东南大学2012《结构力学》考试大纲、命题范围、复习重点
结构力学重点大全
结构的动力计算
一.基本概念及计算理论、公式 1.弹性体系的振动自由度(动力自由度)的确定 自由度:结构运动时,确定结构上全部质点位置的独立坐标数。 确定振动自由度应考虑弹性变形(或支座具有弹性变形),不能将结构视为刚片系, 这与结构几何组成分析中的自由度概念有区别。其数目与超静定次数无关,和质点 的数目也无一定的关系。 确定的方法: “直观法”和“附加支杆法”。 固定体系中全部质点的位置所需附加支杆的最低数目= 体系的振动自由度
cy k11 y P sin t m y
P 2 y y y sin t m
2
一 般 了 解
c 2m
5. 两个自由度体系的自由振动 ⑴ n个自由度体系应具有n个自振频率(或n个自振周期),有n个主振型。 主振型:当体系(即所有质点)按某一自振频率作自由振动时,任一时刻各 质点位移之间的比值保持不变,这种特殊的振动形式称为主振型。 ⑵ 两个自由度体系自振频率的计算公式 (掌握柔度法) 频率方程
A.
m
B.
D.
p sin(t )
m
M sin(t )
C.
计算式M =μM st的适用 条件是: 动力荷载的方向与质 点振动方向共线。
1. 对于弱阻尼情况,阻尼越大,结构的振动频率越小。 2. 不计杆件质量和阻尼影响,图示体系(EI=常数)的运动方程为: (O )
m
l
2l
分析:
P sin t
) 1 p P(t ) y 11 (m y
其中
2l
1p
l3 EI
(O )
P=1
P=1
l l
M1
l
1p
1 1 l l3 ( 4l l ) EI 2 2 EI
最新东南大学考研结构力学经典复习题及答案
结构力学考研复习题一、填空题。
1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中,主要受弯的是和,主要承受轴力的是和。
2、选取结构计算简图时,一般要进行杆件简化、简化、简化和简化。
3、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、和二元体法则。
4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为,分为、和三大类。
5、一个简单铰相当于个约束。
6、静定多跨梁包括部分和部分,内力计算从部分开始。
7、刚结点的特点是,各杆件在连接处既无相对也无相对,可以传递和。
8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于。
二、判断改错题。
1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。
()2、对静定结构,支座移动或温度改变会产生内力。
()3、力法的基本体系必须是静定的。
()4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。
()5、图乘法可以用来计算曲杆。
()6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。
()7、多跨静定梁若附属部分受力,则只有附属部分产生内力。
()8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。
()9、力法方程中,主系数恒为正,副系数可为正、负或零。
()三、选择题。
1、图示结构中当改变B点链杆方向(不能通过A铰)时,对该梁的影响是()A、全部内力没有变化B、弯矩有变化C、剪力有变化D、轴力有变化2、图示桁架中的零杆为()A、DC, EC, DE, DF, EFB、DE, DF, EFC、AF, BF, DE, DF, EFD、DC, EC, AF, BF3、右图所示刚架中A 支座的反力A H 为( ) A 、PB 、2P -C 、P -D 、2P4、右图所示桁架中的零杆为(A 、CH BI DG ,,B 、DE ,C 、AJ BI BG ,,D 、BG CF ,,5、静定结构因支座移动,( )A 、会产生内力,但无位移 B 、会产生位移,但无内力 C 、内力和位移均不会产生 D 、内力和位移均会产生6A 、θδ=+a cX B 、θδ=-a cXC 、θδ-=+a cXD 、θδ-=-acX7、下图所示平面杆件体系为( ) A 、几何不变,无多余联系 B 、几何不变,有多余联系 C 、瞬变体系 D 、常变体系8、图示梁中的轴力( ) A 、全部为拉力 B 、为零 C 、全部为压力D 、部分为拉力,部分为压力9、用图乘法求位移的必要条件之一是( ) A 、单位荷载下的弯矩图为一直线 B 、结构可分为等截面直杆段 C 、所有杆件EI 为常数且相同 D 、结构必须是静定的四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。
