系统化,并以提高学生的综合素质与能力为着眼点。 一、由变形图确定弯矩图 正确绘制梁与刚架在荷载作用下的变形图,有助于确定结构内力图的大致形状,校核原结构的弯矩图是否正确,在定性结构力学中,具有十分重要的意义。 例如,对于各种形式的拱(见图1,a、b、c),如果让学生死记弯矩图的形状,一是不容易记住,二是不能理解其力学本质。通过绘制变形图(图中虚线部分,将杆件受拉一侧标记为+),很容易地得到弯矩图的大致形状。至于变形图的绘制,其实并不复杂,只要注意满足约束条件,注意荷载方向与变形趋势之间的关系,以及注意结点的特性等基本要素,再辅以适当的练习,就可以掌握其方法,并在结构的定性分析中灵活应用了。 更深一层地,可以用变形图对结构做进一步的分析和判断,例:用变形图判断混凝土拱结构的开裂部位。根据变形图(见图1,c),判断构件可能出现裂缝的部位(见图1,d)。

结构力学题库答案

1 : 图 a 桁 架, 力 法 基 本 结 构 如 图 b ,力 法 典 型 方 程 中 的 系 数 为 :( ) 3. 2:图示结构用力矩分配法计算时,结点A 的约束力矩(不平衡 力矩)为(以顺时针转为正) ( ) 4.3Pl/16 3:图示桁架1,2杆内力为: 4. 4:连续梁和 M 图如图所示,则支座B 的竖向反力 F By 是:

4.17.07(↑) 5:用常应变三角形单元分析平面问题时,单元之间()。 3.应变、位移均不连续; 6:图示体系的几何组成为 1.几何不变,无多余联系; 7:超静定结构在荷载作用下的内力和位移计算中,各杆的刚度为() 4.内力计算可用相对值,位移计算须用绝对值 8:图示结构用力矩分配法计算时,结点A之杆AB的分配系数

μAB 为(各杆 EI= 常数)( ) 4.1/7 9:有限元分析中的应力矩阵是两组量之间的变换矩阵,这两组量是( )。 4.单元结点位移与单元应力 10:图示结构用位移法计算时,其基本未知量数目为( ) 4.角位移=3,线位移=2 11:图示结构,各柱EI=常数,用位移法计算时,基本未知量数 目是( ) 3.6 12:图示结构两杆长均为d,EI=常数。则A 点的垂直位移为( ) 4.qd 4/6EI (↓) 13:图示桁架,各杆EA 为常数,除支座链杆外,零杆数为:

1.四 根 ; 14:图示结构,各杆线刚度均为i,用力矩分配法计算时,分配 系数μAB 为( ) 2. 15:在位移法中,将铰接端的角位移,滑动支撑端的线位移作为基本未知量: 3.可以,但不必; 1:用图乘法求位移的必要条件之一是:( ) 2.结构可分为等截面直杆段; 2:由于静定结构内力仅由平衡条件决定,故在温度改变作用下静定结构将( ) 2.不产生内力 3:图示结构,各杆EI=常数,欲使结点B 的转角为零,比值P1/P2应 为( ) 2.1

