概念结构力学
结构力学实用手册
结构力学实用手册结构力学是研究物体在外力作用下的形变、应力和强度等问题的科学，是工程力学的重要分支之一、它的研究对象包括各种类型的结构体系，如桥梁、建筑物、机械设备等。
结构力学的应用广泛，涉及到工程设计、施工、监测、维修等各个环节。
在实际工程中，掌握结构力学的基本原理和方法非常重要，可以帮助工程师设计出更加安全、稳定和经济的结构。
本手册将介绍结构力学的基本概念、理论和应用技术，帮助读者理解和应用结构力学知识。
首先，将介绍结构力学的基本概念，包括力、力矩、受力分析等。
然后，将介绍结构的平衡条件和受力特点，包括静力平衡、平面受力和空间受力。
接着，将介绍结构的形变和应变，包括线弹性、平面弹性和空间弹性。
最后，将介绍结构的强度和刚度，包括材料的强度和结构的稳定性。
在介绍结构力学的基本理论之后，本手册还将介绍结构力学的应用技术和方法。
首先，将介绍结构的荷载分析和荷载组合，包括静力荷载、动力荷载和温度荷载等。
然后，将介绍结构的静力分析和动力分析，包括弹性静力分析和弹性动力分析等。
接着，将介绍结构的稳定性分析和破坏分析，包括屈曲分析和破坏分析等。
最后，将介绍结构的计算方法和优化设计，包括结构的有限元分析和参数优化设计等。
在介绍结构力学的基本理论和应用技术之后，本手册还将提供一些实用的例题和案例分析，帮助读者加深对结构力学知识的理解和应用。
这些例题和案例将涵盖桥梁、建筑物、机械设备等不同类型的结构体系，包括静力平衡、弹性变形和破坏失效等不同方面的问题。
通过这些例题和案例的分析，读者可以加深对结构力学的理解，提高解决实际工程问题的能力。
总之，结构力学实用手册是一本介绍结构力学基本概念、理论和应用技术的工程参考书。
通过学习本手册，读者可以理解和应用结构力学知识，提高工程设计、施工、监测、维修等各个环节的能力。
希望本手册能够对从事结构力学研究和工程实践的读者有所帮助。
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 、支座与节点简化: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 、按内力就是否静定划分:①静定结构:在任意荷载作用下,结构的全部反力与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与内力,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:几何形状与位置均能保持不变;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与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与位置。
常具体划分为常变体系与瞬变体系。
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就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,就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,组成的体系就是几何不变的,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。
结构力学导论认识结构力学的重要性和基本概念
结构力学导论认识结构力学的重要性和基本概念结构力学导论：认识结构力学的重要性和基本概念结构力学是土木工程学科中的重要组成部分，它研究物体在外力作用下的力学性能。
本文将介绍结构力学的重要性以及基本概念，帮助读者更好地理解和应用结构力学知识。
一、结构力学的重要性结构力学在土木工程中具有重要的地位和作用，其重要性主要体现在以下几个方面：1.1 保障结构的安全性结构力学研究物体在外力作用下的应力分布、变形特性等，通过力学分析可以得出结构的强度、稳定性等参数，进而评估和保障结构的安全性。
合理的结构设计和施工可以有效防止结构的倒塌、失稳等事故，保护人民的生命财产安全。
1.2 提高结构的经济性结构力学可以帮助工程师在设计和施工中合理分析力学特性，优化结构的材料使用和工程造价，提高结构的经济性。
通过合理的力学计算和参数优化，可以减少材料的浪费和成本的支出，提高工程项目的效益。
1.3 支撑工程技术的发展结构力学是土木工程学科的基础和核心，对工程技术的发展起到了支撑作用。
它不仅能够为设计者提供力学分析的方法和原理，指导工程实践，还能够不断推动土木工程技术的进步和创新。
二、基本概念介绍2.1 载荷载荷是指作用于结构上的外力，例如静载、动载、温度载荷等。
结构力学研究不同载荷下结构的力学响应和变形情况，以此评估结构的安全性和稳定性。
2.2 应力应力是指物体内部单位面积上的力，常用符号σ表示。
根据受力状态的不同，应力可分为正应力和剪应力。
正应力是垂直于截面的应力，剪应力则是平行于截面的应力。
2.3 变形变形是指物体由于外力作用而改变形状和尺寸的过程。
结构力学研究物体在载荷作用下的变形规律，通过变形分析可以了解结构的稳定性及其对载荷的响应情况。
2.4 弹性弹性是指物体恢复原状的能力。
结构力学研究物体在小应力下的弹性变形，根据物体的材料特性可以得到弹性模量等参数，多用于结构计算和设计中。
2.5 破坏结构在承受过大外力或应力时可能发生破坏，破坏包括弹性和塑性两种状态。
结构力学基础概念
结构力学基本概念第一章绪论1、建筑物和工程设施中承受．．称为工程结构，简称为结构。
．．．．的部分．．、传递荷载．．．．而起骨架作用从几何角度来看，结构可分为三类，分别为：杆件结构、板壳结构、实体结构。