结构力学复习提纲
θ=
dϕ M x = ≤ [θ ] dx GI P
dϕ M x = dx GI P
例.由钢芯(直径 30mm)和铝壳(外径 40mm,内径 30mm)组成的复合材料圆轴, 一端固定, 另一端承受外加力偶 T, 如图所示。 已知铝壳中的最大切应力 τ a max = 60 Ma , 切变模量 Ga = 27GPa ,钢的切变模量 Gs = 80GPa 。试求钢芯横截面上的最大切应力
F F P P 2 2
示例一
F P ll F M = 4P Mzz = 4
5 4 3 2 1
ττ3 3
应力准则:
断裂: σ r1 = σ1 ≤ 屈服:
σb
n
= [σ ] ;
σs
n = [σ ] ; σr4 =
σ r 2 = σ 1 − υ (σ 2 + σ 3 ) ≤
σ r3 = σ1 − σ 3 ≤
σ=
FN A
[σ ] = σ x
n
σ max ≤ [σ ]
第六章 圆轴扭转 圆轴扭转时的切应力分析 圆轴扭转时的强度与刚度计算 dϕ M x = M x = ∫ [τ ( ρ )dA]ρ dx GI P A
τ=
Mx ⋅ρ IP
τ max =
M x ,max WP
≤ [τ ]
Wp =
Ip
ρ
对于实心圆截面, IP, 相对扭转角 单位长度相对扭转角
强度理论(畸变能准则)校核杆的强度。(15 分)
7
例. 4.有一机构如图,力 F 与杆的轴线平行。试判断该构件危险截面在何处?并求 图示杆内的最大正应力。 (15 分)
8
第七章 弯曲强度 (1)剪力方程与弯矩方程 (2)剪力图与弯矩图 (3)与应力分析相关的截面图形几何量 主轴与形心主轴:图形对于过一点的一对坐标轴的惯性积等于零(Iyz=0), 则称这一对坐 标轴为过这一点的主轴 (4)平面弯曲时梁横截面上的正应力, 梁的强度计算
《结构力学》知识点归纳梳理(最祥版本)
《结构力学》知识点归纳梳理(最祥版本)第一章绪论第一节:结构力学的研究对象和任务一、结构的定义:由基本构件(如拉杆、柱、梁、板等)按照合理的方式所组成的构件的体系,用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。
注:结构一般由多个构件联结而成,如:桥梁、各种房屋(框架、桁架、单层厂房)等。
最简单的结构可以是单个的构件,如单跨梁、独立柱等。
二、结构的分类:由构件的几何特征可分为以下三类1.杆件结构——由杆件组成,构件长度远远大于截面的宽度和高度,如梁、柱、拉压杆。
2.薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度,平面为板曲面为壳,如楼面、屋面等。
3.实体结构——结构的三个尺度为同一量级,如挡土墙、堤坝、大块基础等。
第二节结构计算简图一、计算简图的概念:将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。
选择计算简图时,要它能反映工程结构物的如下特征:1.受力特性(荷载的大小、方向、作用位置)2.几何特性(构件的轴线、形状、长度)3.支承特性(支座的约束反力性质、杆件连接形式)二、结构计算简图的简化原则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.......。
三、结构计算简图的几个简化要点1.实际工程结构的简化:由空间向平面简化2.杆件的简化:以杆件的轴线代替杆件3.结点的简化:杆件之间的连接由理想结点来代替(1)铰结点:铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动,即各杆端之间的夹角可任意改变。
不存在结点对杆的转动约束,即由于转动在杆端不会产生力矩,也不会传递力矩,只能传递轴力和剪力,一般用小圆圈表示。
(2)刚结点:结点对与之相连的各杆件的转动有约束作用,转动时各杆间的夹角保持不变,杆端除产生轴力和剪力外,还产生弯矩,同时某杆件上的弯矩也可以通过结点传给其它杆件。