结构力学主要知识点归纳

结构力学主要知识点 一、基本概念 1、计算简图:在计算结构之前,往往需要对实际结构加以简化,表现其主要特点,略去其次要因素,用一个简化图形来代替实际结构。通常包括以下几个方面: A 、杆件的简化:常以其轴线代表 B 、支座和节点简化: ①活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座; ②铰节点、刚节点、组合节点。 C 、体系简化:常简化为集中荷载及线分布荷载 D 、体系简化:将空间结果简化为平面结构 2、结构分类: A 、按几何特征划分:梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。 B 、按内力是否静定划分: ①静定结构:在任意荷载作用下,结构的全部反力和内力都可以由静力平衡条件确定。 ②超静定结构:只靠平衡条件还不能确定全部反力和内力,还必须考虑变形条件才能确定。 二、平面体系的机动分析 1、体系种类 A 、几何不变体系:几何形状和位置均能保持不变;通常根据结构有无多余联系,又划分为无多余联系的几何不变体系和有多余联系的几何不变体系。 B 、几何可变体系:在很小荷载作用下会发生机械运动,不能保持原有的几何形状和位置。常具体划分为常变体系和瞬变体系。 2、自由度:体系运动时所具有的独立运动方程式数目或者说是确定体系位置所需的独立坐标数目。 3、联系:限制运动的装置成为联系(或约束)体系的自由度可因加入的联系而减少,能减少一个自由度的装置成为一个联系 ①一个链杆可以减少一个自由度,成为一个联系。②一个单铰为两个联系。 4、计算自由度:)2(3r h m W +-=,m 为刚片数,h 为单铰束,r 为链杆数。 A 、W>0,表明缺少足够联系,结构为几何可变; B 、W=0,没有多余联系; C 、W<0,有多余联系,是否为几何不变仍不确定。 5、几何不变体系的基本组成规则: A 、三刚片规则:三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两铰联,组成的体系是几何不变的,而且没有多余联系。 B 、二元体规则:在一个刚片上增加一个二元体,仍未几何不变体系,而且没有多余联系。 C 、两刚片原则:两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,为几何不变体系,而且没有多余联系。 6、虚铰:连接两个刚片的两根链杆的作用相当于在其交点处的一个单铰。虚铰在无穷远处的体系分析可见结构力学P20,自行了解。 7、静定结构的几何构造为特征为几何不变且无多余联系。 三、静定梁与静定钢架 1、内力图绘制: A 、内力图通常是用平行于杆轴线方向的坐标表示截面的位置,用垂直于杆轴线的坐标表示

结构力学-习题集(含答案)

《结构力学》课程习题集 一、单选题 1.弯矩图肯定发生突变的截面是(D )。 A.有集中力作用的截面; B.剪力为零的截面; C.荷载为零的截面; D.有集中力偶作用的截面。 2.图示梁中C截面的弯矩是( D )。 4m2m 4m A.12kN.m(下拉); B.3kN.m(上拉); C.8kN.m(下拉); D.11kN.m(下拉)。 3.静定结构有变温时,(C)。 A.无变形,无位移,无内力; B.有变形,有位移,有内力; C.有变形,有位移,无内力; D.无变形,有位移,无内力。 4.图示桁架a杆的内力是(D)。 A.2P; B.-2P; C.3P; D.-3P。 5.图示桁架,各杆EA为常数,除支座链杆外,零杆数为(A)。 A.四根; B.二根; C.一根; D.零根。 l= a6 6.图示梁A点的竖向位移为(向下为正)(C)。 A.) 24 /( 3EI Pl; B.) 16 /( 3EI Pl; C.) 96 /( 53EI Pl; D.) 48 /( 53EI Pl。

P 7. 静定结构的内力计算与( A )。 A.EI 无关; B.EI 相对值有关; C.EI 绝对值有关; D.E 无关,I 有关。 8. 图示桁架,零杆的数目为:( C ) 。 A.5; B.10; C.15; D.20。 9. 图示结构的零杆数目为( C )。 A.5; B.6; C.7; D.8。 10. 图示两结构及其受力状态,它们的内力符合( B )。 A.弯矩相同,剪力不同; B.弯矩相同,轴力不同; C.弯矩不同,剪力相同; D.弯矩不同,轴力不同。 P P P P 2 l l 11. 刚结点在结构发生变形时的主要特征是( D )。 A.各杆可以绕结点结心自由转动; B.不变形; C.各杆之间的夹角可任意改变; D.各杆之间的夹角保持不变。 12. 若荷载作用在静定多跨梁的基本部分上,附属部分上无荷载作用,则( B )。 A.基本部分和附属部分均有内力;