2、结构力学中所有的计算方法都应考虑以下三方面条件：①力系的平衡条件或运动条件。
②变形的几何连续条件。
③应力与变形间的物理条件（或称为本构方程）。
3、结点分为：铰结点、刚结点。
铰结点：可以传递力，但不能传递力矩。
刚结点：既可以传递力，也可以传递力矩。
4、支座按其受力特质分为：滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座。
5、在结构计算中，为了简化，对组成各杆件的材料一般都假设为：连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。
6、荷载是主动．．作用于结构的外力。
狭义荷载：结构的自重、加于结构的水压力和土压力。
广义荷载：温度变化、基础沉降、材料收缩。
7、根据荷载作用时间的久暂，可以分为：恒载、活载。
根据荷载作用的性质，可以分为：静力荷载、动力荷载。
第二章结构的几何构造分析1、在几何构造分析中，不考虑这种由于材料的应变所产生的变形．．．．．．．．．．．．．．．．．．。
2、杆件体系可分为两类：几何不变体系------在不考虑材料应变的条件下，体系的位置和形状是不能改变的。
几何可变体系------在不考虑材料应变的条件下，体系的位置和形状是可以改变的。
3、自由度：一个体系自由度的个数．．。
．．．．．．．的个数．．．可以独立改变的坐标．．．．．．，等于这个体系运动时一点在平面内有两个自由度（横纵坐标）。
一个刚片在平面内有三个自由度（横纵坐标及转角）。
4、凡是自由度．．都是几何可变．．．．体系。
．．．．．的体系．．．的个数大于零5、一个支杆（链杆）相当于一个约束。
可以减少一个自由度．．．．．．．。
一个单．铰（只连接两个刚片的铰）相当于两个约束。
可以减少两个自由度．．．．．．．。
一个单．刚结（刚性结合）相当于三个约束，可以减少三个自由度．．．．．．．。
结构力学的名词解释
结构力学的名词解释结构力学是一门研究物体在受力作用下变形、应力分布和破坏形态的学科。
它应用于工程学、建筑学以及材料科学等领域，为设计和分析各种结构提供基础理论与方法。
在本文中，将对结构力学的一些重要概念进行解释。
1. 受力分析受力分析是结构力学的起点，它通过确定受力体系来研究物体在受力作用下的力学行为。
受力分析通常包括力的方向、大小和作用点等方面的确定，以及力的平衡和不平衡情况的分析。
受力分析可以通过数学模型、实验测试和计算机仿真等方法进行。
2. 变形与应变当物体受到外力作用时，会发生变形，即物体的形状、大小或位置发生改变。
变形可以分为弹性变形和塑性变形两种类型。
弹性变形是指物体在外力作用下，发生变形后能恢复到原始形态的现象；而塑性变形则是指物体在外力作用下，发生变形后无法完全恢复的现象。
应变则是衡量变形程度的物理量，表示单位长度或单位体积的变化量。
3. 应力与应力分析应力是指物体内部受到的力的效果，具体来说，是单位面积上的力的大小。
应力通常包括拉应力、压应力和剪应力三种类型。
拉应力是物体在被拉伸时的应力，压应力是物体在被压缩时的应力，而剪应力则是物体在受到切变力时的应力。
应力分析的目的是确定物体内部的应力状态，以便评估结构的稳定性和安全性。
4. 强度与刚度强度是指物体抵抗外力破坏的能力，可以分为压缩强度、拉伸强度和剪切强度等。
刚度则是衡量物体抵抗变形的性质，即物体对外力作用下的变形程度的抵抗能力。
强度和刚度是结构设计的重要考虑因素，旨在确保结构的安全性和稳定性。
5. 破坏形态破坏形态是指物体在受到过大的外力作用时，发生的结构破坏的现象。
根据物体材料和加载条件的不同，破坏形态可以分为拉断、压碎、断裂和屈服等。
破坏形态的分析有助于理解物体在极限条件下的行为，以及设计和改进结构的可靠性。
6. 力学模型与分析方法为了更好地研究和分析结构的力学行为，结构力学使用了多种力学模型和分析方法。
其中，有限元方法是一种常用的数值计算方法，通过将结构离散成许多小单元，利用数值计算的方式模拟和分析结构的应力和变形。
结构力学基础概念及原理
结构力学基础概念及原理结构力学是研究物体在受到外力作用下的变形和破坏行为的一门学科。
它是土木工程、航空航天工程和机械工程等领域中的重要基础学科，对于设计和分析各种结构的性能至关重要。
本文将介绍结构力学的基础概念和原理。
一、力的基本概念力是一种物理量，用来描述物体之间相互作用的现象。
常见的力包括重力、弹力、摩擦力等等。
力的大小用牛顿（N）作为单位，方向用箭头表示。
力的共轭现象是反作用力，即两个物体之间的相互作用力大小相等而方向相反。
二、结构的受力情况结构受到的力可以分为内力和外力。
外力是指作用在结构上的力，如重力、风力等。
内力是指结构内部的分子间力，如剪力、挠曲力等。
结构力学通过研究结构的受力情况，可以确定结构的稳定性和安全性。
三、结构的静力平衡条件结构处于静力平衡状态时，结构受力的合力和合力矩都等于零。
根据静力平衡条件，可以解析和计算结构受力情况，进而设计结构的合适尺寸和材料。
四、梁的受力分析梁是一种常见的结构元件，用来支撑和传递荷载。
在结构力学中，通过对梁的受力分析来研究梁的强度和刚度。
梁的受力分析方法包括受力图法、弹性线条法和工程力学方法等。
五、杆的受力分析杆是另一种常见的结构元件，通常用来承受拉力或压力。
在结构力学中，通过对杆的受力分析来研究杆的稳定性和强度。
杆的受力分析方法包括受力图法、截面法和位移法等。
六、结构的变形与刚度结构在受到外力作用时会发生变形，变形可以分为弹性变形和塑性变形两种情况。
弹性变形是指结构受力后恢复原状的变形，而塑性变形是指结构受力后无法恢复原状的变形。
结构的刚度可以用来描述结构对力的响应程度，刚度越大，结构变形越小。
七、结构的破坏与强度结构在承受超过其承载能力的荷载时会发生破坏。
