第二章静定结构内力计算
一、是非题（正确的打√，错误的打×）
1、图示体系是一个静定结构。（）
2、某刚架的弯矩图如图所示，则由此可以判断出此刚架在E处必作用了一个水平向右的集中荷载，其大小为10kN。（）
M图（）
3、已知某简支直梁的M图如图（a）所示，其中AB段为二次抛物线，BC段为水平线，且在B处M图数值无突变，则其剪力图如图（b）所示。（）
（a）
（b）
4、图示三种结构中，ABC杆的内力是相同的。（）
（a）（b）
（c）
5、图（a）是从某结构中取出的一段杆AB的隔离体受力图，则图（b）为该段杆的弯矩图，这是可能的。（）
（a）
(b)
6、图示结构的M图的形状是正确的。（）
7、对图示结构中的BC段杆作弯矩图时，叠加法是不适用的。（）
8、在图示结构中，支座A处的竖向反力。
（）
9、图示结构中。（）
10、图示结构中。（）
题10
图题
11图
11、图示结构中AB杆的弯矩为零。（）
12、图示三铰拱，轴线方程为，受均布竖向荷载作用，则拱内任一截面的弯矩等于零。（）
题12图题
13图
13、图示桁架，因对称结构受反对称荷载，故AB杆的轴力为零。( )
14、不受外力作用的任何结构，内力一定为零。（）
15、对于图中所示同一结构受两种不同荷载的情况，其对应的支座反力相等，且内力图也相同。（）
(a)
(b)
16、比较图a和b所示同一结构受两种不同的荷载可知，除CD段弯矩不同外，其余各部分弯矩完全相同。（）
(a)
(b)
17、简支的斜梁，在竖向荷载作用下，其内力与等跨度且同荷载的水平简支梁相同。（）
18、实际工程中的桁架结构，只有轴力，没有弯矩和剪力。（）
19、图示结构在温度改变作用下，所有的约束力（支座反力、杆件之间的相互约束力、杆截面内力）为零的这组答案满足平衡条件，故为其唯一确定解。（）
20、对于图（a）（b）（c）所示三种结构，其梁式杆的最大弯矩（绝对值）排序为：（a）>（b）>（c）.( )
二、选择题
1、图a所示某结构中的AB杆的脱离体受力图，则其弯矩图的形状为（）。
A．图b B. 图c C. 图d D. 图e
2、图示刚架，BC杆的B端弯矩MBC为。（）
A. 25kN.m(上拉)
B. 25kN.m(下拉)
C. 10kN.m(上拉)
D. 10kN.m(下拉)
3、如果某段杆的弯矩图如图a所示，那么图b—e中哪个可能为其剪力图。（）
A．图b
B. 图c
C. 图d
D. 图e
4、图示梁受外力偶作用，其正确的弯矩图形状应为。（）
5、图示梁受外力偶作用，其正确的弯矩图形状应为。（）
6、图示梁受外力偶作用，其正确的弯矩图形状应为。（）
7、对比图（a）、（b）所示同一结构两种外因作用情况下C点的挠度和弯矩，下面哪个结论成立。（）
A. 相等，相等。
B. 相等，不相等。
C. 不相等，相等。
D. ，均不相等。
8、图示桁架结构中杆1的轴力为（）。
A Fa/4
B－Fa/4
C.－Fa/2
D.Fa/2
9、图示桁架结构中内力为零的杆件的数目（包括支座连杆）为（）。
A. 9个
B. 10个
C. 11个
D. 12个
10、图示结构D处的弯矩MD（设下侧受拉为正）为（）。
11、图示结构杆1的轴力（以拉为正）为( )
。
12、图示结构杆1的轴力（以拉为正）为( )。
A. 0
B.
C.
D.
13、对于图示结构，下面哪个结论是正确的。（）
A.该结构为桁架结构。
B.该结构是组合结构，其中只有杆57是受拉或受压杆（桁杆）。
C.杆123的内力只有轴力。
D.除杆34外，其余各杆均为桁杆。
14、对于三铰拱结构，下面哪个结论是正确的（）。
A.在竖向荷载作用下，三铰拱的水平推力与矢高比f成反比，且与拱轴线形状有关。
B.当三铰拱的轴线为合理拱轴线时，那么在任意荷载作用下，拱上各截面都只承受轴力，弯矩为零。
C.拱在均匀水压力作用下的合理拱轴线为抛物线。
D.三铰拱在任意荷载作用下都存在与其相应的合理轴线。
15、已知图示三铰拱的水平推力H=3P/2,则该拱的矢跨比等于( )。
16、对图示结构，哪个结论正确。(）
A.