浅析问题教学法在结构力学课程中的应用

浅析问题教学法在结构力学课程中的应用 发表时间:2019-09-10T16:15:02.860Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年10期作者:戴烽滔[导读] 我国经济的快速发展带动我国其它行业发展迅速。问题教学法在我国古代早有论述,如朱熹的“读书无疑者,须教有疑,小疑则小进,大疑则大进”。 西南科技大学四川绵阳 621000摘要:我国经济的快速发展带动我国其它行业发展迅速。问题教学法在我国古代早有论述,如朱熹的“读书无疑者,须教有疑,小疑则小进,大疑则大进”。问题教学法的核心是问题设置,通过问题诱发学生自主学习的欲望,培养主动学习的习惯,通过循环往复不断优化自主学习方法,提高学生学习能力的教学方法。 关键词:问题教学法;结构力学课程;应用引言 我国教育事业的快速发展离不开国家经济的大力支持。在所有专业课中课时量最多,且占学分最高。它以高等数学、线性代数和微分方程等数学课程,以及材料力学、理论力学等力学课程为基础,在各门专业课程的学习中起着承上启下的作用,在土木工程系列的结构、房建、桥梁、水利、道路以及地下工程等各专业的学习中都占有重要地位。 1结构力学课程教学的特点(1)知识点多,前后内容环环相扣。既有平面几何组成规律的内容,也有静力荷载作用下五种基本类型结构(梁、拱、桁架、刚架和组合结构)的内力与位移计算问题,还有影响线问题,结构的动力计算、弹性稳定、塑性分析与极限荷载等内容。平面几何组成分析的学习有助于了解结构中杆件组成的相互关系,便于选择对应的计算方法;静定结构中平衡方程与截面法是内力计算的基础,其掌握的程度直接影响后续静定结构的位移计算;而静定结构的位移计算又是超静定结构内力计算的基础;静力荷载下的内力与位移计算是动力荷载结构响应分析的基础;结构的弹性设计又是结构塑性设计与极限荷载计算的基础。(2)实践性强,与工程实际联系紧密。结构力学中很多计算都是以计算简图作为分析的对象,计算简图的简化是联系实际与计算模型的桥梁,计算简图的合理选择是结构分析的一个重要环节,也是必须解决的首要问题。计算简图的简化要把握“存本去末”与“计算简化”两个基本原则,其简化要点有结构体系的简化、杆件的简化、结点的简化、支座的简化、荷载的简化和材料性质的简化。这就要求教师要重点讲解计算简图知识点,选取不同的工程实例进行讲解,以五种基本结构为原型,不仅讲清楚题目的工程背景,而且要指出哪些是主要因素必须考虑,哪些是次要因素可以忽略。(3)方法灵活,概念与原理的掌握成为根本。结构力学中几何组成分析中三个规则的灵活应用,静定结构内力计算截面法的选取,超静定结构内力计算不同方法的优化选择,影响线的快速绘制等问题,针对这些不同的问题,有着不一样的解法,这就要求教师重点介绍每一种方法的基本原理,挖掘概念、原理及方法的本质,通过讲解典型例题,让学生体会每一种方法的具体应用,不断地变换约束前提条件,分析计算结果的异同,让学生印象更加深刻,避免单纯地做题而缺乏对题目的深刻分析与延伸。 2问题教学法在结构力学课程中的应用 2.1注重问题设计的针对性 针对性一方面指问题应遵循教与学的实际需要而定,围绕教学的重点和难点,同时,还要针对学生的学习心理特征,问题要能够启动学生心理上的新需求,能够触发学生潜在水平到现实水平的最近发展区。如静定刚架的内力计算问题,重点是要求学生掌握内力的具体计算和刚结点的性质,刚架是由多根杆件通过部分或全部刚结点连接而成,那么,求解的思路就是,能否把刚架离散成一个个单跨梁来进行分析呢?在离散过程中,从哪里断开比较合适呢?合适与否由什么来决定?事实上在刚结点处断开和打断梁式杆是等同的。随着问题的深入,刚结点的特性也就总结出来了。同时还可追问什么样的外力会在杆件中引起弯矩?什么样的外力会在杆件中引起剪力?什么样的外力会在杆件中引起轴力?通过对结构内力特性的定性分析,使得学生对单跨梁的理解进一步加强。 2.2理论与实践相结合的教学形式 目前,大多数高校仅开设结构力学理论课程,且课时量都进行了一定缩减,使得学生在学习过程中感到非常枯燥乏味,难学难懂,本应是在实际工程当中应用非常广泛的课程,却在教学过程中严重脱离实际,这是当下这门课程的教学水平处于瓶颈状态的关键所在。对于目前各高校普遍存在的此类问题,可通过增设结构力学实践课程及结构力学课程设计来达到改善教学质量的目的。实际上,本课程对实验室场地,实验设施,实验材料等方面的要求并不高,无需大型设备,只需一定空间的场所,并采购一些制作模型所需的实验材料和工具即可,所需费用不大,对场所要求较低,相对来说属于易实施,花费低的教学改革方案。通过增设相关实验课程,可以使得学生有机会通过亲自动手制作模型,进行相关受力分析及位移计算,从而更加熟练的掌握结构的力学计算方法,增强学生创新实践能力,也可为在校期间参与结构大赛等大型竞赛活动打下非常坚实的基础,培养出更加符合新形势新要求的新型综合性人才。 2.3注重问题的启发性 问题设置水平的高低,一个重要的衡量因素就是问题是否具有启发性。具有启发性的问题不是非此即彼的问题,而是具有开放性,这样才能使学生放飞思绪,调动思维的积极性。如在力法求解超静定结构中,基本未知量的确定是通过去除多余约束来确定的,因为多余约束不是唯一确定的,显然,基本结构的选取也不唯一,如何优选基本结构呢?好与不好的区别就在于是否方便计算。由于个人习惯不同,不同的同学可能会选择不同的基本结构,授课教师通过对不同形式基本结构的求解过程进行对比,可以初步帮助同学们树立优化设计的思想,即使条条大路通罗马,便捷的道路总是让人青睐的。 2.4课程内容根据不同专业方向来设置现阶段 土木工程专业主要包含三大方向,岩土工程、交通土建以及建筑工程,对于传统的结构力学教材而言,基本上过半的工程实例都是建筑工程方向的,为了使交通土木工程方向的学生能够结合实际情况学习本课程,除了现有教材的工程实例外,还需要根据专业重点适当调节每章的比例,工程实例和学时。如,交通土木工程中“道路”和“桥梁”的应力分析是一个移动荷载,对结构有很大影响。所以,应该增加交通土木工程方向结构力学课程中“影响线”一章的比例,并增加相应的工程实例。此外,在解释相应内容时,应根据不同方向调整实例。 2.5注重问题的效果导向