结构力学研究结构的破坏机理和破坏模式，以确定结构的强度和安全性。
常见的结构破坏模式包括拉断、压碎、剪切和弯曲等。
结构力学基础概念及原理的理解对于工程设计和结构分析至关重要。
本文介绍了结构力学的基础概念和原理，包括力的基本概念、结构的受力情况、结构的静力平衡条件、梁和杆的受力分析、结构的变形与刚度以及结构的破坏与强度。
结构力学复习资料(整理)
结构力学复习资料(整理)1. 引言本文整理了结构力学的重要概念和公式，以帮助读者复和掌握相关知识。
2. 静力学2.1 受力分析- 讲解了受力分析的基本原理和常用方法，如平衡方程和自由体图法。
- 提供了受力分析的步骤和实例，以加深理解。
2.2 结构的静力平衡- 介绍了结构的静力平衡条件，包括平衡方程和力矩平衡方程。
- 强调了结构的静力平衡在工程中的重要性。
2.3 支座反力计算- 讲解了支座反力计算的方法，包括自由体图法和平衡方程。
- 提供了支座反力计算的实例和注意事项。
3. 动力学3.1 动力学基本概念- 解释了动力学的基本概念，包括质点、力、加速度等。
- 提供了动力学相关公式和例题，以加强记忆。
3.2 牛顿第二定律- 介绍了牛顿第二定律的含义和应用，强调了力和加速度之间的关系。
- 提供了牛顿第二定律的公式和应用实例，帮助读者理解和运用该定律。
3.3 动量与冲量- 解释了动量与冲量的概念和计算方法。
- 强调了动量守恒定律和冲量定律的重要性。
- 提供了动量与冲量的公式和练题。
4. 应力与应变4.1 应力的概念- 介绍了应力的定义和常见类型，如拉应力、压应力和剪应力。
- 解释了应力的计算方法和单位，以及应力与受力的关系。
4.2 应变的概念- 讲解了应变的定义和类型，如线性应变和剪切应变。
- 强调了应变的计算方法和单位，以及应变与形变的关系。
4.3 应力-应变关系- 介绍了应力-应变关系的基本原理，包括胡克定律和弹性模量的概念。
- 提供了应力-应变关系的公式和实例，以帮助读者理解和运用该关系。
5. 结语本文整理了结构力学的复资料，包括静力学、动力学和应力与应变的重要概念和公式。
希望本文可以帮助读者复和巩固相关知识，提高结构力学的理解和应用能力。
以上为结构力学复习资料的简要整理，更详细的内容请参考相关教材和课堂讲义。
《结构力学教材》课件
多物理场耦合的研究
未来结构力学将更加注重与流体力学、热力学等 其他物理场的耦合研究，以解决多场耦合的复杂 工程问题。
智能化技术的应用
人工智能、机器学习等技术在结构力学中的应用 将逐渐普及，为结构设计和优化提供新的思路和 方法。
结构力学的重要性
结构力学是工程设计中的关键环节，能够确保结构的稳定性 、安全性和经济性。
通过结构力学分析，可以预测结构的性能，优化设计方案， 提高工程质量。
结构力学的历史与发展
结构力学的发展可以追溯到古代的建 筑实践，如中国的长城、埃及的金字 塔等。
随着科学技术的发展，结构力学不断 吸收新的理论和方法，如有限元方法 、计算机辅助设计等，推动了结构力 学的进步和应用。
结构力学在工程实践中的挑战与机遇
复杂结构的分析
随着工程结构的日益复杂化，对结构 力学在复杂结构分析方面的要求也越 来越高，这既是一个挑战也是一个机 遇。
耐久性与安全性
绿色与可持续发展
随着对环境保护的重视，结构力学在 绿色建筑、节能减排等领域的应用将 更加广泛，为可持续发展提供技术支 持。
工程结构的耐久性与安全性是结构力 学的重要研究内容，未来将面临更多 的挑战和机遇。
02
结构力学的基本原理
静力学原理
静力学原理总结
静力学是研究物体在静止状态下受力与变形 的关系。
静力学基本概念
静力学涉及到的基本概念包括力、力矩、力 偶、约束等。
静力学平衡条件
静力学平衡条件是物体在力的作用下保持静 止或匀速直线运动的状态。
静力学应用
静力学原理广泛应用于工程结构、机械系统 等领域。
结构力学名词解释
结构力学名词解释结构力学是力学的一个分支，主要研究刚体和物体的运动、变形、应力和应变等力学问题。
1. 刚体：刚体是指物体所有点之间的相对位置在运动或作用力下不发生改变的物体。
刚体不会发生形变，其运动可以用平动和转动两种方式描述。
2. 运动学：运动学研究物体的运动状态，主要研究物体的位移、速度和加速度等。
运动学分为平动运动和转动运动两大类。
3. 平动运动：物体的所有点在同一时间内沿着相同方向移动，并且移动的距离相等。
平动运动可以用质心的位置、速度和加速度来描述。
4. 转动运动：物体的某一点围绕某个轴进行旋转运动。
转动运动可以用角度、角速度和角加速度来描述。
5. 力：力是促使物体发生运动或变形的物理量，用矢量表示。
力的单位是牛顿(N)，它等于1千克质量在1秒钟内获得的加速度。
6. 应力：应力是物体内部受到的单位面积力的大小，用矢量表示。
常用的应力有压应力和剪应力。
7. 压应力：压应力是垂直于物体表面的作用力对单位面积的大小。
压应力可以导致物体的压缩变形。
8. 剪应力：剪应力是平行于物体表面的作用力对单位面积的大小。
剪应力可以导致物体的剪切变形。
9. 应变：应变是物体在受到外力作用下发生形变的程度，用无量纲的比例表示。
常用的应变有线性应变和切变应变。
10. 线性应变：线性应变是物体的长度与原始长度之差与原始长度的比值。
线性应变可以用来描述物体的拉伸或压缩变形。
11. 切变应变：切变应变是物体内部某一点沿切面上的平均切线方向的位移与该点到切面的距离的比值。
切变应变可以用来描述物体的剪切变形。
12. 应力-应变关系：应力-应变关系描述了物体在外力作用下产生应变的规律。
材料的应力-应变关系可以通过实验得到，常用的应力-应变关系包括线弹性、非线弹性和塑性等。