(3)组合结点(半铰):刚结点与铰结点的组合体。
4.支座的简化:以理想支座代替结构与其支承物(一般是大地)之间的连结(1)可动铰支座:又称活动铰支座、链杆支座、辊轴支座,允许沿支座链杆垂直方向的微小移动。
最新东南大学考研结构力学经典复习题及答案
结构力学考研复习题一、填空题。
1、在梁、刚架、拱、桁架四种常见结构中,主要受弯的是和,主要承受轴力的是和。
2、选取结构计算简图时,一般要进行杆件简化、简化、简化和简化。
3、分析平面杆件体系的几何组成常用的规律是两刚片法则、和二元体法则。
4、建筑物中用以支承荷载的骨架部分称为,分为、和三大类。
5、一个简单铰相当于个约束。
6、静定多跨梁包括部分和部分,内力计算从部分开始。
7、刚结点的特点是,各杆件在连接处既无相对也无相对,可以传递和。
8、平面内一根链杆自由运动时的自由度等于。
二、判断改错题。
1、三刚片用三个铰两两相联必成为几何不变体系。
()2、对静定结构,支座移动或温度改变会产生内力。
()3、力法的基本体系必须是静定的。
()4、任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线。
()5、图乘法可以用来计算曲杆。
()6、静定结构的影响线全部都由直线段组成。
()7、多跨静定梁若附属部分受力,则只有附属部分产生内力。
()8、功的互等定理成立的条件是小变形和线弹性。
()9、力法方程中,主系数恒为正,副系数可为正、负或零。
()三、选择题。
1、图示结构中当改变B点链杆方向(不能通过A铰)时,对该梁的影响是()A、全部内力没有变化B、弯矩有变化C、剪力有变化D、轴力有变化2、图示桁架中的零杆为()A、DC, EC, DE, DF, EFB、DE, DF, EFC、AF, BF, DE, DF, EFD、DC, EC, AF, BF3、右图所示刚架中A 支座的反力A H 为( ) A 、PB 、2P -C 、P -D 、2P4、右图所示桁架中的零杆为(A 、CH BI DG ,,B 、DE ,C 、AJ BI BG ,,D 、BG CF ,,5、静定结构因支座移动,( )A 、会产生内力,但无位移 B 、会产生位移,但无内力 C 、内力和位移均不会产生 D 、内力和位移均会产生6A 、θδ=+a cX B 、θδ=-a cXC 、θδ-=+a cXD 、θδ-=-acX7、下图所示平面杆件体系为( ) A 、几何不变,无多余联系 B 、几何不变,有多余联系 C 、瞬变体系 D 、常变体系8、图示梁中的轴力( ) A 、全部为拉力 B 、为零 C 、全部为压力D 、部分为拉力,部分为压力9、用图乘法求位移的必要条件之一是( ) A 、单位荷载下的弯矩图为一直线 B 、结构可分为等截面直杆段 C 、所有杆件EI 为常数且相同 D 、结构必须是静定的四、对下图所示平面杆件体系作几何组成分析。
东南结构力学考研真题
东南结构力学考研真题东南大学结构力学考研真题今年延续了以往考试的难度,涵盖了力学的各个重要知识点,对考生的综合素质有着较高的要求。
下面将分析并讨论其中的几道典型题目。
一、材料力学第一道题目是关于材料力学的悬臂梁问题。
题目描述了一根悬臂梁在一定的负荷下产生的弯曲变形,并要求求解悬臂梁在最大负荷下的最大弯曲应力。
在解答这道题目时,我们需要运用材料力学的基本原理和公式,如弯矩-曲率关系、梁的截面形状和材料的性能参数等,综合运用这些知识点可以得到最终的结果。
二、刚度分析第二道题目是刚度分析的题目,要求考生计算给定结构的刚度矩阵。
解答这道题目需要熟练掌握刚度矩阵的计算方法和步骤,以及结构的受力特点和边界条件。
通过将结构划分为若干个单元,并建立单元刚度矩阵,最终将这些单元刚度矩阵组装成整个结构的刚度矩阵。
三、有限元法第三道题目是关于有限元法的应用。
题目描述了一个二维平面结构,在给定的受力下,要求求解结构的位移响应。
解答这道题目需要掌握有限元法的基本原理和应用步骤,将结构离散化为若干个单元,并建立单元刚度矩阵和单元载荷向量,通过组装这些单元可以得到整体的刚度矩阵和载荷向量,最终求解结构的位移响应。
四、动力分析第四道题目是关于动力分析的。
题目描述了一个弹簧质量系统,要求考生绘制出系统的自由度与初始条件的关系曲线,并分析系统振动特性。
解答这道题目需要熟悉动力学的基本概念和理论,可以通过绘制系统的自由度与时间的关系曲线来分析系统的振动频率、振幅等特性。
五、结构稳定性第五道题目是关于结构稳定性的。