结构力学读书笔记

竭诚为您提供优质文档/双击可除 结构力学读书笔记 篇一:结构力学感想 感悟结构力学 这学期开设土木工程专业基础课结构力学,给我第一印象是:难并且复杂,但是实用。结构力学(structuralmechanics)是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科,它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。我以后专业方向可能选择结构方向,那么未来的工作和学习很可能一直需要学习结构力学并且研究它。下面谈谈对结构力学初步的感悟。 结构力学研究的内容包括结构的组成规则,结构在各种效应(外力,温度效应,施工误差及支座变形等)作用下的响应,包括内力(轴力,剪力,弯矩,扭矩)的计算,位移(线位移,角位移)计算,以及结构在动力荷载作用下的动力响应(自振周期,振型)的计算等。结构力学通常有三种分析的方法:能量法,力法,位移法,由位移法衍生出的矩

阵位移法后来发展出有限元法,成为利用计算机进行结构计算的理论基础。这三种分析方法实用而且能把复杂的问题简单化,也就是简化实际工程中的问题。在实际生活中,结构无处不在,结构体系是整个工程核心,结构一旦出问题,那么整个工程体系将会出现问题。土建、水利等建筑工程首先考虑的就是建筑工程的结构,结构就是组成工程的灵魂。任何复杂的工程体系都可以简化成一个个简单的结构体系来 分析,进而强化改进整个建筑,使它们能够更安全、更经济、更耐久,满足工程需要。 结构力学在当前的实际中要靠建筑设计作为基础,在满足该设计的前提下进行结构分析与设计,单纯的从结构方面进行的建筑必定难以满足美观的要求,而在现在的建筑中,没有好的外观,纵使你的结构固若金汤也很难被接受。多数情况下,结构设计在建筑设计之后支持那些设计师设计出的外观。结构力学的学习就是为了这一目标,为建筑设计师设计出的建筑图纸设计满足要求的结构,最实用的东西,往往在幕后下功夫,不可否认,结构是关键性作用。以后我如果学习结构的话,那么我将是一个幕后英雄了。 这学期的结构力学,算是初次接触,好多内容都不好理解,理论的东西都很抽象,我只能说我思维跟不上,也不可否认用的功课不够。在结构力学学习的过程中,培养了一个简化问题的能力吧,结构力学的核心思想就是简化,把复杂