以上是结构力学中的一些重要名称和概念的解释，结构力学在实际工程中具有重要的应用价值，能够帮助工程师分析和设计各种结构的力学性能。
第1章 结构力学绪论
1. 概念：将实际结构进行抽象和简化，使之既能反映实 际工程的主要受力和变形特征，同时又能使计算大大简 化。这种经合理简化，用来代替实际结构的力学模型叫 做结构的计算简图。 2. 简化原则
（1）计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形 特点，使计算结果安全可靠； （2）略去次要因素，便于分析和计算。
一、平面杆件结构的分类
1. 梁 梁是一种受弯构件，轴线常为一直线，可以是 单跨梁，也可以是多跨连续梁，其支座可以是铰支座、 可动铰支座，也可以是固定支座。如图10(a)为单跨梁， 图10(b)为多跨连续梁。
2. 拱 拱的轴线为曲线，在竖向力作用下，支座不仅 有竖向支座反力，而且还存在水平支座反力，拱内不仅 存在剪力、弯矩，而且还存在轴力。图10(c)所示为一两 铰拱。
（2）按杆件系统的轴线是否在同一平面内分：
平面结构 : 杆件系统的轴系在同一平面内，且外力也作用在该平面内 空间结构 : 杆件系统的轴系不在同一平面内，外力也作用在任意平面
（3）按内力是否静定分：
静定结构 :内、反力可由静力平衡条件求出 超静定结构 :由静力平衡和变形条件共同求解
二、课程的主要研究对象
3. 根据荷载位置的变化情况，荷载可分为固定荷载 和移动荷载。 固定荷载是指荷载的作用位置固定不变的荷载，如 所有恒载、风载、雪载等； 移动荷载是指在荷载作用期间，其位置不断变化的 荷载，如吊车梁上的吊车荷载、钢轨上的火车荷载等。
4. 根据荷载的作用性质，荷载可分为静力荷载和动 力荷载。 静力荷载的数量、方向和位置不随时间变化或变化 极为缓慢，因而不使结构产生明显的运动，例如结构的 自重和其它恒载； 动力荷载是随时间迅速变化的荷载，使结构产生显 著的运动，例如锤头冲击锻坯时的冲击荷载、地震作用 等。
结构力学知识点
结构力学知识点结构力学是研究结构在外力作用下的受力和变形规律的学科，它涉及到力学、材料科学、数学等多个领域的知识。
以下是结构力学的主要知识点总结：1. 基本概念- 外力：作用在结构上的力，包括重力、风力、地震力等。
- 内力：结构内部由于外力作用而产生的力，如拉力、压力、剪力等。
- 变形：结构在外力作用下形状或尺寸的变化。
- 刚度：结构抵抗变形的能力。
- 强度：结构在外力作用下不发生破坏的能力。
2. 基本假设- 材料均质连续：假设结构材料是均匀且连续分布的。
- 线弹性：材料的应力与应变关系遵循胡克定律，即在弹性范围内应力与应变成正比。
- 小变形：结构的变形量远小于原始尺寸，可以忽略变形对结构受力的影响。
3. 基本方法- 静力平衡：通过静力平衡方程求解结构的内力。
- 虚功原理：利用虚功原理求解结构的位移和应力。
- 能量方法：通过能量守恒原理分析结构的受力和变形。
- 有限元分析：利用数值方法将结构离散化，通过计算机求解结构的受力和变形。
4. 基本构件- 杆件：承受轴向力的构件，如梁、柱。
- 梁：承受弯矩和剪力的构件，通常承受垂直于轴线的载荷。
- 板：承受面内力的构件，如楼板、墙板。
- 壳：承受曲面内力的构件，如屋顶、管道。
5. 基本理论- 材料力学：研究材料在外力作用下的应力、应变和破坏规律。
- 弹性力学：研究材料在弹性范围内的应力、应变和变形规律。
- 塑性力学：研究材料在塑性变形范围内的应力、应变和变形规律。
- 断裂力学：研究材料在外力作用下的裂纹扩展和断裂规律。
6. 分析方法- 刚度法：通过建立结构的刚度矩阵求解结构的位移和内力。
- 柔度法：通过建立结构的柔度矩阵求解结构的位移和内力。
- 弯矩分配法：一种简化的梁结构分析方法，通过分配弯矩来求解结构的内力。
- 影响线法：通过绘制结构的弯矩、剪力等影响线来分析结构的受力。
7. 结构稳定性- 屈曲：结构在外力作用下失去稳定性，发生弯曲变形。
- 振动：结构在外力作用下发生的周期性运动。
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、杆件得简化:常以其轴线代表B、支座与节点简化：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、按内力就是否静定划分:①静定结构:在任意荷载作用下,结构得全部反力与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与内力,还必须考虑变形条件才能确定。
二、平面体系得机动分析１、体系种类A、几何不变体系:几何形状与位置均能保持不变;通常根据结构有无多余联系，又划分为无多余联系得几何不变体系与有多余联系得几何不变体系。
B、几何可变体系:在很小荷载作用下会发生机械运动，不能保持原有得几何形状与位置。
常具体划分为常变体系与瞬变体系。
2、自由度：体系运动时所具有得独立运动方程式数目或者说就是确定体系位置所需得独立坐标数目。
3、联系：限制运动得装置成为联系（或约束)体系得自由度可因加入得联系而减少,能减少一个自由度得装置成为一个联系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:,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,就是否为几何不变仍不确定。
５、几何不变体系得基本组成规则:A、三刚片规则:三个刚片用不在同一直线上得三个单铰两两铰联，组成得体系就是几何不变得,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：两个刚片用一个铰与一根不通过此铰得链杆相联,为几何不变体系，而且没有多余联系。