B.,
C.,
D.,
17、对图示结构，哪个结论正确。（）
分别为图a和图 b A. C.,
相应位置处的水平支座反力。 B., D.,
(a)
(b)
18、图示结构中K截面的剪力为（）。
19、图示结构杆1的轴力(以拉为正)为( )。
20、图示体系是( )。
三、填空题
1、图示刚架DC 杆D
截面的弯矩=_________kN·m,________侧受
拉。
2、图示刚架CD 杆C 截面的弯矩=_________(以下侧受拉为正)。
3、已知图示刚架的弯矩图如图所示，则剪力=_________。
4、图示多跨静定梁中，D支座反力（）为_________KN，B支座截面的弯矩为_______kN·m,_______侧受拉。
5、已知某简支梁的弯矩图如图所示，其中AB段为二次抛物线，B处斜率无突变，则梁上的外荷载是：AB段上作用有_________荷载，大小为
_________方向_______；BD段上作用__________________荷载，大小为
__________，方向__________。
6、图示多跨静定梁，全长承受均布荷载q，各跨长度均为，欲使梁
上的最大正、负弯矩的绝对值相等（弯矩以使梁的下侧受拉为正），则铰B、E 距支座C、D的距离x=_________。
7、某刚架的弯矩图如图所示，则结构所受荷载是
_____________________________。(回答荷载的大小、方向、作用何处)
8、指出图示结构的弯矩图中的三个错误是__________ 。
9、已知某连续梁的弯矩图如图所示，则支座R处的反力
=__________________。
10、图示结构中=_______________________, =__________________。（设下侧受拉为正）
11、图示对称桁架中内力为零的杆件是
_______________________________________。
12、图示对称桁架中内力为零的杆件是
_______________________________________。
13、图示桁架中1、2杆的内力分别为
__________________________________________。
14、图示结构中杆1的轴力为
___________________________________________。
15、图中所示拱结构拉杆DE的轴力为_____________，F处的弯矩为____，____边受拉。
16、图(a)三铰拱的水平推力与图(b)带拉杆的三铰拱的拉杆轴力的比值为___________________。
(a)
(b)
17、图示拱的水平推力H=_______________。
18、图示结构中圆拱K截面内力为=___________________，
=_______________________=___________________,1、2的内力为
=______________=__________________。
19、图示结构中AC杆C截面的弯矩=_____________。（设内侧受拉为正）
20、图示结构中AB杆B截面的弯矩=__________________。（设内侧受拉为正）
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。 a a (a) B C a a A ? 2a 2 (b) 5、图(b)所示结构支座A 转动?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。 A B C (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。 Ａ Ｂ (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：N 1=N 2=N 3= 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。 (j) (k) 16、图(k)所示结构的零杆有7根。 17、图(l)所示结构中，CD 杆的内力N 1 = P 。 a 4(l) 4a (m) 18、图(m)所示桁架中，杆1的轴力为0。
二、作图题：作出下列结构的弯矩图（组合结构要计算链杆轴力）。 19、 20、 2 a /a 34/a 34/2a / 2m 2m 35、 36、 4m 4m 37、 38、 l q q 39、 40、 a 2a