结构力学期末考试试题及答案

第1题第2题2.图示外伸梁,跨中截面C的弯矩为( ? m D.17kN m

题7图图(a)图(b)图(c)图(d)位移法典型方程中系数k ij=k ji反映了() A.位移互等定理 B.反力互等定理 第9题第10题 10.FP=1在图示梁AE上移动,K截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为().DE、AB段B.、DE段C.AB、BC段D.BC、CD段 二、填空题:(共10题,每题2分,共20分) 两刚片用一个铰和_________________相联,组成无多余约束的几何不变体系。 所示三铰拱的水平推力

第3题机动法作静定结构内力影响线依据的是_____________。 .静定结构在荷截作用下,当杆件截面增大时,其内力____________。 D处的纵标值y D为_________。 第6题第7题 7.图示结构,各杆EI=常数,用位移法计算,基本未知量最少是_________个。 8.图示结构用力法计算时,不能选作基本结构的是______。

3.用力法计算图示刚架,并绘其M 图,EI D 4m N/m EI 10kN/m A B C D 2EI EI 4m 2m 4m G F EI 10k N /m C F l ql 12 2 G A

一、选择题:(共10题,每小题2分,共20分) 1.A 2.D 3. A 4.D 5.A 6.C 7.D 8.B 9.C 10.C 二、填空题(共10空,每空2分,共20分) 1.不通过此铰的链杆 2. FP/2(→) 3.l θ(↓) 4. 刚体体系虚功原理 5.不变 6.-1/2 7.6 8.(c ) 9.反对称 10.无侧移的超静定结构 三、问答题:(共2题,每小题5分,共10分) 1.图乘法的应用条件是什么?求变截面梁和拱的位移时可否用图乘法? 答.图乘法的应用条件:1)杆轴线为直线,2)杆端的EI 为常数3)MP 和M 图中至少有一个为直线图形。否。(7分) 2.超静定结构的内力只与各杆件的刚度相对值有关,而与它们的刚度绝对值无关,对吗?为什么? 答:不对。仅受荷载作用的超静定结构,其内力分布与该结构中的各杆刚度相对值有关;而受非荷载因素作用的超静定结构,其内力则与各杆刚度的绝对值有关。(7分) 四、计算题. (1、2题8分,3题10分,4、5题12分,4题共计50分) 1.图示桁架,求1、2杆的轴力。 解:F N1=75KN ,F N2=2 13 5 KN 2.图示刚架,求支座反力,并绘弯矩图。 解:F Ay =22KN (↓)F Ax =48KN (←)F By =42KN (↑) 最终的弯矩图为: 3.用力法计算图示刚架,并绘其M 图,EI 为常数。

结构力学试题及答案汇总(完整版)[详细]

院(系) 建筑工程系 学号 三明学院 姓名 . 密封线内不要答题 密封…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 结构力学试题答案汇总 一、选择题(每小题3分,共18分) 1. 图 示 体 系 的 几 何 组 成 为 : ( A ) A. 几 何 不 变 , 无 多 余 联 系 ; B. 几 何 不 变 , 有 多 余 联 系 ; C. 瞬 变 ; D. 常 变 . (第1题) (第4题) 2. 静 定 结 构 在 支 座 移 动 时 , 会 产 生 : ( C ) A. 内 力 ; B. 应 力 ; C. 刚 体 位 移 ; D. 变 形 . 3. 在 径 向 均 布 荷 载 作 用 下 , 三 铰 拱 的 合 理 轴 线 为: ( B ) A .圆 弧 线 ; B .抛 物 线 ; C .悬 链 线 ; D .正 弦 曲 线 . 4. 图 示 桁 架 的 零 杆 数 目 为 : ( D ) A. 6; B. 7; C. 8; D. 9. 5. 图 a 结 构 的 最 后 弯 矩 图 为 : ( A ) A .图 b; B .图 c ; C .图 d ; D .都不 对 . 6. 力 法 方 程 是 沿 基 本 未 知 量 方 向 的 : ( C ) A .力 的 平 衡 方 程 ; B .位 移 为 零 方 程 ; C .位 移 协 调 方 程 ; D .力 的 平 衡 及 位 移 为 零 方 程 .