2023年一建结构力学实务简答题必背
2023年一建结构力学实务简答题必背以下是2023年一建结构力学实务简答题的必备知识点：
1. 结构力学的基本概念
- 结构力学是研究结构受力、变形及稳定的力学学科。
- 结构是由构件和连接件组成的物体，承受外力作用时会产生
内力和变形。
2. 结构的受力分析
- 结构受力分析的基本原理是平衡方程和应变—位移方程。
- 利用平衡方程可以求解结构受力的静力学平衡问题。
- 利用应变—位移方程可以求解结构变形的弹性力学问题。
3. 结构的受力形式
- 结构受力形式包括轴力、剪力、弯矩等。
- 轴力是结构内部构件受力的一种形式，由拉力和压力组成。
- 剪力是结构内部构件受力的一种形式，沿构件截面产生剪应力。
- 弯矩是结构内部构件受力的一种形式，使构件发生弯曲变形。
4. 结构稳定性分析
- 结构稳定性分析是研究结构受力状态的稳定性。
- 在结构力学中，常用的稳定性分析方法有弹性稳定分析和弹塑性稳定分析。
- 弹性稳定分析适用于刚性结构，弹塑性稳定分析适用于柔性结构。
5. 结构的计算方法
- 结构计算方法包括强度计算、刚度计算和稳定性计算等。
- 强度计算是根据力学原理，对结构的受力情况进行评估和判断。
- 刚度计算是对结构的刚度进行分析和计算。
- 稳定性计算是对结构的稳定性进行评估和判断。
以上是2023年一建结构力学实务简答题的必备知识点。
希望对你的学习有所帮助！。
结构力学概念部分
结构力学最全知识点梳理及学习方法
一、结构力学基础知识：
1、力的分类：根据受力作用的物体的性质，可将力分为外力(外力作用于结构物体的外部，如重力、气压力、拉力等)和内力(内力作用于结构物体的内部，如弯矩、剪力等)；根据力的方向划分，可将它分为拉力、压力和旋转力；根据力的特性划分，可将它分为特殊力和普通力；根据力的大小和方向，可将它分为大力、小力、稳定力和不稳定力；根据受力物体的形状，可将它分为直线力、非直线力、旋转力和转动力等。
2、构件的类型：构件按照结构的组成形式，又分为横担、梁、柱、支撑、支座、腰椎和压杆等。
3、材料性质：构件的材料性质主要由弹性模量、屈服强度和杨氏模量等物理参数来表示。
4、结构形状：根据不同的表达方式，结构形状可分为直线式结构、曲线式结构、对称结构、反对称结构、非对称结构和无规则结构等。
5、运动学结构：可将力学结构分为机械运动结构和动力学结构，其中机械运动结构主要由动力系统、载荷系统和传动系统等部分组成；而动力学结构主要关注的是结构物体的动力运动情况，其中重点研究的是结构物体的运动特性，如动力传递、动力控制和动力分析等。
结构力学 第1章 绪论
2. 根据荷载的分布范围，荷载可分为集中荷载和分 布荷载。 集中荷载是指分布面积远小于结构尺寸的荷载，如 吊车的轮压，由于这种荷载的分布面积较集中，因此在 计算简图上可把这种荷载作用于结构上的某一点处。 分布荷载是指连续分布在结构上的荷载，当连续分 布在结构内部各点上时叫体分布荷载，当连续分布在结 构表面上时叫面分布荷载，当沿着某条线连续分布时叫 线分布荷载，当为均匀分布时叫均布荷载。
一般可取纵向边框架、纵向中框架、横向边框架和 横向中框架共四榀作为计算单元。 由于现浇整体式框架结构的梁柱结点是现浇成整体 的，纵梁和横梁的梁端弯矩可通过该结点进行传递和分 配，所以该结点一般认为是刚结点 刚结点。柱下端一般与基础 刚结点 整体浇注在一起，可简化为固定支座 固定支座，见图9(b）、(c)。 固定支座
一、计算简图的概念和简化原则 1. 概念：将实际结构进行抽象和简化，使之既能反映实 际工程的主要受力和变形 受力和变形特征，同时又能使计算大大简 受力和变形 化。这种经合理简化，用来代替实际结构的力学模型 力学模型叫 力学模型 做结构的计算简图 计算简图。 计算简图 2. 简化原则 （1）计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形 特点，使计算结果安全可靠； （2）略去次要因素，便于分析和计算。
5 ．荷载 荷载的简化 荷载 荷载的简化是指将实际结构构件上所受到的各种荷 载简化为作用在构件纵轴上的线荷载、集中荷载或力偶。 在简化时应注意力的作用点、方向和大小。 6 ．材料性质 材料性质的简化 材料性质 在力学计算中一般都把各构件材料假设为均匀、连续、 各向同性、完全弹性或弹塑性的，但对于混凝土、钢筋 混凝土、砖、石等材料有一定程度的近似性。
3. 刚架 刚架由梁、柱组成，梁、柱结点多为刚结点， 柱下支座常为固定支座，在荷载作用下，各杆件的轴力、 剪力、弯矩往往同时存在，但以弯矩为主。如图10(d)所 示。 4. 桁架 由若干杆件通过铰结点连接起来的结构，各 杆轴线为直线，支座常为固定铰支座或可动铰支座，当 荷载只作用于桁架结点上时，各杆只产生轴力，如图10(e) 所示。 5. 组合结构 即结构中部分是链杆，部分是梁或刚架， 在荷载作用下，链杆中往往只产生轴力，而梁或刚架部 分则同时还存在弯矩与剪力，如图10(f)所示。
工程设计中结构力学概念的重要作用
工程设计中结构力学概念的重要作用工程设计中，结构力学概念是至关重要的。
结构力学是研究物体或结构受力情况及变形的科学，可分为静力学和动力学两个方面。
在工程设计中，结构力学对于确定结构物的材料使用及结构形式方面具有重要作用。
在本文中，我们将探讨工程设计中结构力学概念的重要作用，提出其作用的原因，并介绍其在工程设计和材料选择方面的应用。
首先，结构力学在工程设计中的作用可以从以下几个方面得出。
首先，它可以帮助确定结构物的应力状态。
结构性能能够受到多种因素影响，其中最重要的就是结构所承受的力和物质的强度。
结构力学理论分析能够向设计师提供有关结构物受力情况的详细信息，包括极限荷载、应力和形变的各个方面。