第3章 静定结构的力分析习题解答 习题3.1 是非判断题 (1) 在使用力图特征绘制某受弯杆段的弯矩图时，必须先求出该杆段两端的端弯矩。（ ） (2) 区段叠加法仅适用于弯矩图的绘制，不适用于剪力图的绘制。（ ） (3) 多跨静定梁在附属部分受竖向荷载作用时，必会引起基本部分的力。（ ） (4) 习题3.1(4)图所示多跨静定梁中，CDE 和EF 部分均为附属部分。（ ） 习题3.1(4)图 (5) 三铰拱的水平推力不仅与三个铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。（ ） (6) 所谓合理拱轴线，是指在任意荷载作用下都能使拱处于无弯矩状态的轴线。 （ ） (7) 改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线形状也将发生改变。 （ ） (8) 利用结点法求解桁架结构时，可从任意结点开始。 （ ） 【解】（1）正确； （2）错误； （3）正确； （4）正确；EF 为第二层次附属部分，CDE 为第一层次附属部分； （5）错误。从公式0 H /C F M f 可知，三铰拱的水平推力与拱轴线的形状无关； （6）错误。荷载发生改变时，合理拱轴线将发生变化； （7）错误。合理拱轴线与荷载大小无关； （8）错误。一般从仅包含两个未知轴力的结点开始。 习题3.2 填空 (1)习题3.2(1)图所示受荷的多跨静定梁，其定向联系C 所传递的弯矩M C 的大小为______；截面B 的弯矩大小为______，____侧受拉。 P 习题3.2(1)图 (2) 习题3.2(2)图所示风载作用下的悬臂刚架，其梁端弯矩M AB =______kN·m ，____侧受拉；左柱B 截面弯矩M B =______kN·m ，____侧受拉。 习题3.2(2)图 (3) 习题3.2(3)图所示三铰拱的水平推力F H 等于 。 习题3.2(3)图 (4) 习题3.2(4)图所示桁架中有 根零杆。 习题3.2(4)图
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。 a a (a) B C a a A ? 2a 2 (b) 5、图(b)所示结构支座A 转动?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。 A B C (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。 Ａ Ｂ (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。 (j) 3m 3m 3m (k) 16、图(k)所示结构的零杆有7根。 17、图(l)所示结构中，CD杆的内力N1= P。 a 4 (l) 4a(m) 18、图(m)所示桁架中，杆1的轴力为0。
二、作图题：作出下列结构的弯矩图（组合结构要计算链杆轴力）。 19、20、 2m2m 21、22、 a a a a a 4m2m 23、24、 10kN/m 4m 2m2m 25、26、 q q a a 2 a a 27、28、 2 a a 2a a a
第二章 静定结构内力计算 一、是非题（正确的打√，错误的打×） 1、图示体系是一个静定结构。（ ） 2、某刚架的弯矩图如图所示，则由此可以判断出此刚架在E 处必作用了一个水平向右的集中荷载，其大小为10kN 。（ ） 30 5 M 图（KN m ×?） 3、已知某简支直梁的M 图如图（a ）所示，其中AB 段为二次抛物线，BC 段为水平线，且在B 处M 图数值无突变，则其剪力图如图（b ）所示。（ ） （a ） （b ） 4、图示三种结构中，ABC 杆的内力是相同的。（ ） （a ） （b ） （c ） 5、图（a ）是从某结构中取出的一段杆AB 的隔离体受力图，则图（b ）为该段杆的弯矩图，这是可能的。（ ）
（a ） (b) 6、图示结构的M 图的形状是正确的。（ ） 7、对图示结构中的BC 段杆作弯矩图时，叠加法是不适用的。（ ） 8、在图示结构中，支座A 处的竖向反力0=RA F 。 （ ） 9、图示结构中CA BA M M =。 （ ）