二、填空题(每题3分,共9分) 1.从 几 何 组 成 上 讲 , 静 定 和 超 静 定 结 构 都 是___几何不变____体 系 , 前 者___无__多 余 约 束 而 后 者____有___多 余 约 束 . 2. 图 b 是 图 a 结 构 ___B__ 截 面 的 __剪力__ 影 响 线 . 3. 图 示 结 构 AB 杆 B 端 的 转 动 刚 度 为 ___i___, 分 配 系 数 为 ____1/8 ____, 传 递 系 数 为 ___-1__. 三、简答题(每题5分,共10分) 1.静定结构内力分析情况与杆件截面的几何性质、材料物理性质是否相关? 为什么? 答:因为静定结构内力可仅由平衡方程求得,因此与杆件截面的几何性质无关,与材料物理性质也无关. 2.影响线横坐标和纵坐标的物理意义是什么? 答:横坐标是单位移动荷载作用位置,纵坐标是单位移动荷载作用在此位置时物理量的影响系数值. 四、计算分析题,写出主要解题步骤(4小题,共63分) 1.作图示体系的几何组成分析(说明理由),并求指定杆1和2的轴力.(本题16分) (本题16分)1.因为w=0 所以本体系为无多约束的几何不变体系.(4分) F N1=- F P (6分); F N2= P F 3 10 (6分). 2.作 图 示 结 构 的 米 图 .(本题15分)

结构力学知识点总结

结构力学知识点总结

1.关于∞点和∞线的下列四点结论: (1) 每个方向有一个∞点(即该方向各平行线的交点)。 (2) 不同方向上有不同的∞点。 (3) 各∞点都在同一直线上,此直线称为∞线。 (4) 各有限远点都不在∞线上。 2.多余约束与非多余约束是相对的,多余约束一般不是唯一指定的。一个体系中有多个约束时,应当分清多余约束和非多余约束,只有非多余约束才对体系的自由度有影响。 3.W>0, 缺少足够约束,体系几何可变。W=0, 具备成为几何不变体系所要求 的最少约束数目。W<0,体系具有多余约束。 4.一刚片与一结点用两根不共线的链杆相连组成的体系内部几何不变且无多余约束。 两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,组成无多余约束的几何不变体系。 两个刚片用三根不全平行也不交于同一点的链杆相联,组成无多余约束的几何不变体系。

9.剪力图上某点处的切线斜率等于该点处荷载集度q 的大小 ; 弯矩图上某点处的切线斜率等于该点处剪力的大小。 10. 梁上任意两截面的剪力差等于两截面间载荷图所包围的面积; 梁上任意两截面的弯矩差等于两截面间剪力图所包围的面积。 11.分布力q(y)=0时(无分布载荷),剪力图为一条水平线;弯矩图为一条斜直线。 () ()Q dM x dF x dx =2 2 ()()()Q dF x d M x q y dx dx ==-,,B A B A B A x NB NA x x x QB QA y x x B A Q x F F q dx F F q dx M M F dx =-=- =+ ? ? ?