其次，结构力学可以帮助选择最合适结构材料。
结构材料的选择应该根据材料的物理特性，如强度、硬度、塑性、弹性以及耐久性来进行。
结构力学帮助设计师了解结构物所承受的负载和各种因素之间的关系，从而使设计师能够选择最适合他们设计的负载和应力需求的材料。
在工程设计中，结构力学有许多应用。
其中，最常见的用途是设计建筑物和桥梁。
结构力学可以帮助设计人员决定建筑物和桥梁的承重能力，并确保其能够承受气候变化、风、雨、地震和其他自然因素的影响。
在机械工程领域中，结构力学也有很多应用，例如设计工具和机器部件。
结构力学可以帮助设计师定制所需精度和强度的零件、件组和机器。
同时，结构力学在工业制造领域也有很多应用。
工业制造通常涉及大型设备、机器和/或程序。
工程师可以利用结构力学原理的知识，从而使这些机器、工具和设备得以有效地运转。
此外，在过程控制方面，结构力学原理可以帮助制定最佳方案，确保质量控制并提高效率。
尽管结构力学在工程设计中起着重要作用，但这些原理并不是所有工程师和设计师都能够掌握的。
因此，有必要为工程领域的学生和研究者提供广泛的理解和知识。
在大学中，工学专业一般包括工程力学，包括材料力学和结构力学。
学生需要了解各种类型的结构、正确定义和识别应力、形变和关键参数，并学习如何应用这些知识。
结构工程师必备的基本概念知识
结构工程师必备的基本概念知识1.结构力学：结构力学是结构工程师必须掌握的基本学科。
它研究物体受力和变形的原理。
结构工程师需要了解静力学、动力学和弹性力学等力学理论。
2.荷载：-静态荷载：静态荷载是结构工程师考虑的常见荷载，如自重、活载、风荷载等。
-动态荷载：动态荷载是由于运动或震动等引起的额外荷载，如地震、风震、冲击荷载等。
3.结构材料：结构工程师需要了解不同材料的特性、性能和应用，例如：钢、混凝土、木材等。
不同材料具有不同的强度、刚度和耐久性，工程师需要选择合适的材料来满足设计要求。
4.结构体系：结构工程师需要了解各种常用的结构体系，如框架结构、悬挑结构、拱形结构、梁柱结构等。
每种结构体系都有其独特的特点和适用范围。
5.设计标准：结构工程师需要熟悉国家和地区的设计标准和规范，如国家标准、行业标准、国际规范等。
设计标准提供了关于荷载、材料、设计方法等方面的指导。
6.结构分析方法：-静态分析：静态分析用于计算结构受力平衡和变形情况。
可以通过手算和软件模拟等方法进行静态分析。
-动力分析：动力分析用于计算结构在地震、风荷载等动态荷载下的响应。
常用的方法有模态分析、频率分析、时程分析等。
7.结构稳定性：结构工程师需要了解结构的稳定性理论，以确保结构在受力情况下不会失去稳定性。
常见的稳定性问题包括屈曲和失稳。
8.施工工艺：结构工程师需要了解施工过程中的各种工艺和方法，以确保结构的施工质量和安全。
9. 结构设计软件：结构工程师需要掌握一些结构设计和分析软件，如SAP2000、ETABS、STAAD Pro等。
这些软件可以帮助工程师进行快速且准确的结构分析和设计。
10.环境影响：结构工程师需要考虑结构所处的环境对结构性能的影响，如湿度、温度、盐雾等。
环境因素可能导致腐蚀、疲劳和损伤等问题。
11.建筑安全：结构工程师需要考虑建筑物在使用和维护过程中的安全性。
他们需要确保建筑物的寿命、可靠性和安全性。
总结起来，结构工程师必须具备扎实的力学、材料学和结构分析等基础知识，并掌握相关的设计规范和软件工具。
结构力学概念部分
第一章绪论1.结构按其几何特征分为三类（1）杆件结构（2）板壳结构（3）实体结构2。
本课程讨论的范围是杆件结构理论力学研究的刚体的机械运动的基本规律和刚体的力学分析,材料力学研究的是单根杆件的强度、刚度和稳定性问题，结构力学研究杆件体系的强度、刚度和稳定性问题3。
结构力学的任务:（1）结构的组成规律、合理性是以及结构计算简图的合理选择（2）结构内力和变形的计算方法，以便进行结构强度和刚度的验算（3）结构的稳定性以及在动力何在作用下结构的反应4。
计算简图选择原则是：计算简图：用一个能反映其基本受力和变形性能的简化的计算图形来代替实际结构。
这种代替实际结构的简化计算图形称为结构的计算简图（1）计算简图应能反映实际结构的主要受力和变形性能（2）保留主要因素，略去次要因素,使计算简图便于计算5。
结构与基础间连接的简化活动铰支座，固定铰支座，固定支座，定向支座6.材料性质的简化材料一般假设为连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的7.结构承受的荷载可分为体积力和表面力两大类.体积力指的是结构的重力或惯性力等，表面力指的是由其他物体通过接触面传给结构的作用力8。
杆件的分类梁：受弯为主拱：在竖向荷载作用下有水平推力且截面以受压为主刚架：由梁和柱等直杆组成的结构，杆件间的结点多为刚结点，主要内力为弯矩桁架：由两端为铰的直杆组成,当荷载作用于结点时，各杆只受轴力9.静定结构与超静定结构凡用静力平衡条件可以确定全部支座反力和内力结构称为静定结构凡不能用静力平衡条件确定全部支座反力和内力的结构成为超静定结构10.荷载的分类按时间：恒荷载，活荷载按性质：静力荷载，动力荷载第二章结构的几何组成分析1.根据杆件体系的形状和位置,杆件体系可以分为两类:几何不变体系，几何可变体系2．把杆件体系中的一部分杆件或结点勘察是具有自由度的运动对象，而将另一部分杆件或连接勘察是对这些刚片或结点的运动起限制作用的约束3。
自由度：描述几何体系运动时，所需要改变的坐标数目4.约束：使体系减少自由度的装置或连接分为两大类：支座约束和刚片间的连接约束5。
结构力学的特征
结构力学的特征1 结构力学简介结构力学是一门研究物体静力学和动力学性质的科学，属于工程力学的范畴。