10、图示结构中0BA CA M M ==。 （ ） 题10图 题11图 11、图示结构中AB 杆的弯矩为零。（ ） 12、图示三铰拱，轴线方程为(x l x l f y ?=2 4)，受均布竖向荷载q 作用，则拱内任一截面的弯矩等于零。（ ） 题12图 题13图 13、图示桁架，因对称结构受反对称荷载，故AB 杆的轴力为零。( ) 14 、不受外力作用的任何结构，内力一定为零。（ ） 15、对于图中所示同一结构受两种不同荷载的情况，其对应的支座反力相等，且内力图也相同。（ ） (a) (b) 16、比较图a 和b 所示同一结构受两种不同的荷载可知，除CD 段弯矩不同外，其余各部分弯矩完全相同。（ ）
第二章静定结构内力计算一、是非题
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、图示结构。 5、图示结构支座A转动角，= 0， = 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。 8、图示结构B支座反力等于P/2。 9、图示结构中，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。 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、图示桁架有9根零杆。 12、图示桁架有：=== 0。 13、图示桁架DE杆的内力为零。 14、图示对称桁架在对称荷载作用下，其零杆共有三根。 15、图示桁架共有三根零杆。 16、图示结构的零杆有7根。
17、图示结构中，CD杆的内力 =－P。 18、图示桁架中，杆1的轴力为0。 19、图示为一杆段的M、Q图，若Q图是正确的，则M图一定是错误的。
二、选择题
1、对图示的AB段，采用叠加法作弯矩图是： A. 可以； B. 在一定条件下可以； C. 不可以； D. 在一定条件下不可以。 2、图示两结构及其受载状态，它们的内力符合： 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。 3、图示结构（设下面受拉为正）为： A. ； B. －； C. 3； D. 2。 q 2a 4、图示结构（设下侧受拉为正）为： A. －Pa； B. Pa； C. －； D. 。 5、在径向均布荷载作用下，三铰拱的合理轴线为：A．圆弧线； B．抛物线； C．悬链线； D．正弦曲线。 6、图示桁架C杆的内力是： A. P ; B. －P/2 ; C. P/2 ; D. 0 。 7、图示桁架结构杆1的轴力为： A. P； B. －P C. P/2； D. －P/2。 8、图示结构 (拉）为： A. 70kN ; B. 80kN ; C. 75kN ; D. 64kN 。
第3章 静定结构的内力分析习题解答 习题3.1 是非判断题 (1) 在使用内力图特征绘制某受弯杆段的弯矩图时，必须先求出该杆段两端的端弯矩。（ ） (2) 区段叠加法仅适用于弯矩图的绘制，不适用于剪力图的绘制。（ ） (3) 多跨静定梁在附属部分受竖向荷载作用时，必会引起基本部分的内力。（ ） (4) 习题3.1(4)图所示多跨静定梁中，CDE 和EF 部分均为附属部分。（ ） 习题3.1(4)图 (5) 三铰拱的水平推力不仅与三个铰的位置有关，还与拱轴线的形状有关。（ ） (6) 所谓合理拱轴线，是指在任意荷载作用下都能使拱处于无弯矩状态的轴线。 （ ） (7) 改变荷载值的大小，三铰拱的合理拱轴线形状也将发生改变。 （ ） (8) 利用结点法求解桁架结构时，可从任意结点开始。 （ ） 【解】（1）正确； （2）错误； （3）正确； （4）正确；EF 为第二层次附属部分，CDE 为第一层次附属部分； （5）错误。从公式0 H /C F M f 可知，三铰拱的水平推力与拱轴线的形状无关； （6）错误。荷载发生改变时，合理拱轴线将发生变化； （7）错误。合理拱轴线与荷载大小无关； （8）错误。一般从仅包含两个未知轴力的结点开始。 习题3.2 填空 (1)习题3.2(1)图所示受荷的多跨静定梁，其定向联系C 所传递的弯矩M C 的大小为______；截面B 的弯矩大小为______，____侧受拉。 P 习题3.2(1)图 (2) 习题3.2(2)图所示风载作用下的悬臂刚架，其梁端弯矩M AB =______kN·m ，____侧受拉；左柱B 截面弯矩M B =______kN·m ，____侧受拉。