分布力q(y) = 常数时,剪力图为一条斜直线;弯矩图为一条二次曲线。 12.只有两杆汇交的刚结点,若结点上无外力偶作用,则两杆端弯矩必大小相等,且同侧受拉。 13.对称结构受正对称荷载作用, 内力和反力均为对称(K行结点不受荷载情况)。对称结构受反对称荷载作用, 内力和反力均为反对称。 14.三铰拱支反、内力计算公式(竖向荷载、两趾等高)

浅谈结构力学在结构设计中的体现

浅谈结构力学在结构设计中的体现 摘要: 随着计算在工程上应用的日益广泛,结构设计是把数学上最优化理论结合计算机技术应用于结构设计。结构计算简图的选择经历一个复杂的过程,需要各种力学知识并结合工程实践经验,经过科学抽象、实验论证,根据实际受力、变形规律等主要因素,对结构进行合理简化。 关键词: 结构力学结构设计应用 1前言 结构力学是固体力学的一个分支,它主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化的学科。所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统,包括杆、板、壳以及它们的组合体,如桥梁、屋架和承重墙等。 随着现代经济的发展,高层建筑及各种地下复杂结构也逐步增多,结构力学的在工程上应用也越来越广泛,当然这也促进了结构理论的发展。特别是20世纪中叶,随着电子计算机和有限元法的问世使得大型结构的复杂计算成为可能,从而将结构力学的研究和应用水平提到了一个新的高度。结构力学是一门古老的学科,又是一门迅速发展的学科。随着新型工程材料和新型工程结构的大量出现,向结构力学提供了新的研究内容并提出新的要求。计算机的发展,为结构力学提供了有力的计算工具,另一方面,结构力学对数学及其他学科的发展也起了推动作用。有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。 2结构力学的重要性 实际结构是很复杂的,在对实际结构(如高层建筑、大跨度桥梁、大型水工结构)进行力学分析和计算之前必须加以简化,用一个简化图形(结构计算简图)来代替实际结构,略其次要细节,显示其基本特点,作为力学计算的基础,这一过程通常称为力学建模,用于结构计算的称为计算简图。

计算简图由实际结构简化抽象而成,取杆件轴线,或板壳中面,或块体轮廓加上结构内部的结点、结线联系,或外部的支杆、支座等边界约束,并考虑简化或分配的荷载,构成力学计算模型。 结构计算简图的选择经历一个复杂的过程,需要力学知识、结构知识、工程实践经验和洞察力,经过科学抽象、实验论证,根据实际受力、变形规律等主要因素,对结构进行合理简化。它不仅与结构的种类、功能有关,而且与作用在结构上的荷载、计算精度要求、结构构件的刚度比、安装顺序、实际运营状态及其它指标有关。计算简图的选择可能因计算状态(是考虑强度或刚度,计算稳定或振动,还是钢筋混凝土抗裂验算)而异,也依赖于所要采用的计算理论和计算方法,方能完成结构构件线性或非线性的应力和应变状态分析。实用上可以参考同类工程实例。 结构设计是先有“设想”后有“计算”,“设想”是建立在定性分析的基础上。力学始于定性分析,终于定性分析;定性分析在先,定量分析在后;定性失准,定量准偏。在进行工程设计和处理工程实际问题时,需要设计人员对结构的合理形式以及相应的结构变形和内力等具有总体概念和定性分析能力,还需要具有对工程中计算的数据、发生的现象和出现的问题能够做出迅速科学判断的能力,这就是所谓概念设计和概念分析理念。 结构力学是一切工程进行设计的基础。实际工程中都是将工程实践中的实际问题抽象为相应的力学计算公式进行求解;作为工程技术设计人员应该掌握工程结构的基本理论和实用设计方法,具备根据建筑工程项目的特点、性质、功能和业主的要求正确、合理地进行工程结构设计的基本能力。 2在xx中的应用 中国以木结构为主体的古建筑,在世界建筑之林中独树一帜。木结构它以木构为骨、砖石为体、结瓦为盖、油饰彩绘为衣,经历代能工巧匠精心设计,巧妙施工,潜心装饰,付诸心血和智慧建造而成,体现出东方古典建筑独有的艺术魅力和中国古建筑木结构的历史性、艺术性和科学性。 巧妙而科学的框架式结构是中国古代建筑在建筑结构上最重要的一个特征。因为中国古代建筑主要是木构架结构,即采用木柱、木梁构成房屋的框

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