它主要研究物体在外力作用下的形变、变形能、应力、应变等物理量的关系，并通过计算力学方法获得相应的解析结果。
结构力学的应用非常广泛，例如建筑物、桥梁、轮船、飞机等结构物都需要进行结构力学的计算和分析。
在现代化的工业化进程中，结构力学也成为了极其重要的一门学科。
2 结构力学的基本概念结构力学的基本概念包括以下几个方面：2.1 应力和应变应力和应变是两个非常基本的物理量，它们分别对应了物体受到力的作用下而产生的应力和应变情况。
其中，应力指的是物体内部的力分布情况，而应变指的则是物体在受力情况下的形变情况。
2.2 弹性模量弹性模量是一个非常重要的物理量，它可以衡量材料在受到应力情况下的弹性变形情况。
弹性模量通常是通过材料的荷载-变形关系进行计算的，不同材料的弹性模量会存在差异。
2.3 建构和载荷建构指的是所要计算的结构物，它包括了建筑物、桥梁、管道等，而载荷则是指施加到这些结构物上的力、压力等荷载情况。
在结构力学的计算过程中，建构和载荷都是非常重要的输入参数。
3 结构力学的分析方法结构力学的分析方法主要包括了以下几种：3.1 变分原理变分原理是对结构力学计算的基本原理之一，它通过变分法求解运动方程和边界条件，获得结构物的弯曲、剪切、伸缩等变形情况。
3.2 有限元法有限元法是一种数值计算方法，它将结构物划分成若干个小元素，并通过求解其受载变形情况和应力情况，得到结构物的全局性能参数。
3.3 矩阵分析法矩阵分析法是一种数学分析方法，它将结构物划分成若干个节点，分析节点的受力情况和位移情况，进而求解全局性能参数。
4 结构力学在工业领域的应用结构力学在工业领域的应用非常广泛。
例如，在建筑物建设过程中，通过进行结构力学计算，可以预测房屋的抗风、抗震、抗压等情况，从而保证建筑物的安全性；在机械制造行业中，通过结构力学计算，可以预测机器的静、动态特性，维护机器的正常运行。
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概念结构力学
刚柔搭配要得当，配合不协调，刚者不能发挥作用
概念结构力学
3. 曲与直
力的自然属性是尽快入土为安。因此，
只要有可能，主要传力路径，就是接地的直杆；
承受剪力的直杆必然有连续的弯曲变形。
概念结构力学
力的最短传递路径
朋友们,再见,我直接 下地狱了
概念结构力学
形式上不对称，实质上对称，因为荷载特殊。
对前面框架，计算机计算的轴力图。请大家注意，中柱轴力为0。
-668.819 -567.905 -466.991 -366.078 -265.164 -164.251 -63.337 37.576 138.49
239.40
概念结构力学
1
LINE STRESS STEP=1 SUB =1 TIME=1 SMISC6 SMISC12 MIN =-1109 ELEM=1 MAX =1158 ELEM=120 JUN 5 2007 22:00:15
<结构力学>十大关系
---------课程阶段总结
概念结构力学
1. 强与弱的关系
在机制公平条件下，强者承担更多荷载 。
概念结构力学
概念结构力学
解释: 强弱, 指支座约束的强弱. 机制公平, 是指AC与BD线 刚度相同。图中CD线刚度为无穷大. 实际上, CD刚度为任一 值,结论不变。
概念结构力学
过河的方式
是可以自己选择的。
概念结构力学
原始结构
撤除 多于 约束
基本结构1
基本结构2
基本结构3
概念结构力学
复杂结构由基本结构组成
概念结构力学
解释：如果承认支座的价值就在于承受荷 载，并保持支座处位移为0（或者保持支 座位移为给定值），那么所有的超静定结 构都不过只是多了一些未知反力、并在反 力处有确定位移的静定结构。
概念结构力学
对称结构在中间支座的位移下内力对称
概念结构力学
概念结构力学
1
LINE STRESS STEP=1 SUB =1 TIME=1 SMISC1 SMISC7 MIN =-668.819 ELEM=240 MAX =239.403 ELEM=15 JUN
5 2007 22:01:04
Y Z X
概念结构力学
10.力法与位移法关系
力法是位移法的根，位移法是力法的果实； 力法有清晰的概念，道理很简单， 但过程不直观，容易将概念淹没在计算之中。
概念结构力学
位移法概念难懂，需要想象力， 但计算方法简单，过程很直观，
容易与结构最终的变形趋势结合，
是一种技术先进的方法。
概念结构力学
力 法
位移位
原结构利用力法和位移法化为不同的基本结构
会生活中的偏差－－－那么大！
概念结构力学
2. 刚与柔的关系
在机制公平条件下，刚者承担更多荷载。
概念结构力学
柱与柱比较
解释： 刚与柔是指杆件体系的抗弯抗剪线刚度。线刚度大者， 刚；线刚度小者，柔。这里没有绝对的标准，只是比较而言。 本图中，BD线刚度是AC线刚度的2倍，那末，VB是VA的两倍。 机制十分公平。
Y Z X
请大家注意：ANSYS 有自己的内外之分，所以，同样的弯矩用不同颜色。
概念结构力学
-1109 -856.825 -604.964 -353.104 -101.244 150.616 402.476 654.337 906.197 1158
解释：对称与反对称的利用，是学习 结构力学的高级技术, 也是上帝管理 地球的美学原则。问题是我们要理解 他的苦心。
支座绝对没有水平反力
没有可能直接下地！
概念结构力学
连续的弯曲变形
概念结构力学
拱形结构中的直线传力路径
概念结构力学
解释: 曲线是相对直线而言的。 从拱形结构中发现直线， 是判断各个截面受力状态的一种简便方法。 对连续介质力学而言，所有的变形曲线必须分段光滑， 或者整体光滑。
概念结构力学
4. 远与近关系
概念结构力学
因此，正如静定与超静定没有鸿沟一样,
力法与位移法没有鸿沟.