第2章 静定结构内力计算 §2 – 1 基本概念 2-1-1 支座反力（联系力）计算方法 ●两刚片组成结构（单截面法） 满足两刚片规则的体系，两个刚片之间只有三个联系，可取出一个刚片作隔离体( 如图2-1c 或 如图2-1d )，联系力个数与独立平衡条件个数相等，利用平衡条件： 0x F =∑ 0y F =∑ 0M =∑ 即可计算出两个刚片之间的三个联系力。 ●三刚片组成结构（双截面法） 先求一个铰（或虚铰）的两个联系力。切断两个铰（或虚铰）得到一个隔离体，有两种情况的隔离体。 首先，切断A 、B 铰得到第一个隔离体(如图2-2c)，求B 铰的联系力，对A 铰取矩列平衡方程。 0A M =∑ 然后，切断C 、B 铰得到第二个隔离 体(如图2-2d)，求B 铰的联系力，对C 铰取矩列平衡方程。 0C M =∑ 将上述两个平衡方程联立，即可求出B 铰的联系力。 (d)隔离体 2 图2-1 二刚片隔离体示意图 Bx (c)隔离体 (b)三链杆情况 (a)一链杆一铰情况 图2-2 三刚片隔离体示意图 Ax (c)部分隔离体 (a)三刚片取1-1截面 (d)整体隔离体 (b)三刚片取2-2截面
4结构力学典型例题解析 ●基附型结构（先附后基） 所谓基本部分就是直接与地基构成几何不变体系的部分；而不能与地基直接构成几何不变体系的部分称为附属部分，这类型结构称为基附型结构。 由于基本部分除了具备和地基构成几何不变所需要的联系外，还与附属部分有联系，若先取基本部分作隔离体，未知力的个数将很多。而附属部分的联系就比较少，因此，先选取附属部分作为隔离体进行求解，最后求解基本部分。 对于基附结构求解顺序是：先附后基。 2-1-2 快速弯矩图方法 ●利用微分关系 （1）无外荷载的直杆段，剪力为常数，弯矩图为直线； （2）无外荷载的直杆段，若剪力为零，则弯矩图为常数； （3）铰（或自由端）附近无外力偶作用时，铰（或自由端）附近弯矩为零； 有外力偶作用时，铰（或自由端）附近弯矩等于外力偶； （4）直杆段上有荷载时，弯矩图的凸向与荷载方向一致； （5）直杆段上仅有集中力偶作用时，剪力不变，弯矩图有突变但斜率相同。 ●悬臂梁法作弯矩图 一端自由的直杆件，当将刚结点当作固定端时，如果得到悬臂梁，那么该杆件可以当作悬臂梁作弯矩图。将这种作弯矩图的方法称为悬臂梁法。 ●简支梁法（区段叠加法）作弯矩图 从结构中任意取出的一个直杆段，若直杆段两端的弯矩已知，将两端弯矩当作外荷载（力偶），可以将该直杆段及其上作用的荷载一起放到简支梁上，得到一个简支梁，该直杆段可以按照简支梁方法作弯矩图。将这种作弯矩图的方法称为简支梁法。 ●利用刚结点力矩平衡 取刚结点作隔离体，利用力矩平衡条件可得到如下结论： （1）当刚结点连接两个杆件，无外力偶作用时，两个杆端弯矩一定等值同侧。 （2）连接刚结点的杆件只有一个杆端弯矩未知时，利用力矩平衡条件可以求出。 ●几种结点的内力特点 （1）铰结点传递剪力但不传递弯矩； （2）与杆轴线一致的定向结点传递弯矩但不传递剪力； （3）与杆轴线垂直的定向结点传递弯矩但不传递轴力； （4）与杆轴线一致的链杆结点传递轴力，但不传递弯矩和剪力； （5）与杆轴线垂直的链杆结点传递剪力，但不传递弯矩和轴力。 2-1-3 桁架特殊内力的计算 ●桁架零杆判断 如图2-3所示的两种杆件轴力为零的情况（可利用平衡条件证明）。
《静定结构的内力计算》习题 一、判断题 1、改变静定结构各杆的刚度，不会影响结构的内力分布。（ ） 2、静定结构的支座反力和内力值与各杆EI 值有关。（ ） 3、轴线为曲线的受力杆件为拱。（ ） 4、三铰拱的合理拱轴曲线是一条二次抛物线。 （ ） 5、“没有荷载，就没有内力”这个结论仅适用于静定结构。（ ） 6 78、对称结构在对称荷载作用下，剪力图是反对称的。（ ） 9、图示结构中AC 、CD 、DB 的杆长均为l ，则反力H B = P (←)。（ ） 10、将桁架结点C 上的力P 沿CD 杆轴线移到D 点，则AB 杆的内力会因之发生改变。（ ） 11、三铰拱受荷载作用，当拱的矢高f 等于零时，水平推力也等于零。（ ） 12、静定结构在温度改变作用下会产生内力和变形。 （ ） 13 （ ） 14、若荷载仅作用于多跨静定梁的附属部分，则基本部分的内力为零。（ ）
15、图示对称桁架中有5根零杆（不包括支座链杆）。（ ） 二、填空题 1、己知杆件AB 的杆长为l ，其上作用的荷载及M 图如图所示，则B 截面的剪力Q BA = 。 2、图示结构中，支座D 的竖向反力为方向朝_________。 3、图示桁架中①杆的轴力等于 。 4、图示结构中M CD =__________。 5、图示桁架中， AB 杆为受_________杆。 6、图示结构中的支座反力H B ＝ 。 7、图示结构中，内力不等于零的杆段是 。 第3题图
8、图示结构中M DA＝、侧受拉。 9、图示对称桁架中有根零杆（不包括支座链杆）。 10、图示结构中，M BC =__________，__________受拉；N CF=__________ 。 三、作出图示各结构M图的形状
第五节静定结构的内力分析 静定结构按其受力特性，可以分为静定梁、静定刚架、三铰拱、静定析架和静定组合结构。 一、静定梁 1 ．截面内力分量及正负号规定 平面杆件的任一截面上一般有三个内力分量：轴力N ，剪力Q 和弯矩M 。内力的正负号一般规定为： ( 1 ）轴力以受拉为正； ( 2 ）剪力以绕隔离体顺时针方向为正； ( 3 ）弯矩一般不规定正负号（对水平梁通常以使梁的下侧受拉为正）。 内力图一般以杆轴为基线绘制。弯矩图规定画在杆件的受拉侧，无需标明正负号；剪力图和轴力图则可画在杆件的任一侧（对水平杆件通常将正的剪力和轴力绘于杆件上侧）, 但需标明正负号。 2 ．截面法 截面法是结构内力分析的基本方法。截面法计算结构内力的基本步骤为： ( l ）将结构沿拟求内力的截面切开。 ( 2 ）取截面任一侧的部分为隔离体，作出隔离体的受力图；受力图中的力包括两部分：外荷载和截断约束处的约束力（截面内力或支座反力），未知截面内力一般假设为正号方向。 ( 3 ）利用静力平衡条件计算所求内力。对于平面结构，一般情况下隔离体上的各力组成一平面任意力系，故有三个独立的平衡方程（投影方程或力矩方程）: 特殊情况下，例如截取的是一个铰节点，则各丸组成一平面汇交力系，故有两个独立的投影平衡方程： 【例3 -9 】计算简支斜梁（图 3 -32 ）在均布荷载作用下1 / 3 跨处的内力
( l ）求支座反力 将梁（图3 -32a ）沿三根支座链杆处截开，取梁整体为隔离体，作出隔离体的受力图如图3 -32 ( b ）所示。由整体平衡条件，可得： ( 2 ）求截面内力 在 1 / 3 跨截面 C 处截开，取AC 部分为隔离体，作出受力图如图 3 -32 （c）所示。由隔离体AC 的平衡条件（x、y方向分别沿截面的轴向和切向），可得: 注：计算截面C 内力时，也可先求出截面上的水平和竖向分力Xc 、Yc ( Xc =0 ) ，再将其沿切向和轴向分解得到截面的剪力和轴力。 3．梁式直杆的内力图特征
§3-1 平面杆件的截面内力 ［截面内力及符号规定］ 从微观上看，截面内力为：正应力、剪应力 从宏观上看，平面杆件任一截面内力为：轴力、剪力和弯矩 （1）截面上正应力的合力，称为轴力。轴力的拉为正，压为负。 （2）截面上剪应力的合力，称为剪力。剪力以绕隔离体顺时针转为正，反之为负。 （3）截面上正应力对截面形心的合力矩，称为弯矩。对于梁下部受拉为正，反之为负。 ［内力图］ 作轴力图和剪力图时要注明正负号；作弯矩图时画在杆件受拉纤维一边，不注明正负号。 ［内力与荷载的关系］ 弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系 （1），即无荷载作用的区间，剪力图为水平线，弯矩图为斜直线； （2）常数，即均布荷载作用的区间，剪力图为斜直线，弯矩图为抛物线。 ［截面法］ 截面法是求内力的最基本方法。欲求某截面内力，即将该指定截面切开，取左边或右边部分为隔离体，画受力图，根据平衡方程求内力。 §3-2 单跨静定梁 ［弯矩图的叠加］ 基本弯矩图 弯矩图的叠加，为弯矩图竖标的叠加。
［单跨静定梁］ 三种基本形式： （1）简支梁（2）外伸梁（3）悬臂梁 其它形式： ［作剪力图］ 梁的剪力图简易作法：先求出全部的支座反力。然后根据外力和反力的指向，从梁的左端零点出发，顺着力的方向，依次绘出剪力图，最终到达梁的右端零点。剪力图绘在梁的上方为正，下方为负。 ［作弯矩图］ 先求出各控制截面的弯矩，然后根据弯矩图的叠加，分段作出结构的全部弯矩图。 求控制截面弯矩的固定截面法：先求出全部的支座反力。欲求某控制截面的弯矩，只要将该截面假想固定，可取左半部或右半部为对象，根据悬臂结构的弯矩，判断受拉边，求出弯矩值。 §3-3 多跨静定梁 ［多跨静定梁］ （1）由若干根梁用铰相连，跨越几个相连跨度的静定梁。 （2）多跨静定梁可分为基本部分与附属部分。 基本部分——几何不变部分； 附属部分——依靠基本部分才能保持其几何不变性。 （3）多跨静定梁的计算原则： 先计算附属部分，后计算基本部分。 §3-4 静定刚架 ［刚架］ 刚架是由若干梁和柱主要用刚结点组成的结构。 ［平面静定刚架常见类型］ （1）悬臂刚架