概念结构力学
我的要求是：
忘掉什么是力法，什么是位移法，
那玩意不重要，是人为了把问题系统化进 行的分类。 我们的面前，没有方法，只有问题！
概念结构力学
记住这样一句话：
人类一思考，上帝就发笑！
概念结构力学
在计算机面前，
何弯矩；它是一个压杆，只有压力！
这个杆件一定是垂直下沉的！ 其他立杆以它为中心，对称倾斜！
概念结构力学
概念3：
立杆中点必然是弯矩0点！因为上弦是压，
下弦是拉，总体而言，压到拉是逐步过渡 的，显然中点连线如同简支梁的中性轴， 上下弦以它为中心转动； 将它假设为可以转动的绞，比较合理！
理论上，支座的水平反力与梁刚度有关。 当梁刚度变化下，如果你计算出两个不同的VA，请不要慌张。
概念结构力学
梁柱刚度比例---2倍
概念Hale Waihona Puke 构力学梁柱刚度比例－－－10倍
概念结构力学
梁柱刚度比例－－－2000倍
概念结构力学
梁的刚度增加， 更有利于水平荷载传递到强壮支座上。
看！ VA减小了！
概念结构力学
一次超静定，使全部杆件都受力
概念结构力学
静定与超静定没有鸿沟，当弹簧刚度无穷大，就是固端； 当弹簧刚度为0，就是绞。
概念结构力学
７．主动与被动
在节点弯矩分配这个问题上， 分清主动与被动是必要的， 至于爱情，也就算了。
概念结构力学
比较结构©和基本结构(a)、(b)的内力
概念结构力学
M BC
概念结构力学
概念结构力学
超静定结构使内力分布相对均匀
概念结构力学
静定结构和超静定结构比较：
超静定结构弯矩传播距离远
概念结构力学
静定结构的最大弯矩为pa, 但超静定绝对小于pa.
差别在于：超静定结构受力点，不可以自由转动。
pa
概念结构力学
< pa
最大轴力小于p
有了我才 有大家的 共同富裕
轴力为p
概念结构力学
因此，刚柔是相对的，不是绝对的！
柱与梁比较
当梁柱刚度比不断增大，反弯点不断下移，直到最后稳定在柱子中点。
概念结构力学
概念结构力学
当梁的刚度无穷大的时候，三根柱子的最大弯矩与支座剪力 完全一样；但是，一般条件下，中间柱子弯矩与剪力最大。 请注意实际反弯点与水平刚度无穷大反弯点的细小差距。
概念结构力学
我的地盘我做 主
从属部分内力自相平衡
概念结构力学
荷载作用在主体部分
附属部分不受力
概念结构力学
6. 静定与超静定关系
有多余约束的结构－－叫超静定结构。 超静定总体而言使内力分布更均匀，相应 地，使变形量也相对减少。
一般情况下，只要是能够承受弯矩的地方， 不管距离远近，多少要承担一点，不然不 够意思。
概念结构力学
9. 原结构与基本结构 原结构是彼岸，基本结构是渡船。
你是准备租船呢，（结构概念分析） 还是准备造船（位移法） ？ 或者你体力超强，游泳过河？－－力法！
概念结构力学
显然
结构概念分析， 是面对复杂原结构的 首选方案。 比如：
概念结构力学
这是一个很复杂的框架， 但我们可以借助概念结构力学的方法，近似解决它！
概念结构力学
也许个别节点的弯矩不平衡，但是，要适当调整梁上弯矩0点位臵 （在给定的范围内调），可以解决这个问题。
概念结构力学
绞（反弯点）所在区间估计：
对于1绞；如果上榀框架不存在，应该在
2a/3处，
但是，上榀框架存在，使右边加强，0点
应该左移；
但是，左移不能过梁中点。要解释这点
十分困难。我们尝试一下：
的精度足够了； 2）所有的原则－－－如刚度大小原则， 荷载远近原则，对称与反对称原则，剪力 等刚度分配原则，基本上全能满足。 3）也有不如人意的地方。误差最大达20 ％。但绝对没有方向错误。
概念结构力学
或许你觉得这个还是太难，或者觉得这个不规矩？
或者你只想坐在岸边，搭乘光波过河？ 所以，彼岸是确定的，
所有的方法，显得十分地可笑！ 可是，还是有人倡导这个那个方法，
或不合时宜，或不愿面对现实。
什么方法可以解决C点桡度过大的问题？
概念结构力学
既不是力法；
也不是位移法； 更不是清华大学推崇的混合法。 方法只是工具，不可能帮你建立概念！
概念结构力学
如果觉得C点 桡度太大， 采用那种 设计方式 更有效？
荷载作用在主体部分，谓之近； 荷载作用在附属部分，谓之远。
解释：主体部分－－－－能够自身作为刚片与大地直接 静定或超静定 相连的部分； 附属部分－－－－自身不是刚片，或者是刚片但 不能自身稳定平衡的部分
概念结构力学
荷载离支座的远与近
概念结构力学
概念结构力学
概念结构力学
一对孪生的弯矩图
概念结构力学
或许，在应用概念结构力学的时候， 要确定下这样一条原则：
当判断结果与计算结果矛盾的时候， 首先怀疑自己， 其次是怀疑计算机。
概念结构力学
概念结构力学的第二条原则是：
在开始学习概念结构力学之前，所有判断
工具来自结构的变形趋势；
在应用概念结构力学的时候，所有判断工
具，来自基本超静定结构的完整解答。
哎,公共财政的 阳光何时才能 照到咱们边远 山区
远与近的关系受力图
概念结构力学
荷载离支座虽然很近，但没有反力， 这是因为右半部分为附属结构。
概念结构力学
5. 主从关系
荷载作用在主体部分一定不会传播到从属部分； 反过来，结论恰 好相反。 但有时一个非基本部分，由于其内力能够自相平衡， 所以也不能传播到主体部分。