第二章静定结构内力计算 一、是非题（正确的打√，错误的打×） 1、图示体系是一个静定结构。（） 2、某刚架的弯矩图如图所示，则由此可以判断出此刚架在E处必作用了一个水平向右的集中荷载，其大小为10kN。（） M图（） 3、已知某简支直梁的M图如图（a）所示，其中AB段为二次抛物线，BC 段为水平线，且在B处M图数值无突变，则其剪力图如图（b）所示。（） （a）（b） 4、图示三种结构中，ABC杆的内力是相同的。（） （a）（b）（c） 5、图（a）是从某结构中取出的一段杆AB的隔离体受力图，则图（b）为该段杆的弯矩图，这是可能的。（）
（a） (b) 6、图示结构的M图的形状是正确的。（） 7、对图示结构中的BC段杆作弯矩图时，叠加法是不适用的。（） 8、在图示结构中，支座A处的竖向反力。（） 9、图示结构中。（）
10、图示结构中。（） 题10图题11图 11、图示结构中AB杆的弯矩为零。（） 12、图示三铰拱，轴线方程为，受均布竖向荷载作用，则拱内任一截面的弯矩等于零。（） 题12图题13图 13、图示桁架，因对称结构受反对称荷载，故AB杆的轴力为零。( ) 14、不受外力作用的任何结构，内力一定为零。（） 15、对于图中所示同一结构受两种不同荷载的情况，其对应的支座反力相等，且内力图也相同。（）
(a) (b) 16、比较图a和b所示同一结构受两种不同的荷载可知，除CD段弯矩不同外，其余各部分弯矩完全相同。（） (a) (b) 17、简支的斜梁，在竖向荷载作用下，其内力与等跨度且同荷载的水平简支梁相同。（） 18、实际工程中的桁架结构，只有轴力，没有弯矩和剪力。（） 19、图示结构在温度改变作用下，所有的约束力（支座反力、杆件之间的相互约束力、杆截面内力）为零的这组答案满足平衡条件，故为其唯一确定解。（） 20、对于图（a）（b）（c）所示三种结构，其梁式杆的最大弯矩（绝对值）排序为：（a）>（b）>（c）.( )
建筑力学问题简答（七）超静定结构内 力计算 194．什么是超静定结构？它和静定结构有何区别？ 答：单靠静力平衡条件不能确定全部反力和內力的结构为超静定结构。 从几何组成的角度看，静定结构是没有多余约束的几何不变体系。若去掉其中任何一个约束，静定结构即成为几何可变体系。也就是说，静定结构的任何一个约束，对维持其几何不变性都是必要的，称为必要约束。对于超静定结构，若去掉其中一个甚至多个约束后，结构仍可能是几何不变的。 195．什么是超静定结构的超静定次数？ 答：超静定结构多余约束的数目，或者多余约束力的数目，称为结构的超静定次数。 196．超静定结构的基本结构是否必须是静定结构？ 答：超静定结构的基本结构必须是静定结构。 197．如何确定超静定结构的超静定次数？ 答：确定结构超静定次数的方法是：去掉超静定结构的多余约束，使之变为静定结构，则去掉多余约束的个数，即为结构的超静定次数。 198．撤除多余约束的方法有哪几种？ 答：撤除多余约束常用方法如下： （1）去掉一根支座链杆或切断一根链杆，等于去掉一个约束。 （2）去掉一个固定铰支座或拆去一个单铰，等于去掉两个约束。 （3）去掉一个固定端支座或把刚性连接切开，等于去掉三个约束。 199．用力法计算超静定结构的基本思路是什么？ 答：用力法计算超静定结构的基本思路是： 去掉超静定结构的多于约束，代之以多余未知力，形成静定的基本结构；取多余未知力作为基本未知量，通过基本结构的位移谐调条件建立力法方程，利用这一变形条件求解多余约束力；将已知外荷载和多余约束力所引起的基本结构的内力叠加，即为原超静定结构在荷载作用下产生的内力。 200．什么是力法的基本结构和基本未知量？ 答：力法的基本结构是：超静定结构去掉多余约束后得到的静定结构。力法的基本未知量是对应于多余约束的约束反力。 201．简述n 次超静定结构的力法方程，及求原结构的全部反力和內力的方法。 答：（1）n 次超静定结构的力法方程 对于n 次超静定结构，撤去n 个多余约束后可得到静定的基本结构，在去掉的n 个多余约束处代以相应的多余未知力。当原结构在去掉的多余约束处的位移为零时，相应地也就有n 个已知的位移谐调条件：Δi =0（i =1，2，…，n ）。由此可以建立n 个关于求解多余未知力的方程： 00 22112222212111212111=?++++=?++++=?++++nP n nn n n P n n P n n X X X X X X X X X δδδδδδδδδ 式中： δii 称为主系数，表示当X i =1作用在基本结构上时，X i 作用点沿X i 方向的位移。由于δ
14.常见问题解答6超静定结构内力计算静 定结构的内力与材料的性质无关 建筑力学常见问题解答 6 超静定结构內力计算 1．什么是超静定结构？它和静定结构有何区别？ 答：单靠静力平衡条件不能确定全部反力和內力的结构为超静定结构。 从几何组成的角度看，静定结构是没有多余约束的几何不变体系。若去掉其中任何一个约束，静定结构即成为几何可变体系。也就是说，静定结构的任何一个约束，对维持其几何不变性都是必要的，称为必要约束。对于超静定结构，若去掉其中一个甚至多个约束后，结构仍可能是几何不变的。 2．什么是超静定结构的超静定次数？ 答：超静定结构多余约束的数目，或者多余约束力的数目，称为结构的超静定次数。 3．超静定结构的基本结构是否必须是静定结构？ 答：超静定结构的基本结构必须是静定结构。 4．如何确定超静定结构的超静定次数？ 答：确定结构超静定次数的方法是：去掉超静定结构的多余约束，使之变为静定结构，则去掉多余约束的个数，即
为结构的超静定次数。 5．撤除多余约束的方法有哪几种？ 答：撤除多余约束常用方法如下： 去掉一根支座链杆或切断一根链杆，等于去掉一个约束。 去掉一个固定铰支座或拆去一个单铰，等于去掉两个约束。 去掉一个固定端支座或把刚性连接切开，等于去掉三个约束。 6．用力法计算超静定结构的基本思路是什么？ 答：用力法计算超静定结构的基本思路是： 去掉超静定结构的多于约束，代之以多余未知力，形成静定的基本结构；取多余未知力作为基本未知量，通过基本结构的位移谐调条件建立力法方程，利用这一变形条件求解多余约束力；将已知外荷载和多余约束力所引起的基本结构的内力叠加，即为原超静定结构在荷载作用下产生的内力。 7．什么是力法的基本结构和基本未知量？ 答：力法的基本结构是：超静定结构去掉多余约束后得到的静定结构。力法的基本未知量是对应于多余约束的约束反力。 8．简述n 次超静定结构的力法方程，及求原结构的全部反力和內力的方法。答：n 次超静定结构的力法方程
静定结构内力计算 一、是非题 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、图示结构||M C =0。 5、图示结构支座A 转动?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。 8、图示结构B 支座反力等于P /2() ↑。 9、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。 10、图示桁架有9根零杆。 11、图示桁架有：N 1=N 2=N 3= 0。 12、静定结构有变温时无变形，无位移，无内力 。 13、图示对称桁架在对称荷载作用下，其零杆共有三根。 14、图示桁架共有三根零杆。 二、选择题 1、对图示的AB 段，采用叠加法作弯矩图是： A. 可以； B. 在一定条件下可以； C. 不可以； D. 在一定条件下不可以。 2、图示组合结构中杆AB 的轴力为( ) A.-qa B.qa C.2qa D.-2qa 3、图示结构剪力F QBA 为( ) A.-F P B.0 C. F P D.2F P 4.图示结构( ) A.仅AC 段有内力 B.仅CE 段有内力 C. 全 梁 无 内 力 D.全梁有内力 5、图示结构M DC （设下侧受拉为正）为： A. －Pa ； B. Pa ； C. －Pa 2； D. Pa 2。 6、在径向均布荷载作用下，三铰拱的合理轴线为： A ．圆弧线； B ．抛物线； C ．悬链线； D ．正弦曲线。 7、图示结构N D E (拉）为： A. 70kN ; B. 80kN ; C. 75kN ; D. 64kN 。 三、填充题 1、在图示结构中，无论跨度、高度如何 变化，M CB 永远等于M BC 的 倍 q