题目描述了一个固定在两端的长柱,要求考生计算出柱的临界压力。
解答这道题目需要熟悉结构稳定性的判据和计算方法,通过应用欧拉公式或Rayleigh-Ritz法等方法,可以得到柱的临界压力,判断柱是否会发生失稳。
通过对以上典型题目的讨论,我们可以看出结构力学考研真题对考生的综合素质和应用能力有着较高的要求。
在备考过程中,考生需要掌握力学的基本原理和公式,熟悉各种分析方法和计算技巧,并将其灵活应用于具体的问题中。
《工程力学》考试大纲
一、命题范围《工程力学》课程内容包括:《理论力学》和《材料力学》两门课程的基本内容。
《理论力学》课程的基本内容如下:力对点的矩矢,力对轴的矩,合力矩定理。
主矢,主矩,力的平移,空间力系的简化。
力系的平衡方程及其应用,简单多刚体系统的平衡。
滑动摩擦,考虑摩擦的平衡问题。
速度合成定理及其应用,加速度合成定理及其应用。
平面图形上各点的速度分析,平面图形上各点的加速度分析。
质点系动量定理,质心运动定理。
质点系的动量矩定理,质点系相对质心的动量矩定理,刚体平面运动微分方程。
动能定理,机械能守恒定律,动力学普遍定理的综合应用。
质点系的达朗贝尔原理及其应用,惯性力系的简化,刚体的动约束力分析。
达朗贝尔-拉格朗日原理及其应用,拉格朗日方程及其应用。
单自由度线性系统的自由振动,单自由度线性系统的受迫振动。
《材料力学》课程的基本内容如下:内力(包括:轴力、扭矩、剪力和弯矩)方程,内力图,内力微分关系。
线弹性材料的物性关系,杆件横截面上的拉压正应力,平面弯曲正应力,拉压弯曲组合变形时杆件横截面上的正应力。
圆轴扭转切应力,非圆截面杆扭转切应力,弯曲中心的概念。
平面应力状态的应力坐标变换,应力圆,主应力,主方向,面内最大切应力,三向应力状态特例分析。
广义胡克定律,应变比能,体积改变比能,形状改变比能。
杆件拉压变形以及圆轴扭转变形的计算,用积分法和叠加法计算梁的位移,简单的超静定问题。
细长压杆的临界载荷。
屈服准则,断裂准则,设计准则的应用。
拉压杆的强度设计,连接件的假定计算,梁的弯扭组合变形,梁的强度和刚度设计,轴的强度和刚度设计,压杆的稳定性设计。
卡氏第二定理,用卡氏第二定理解超静定问题。
动载荷的惯性力问题和冲击应力。
应变电测的基本原理及其应用。
二、考试重点1.平面力系的平衡方程及其应用,考虑摩擦的平衡问题。
2.速度和加速度合成定理及其应用,平面图形上点的速度和加速度分析。
3.动力学普遍定理的综合应用,质点系的达朗贝尔原理及其应用。
结构力学考核知识点
结构力学考核知识点第1章绪论考核知识点1.各种材料结构的特点及其应用:钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种受力性能不同的材料共同组成的结构,工程中,混凝土主要承受压力,钢筋主要承受拉力。
砌体与混凝土结构的主要特点是抗压承载力高,而抗弯、抗剪性能较差。
因此,砌体在工程中常用于以承压为主的结构构件。
混凝土构件适用于以压为主的结构。
钢结构主要缺点是造价高、维护性差、耐火性差。
预应力混凝土的本质就是在混凝土结构承载前施加一定的压力,使其抵消或减小外荷载产生的拉应力。
组合结构充分利用了钢与混凝土结构性能,因此受力比较合理。
预应力混凝土结构和砌体结构的特点:与普通钢筋混凝土结构相比,预应力混凝土结构可以使混凝土不出现拉应力(或允许出现拉应力限制应力值或允许出现裂缝限制裂缝宽度),因而大大改善了结构的工作性能。
砌体结构的主要特点是抗压承载力高,而抗拉、抗弯、抗剪承载力低。
因此,砌体结构以承受压力为主。
2.我国现行公路桥涵设计规范的计算原则;我国现行公路桥涵设计规范的计算原则包括:承载能力极限状态计算原则和正常使用极限状态计算原则。
3.极限状态设计法的基本概念:承载能力极限状态、正常使用极限状态、结构的可靠性、结构的可靠度等。
第2章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能考核知识点1.钢筋混凝土结构基本概念:钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种受力性能不同的材料共同组成的结构,工程中,混凝土主要承受压力,钢筋主要承受拉力。
2.钢筋及混凝土材料物理力学性能:钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求包括强度、塑性、与混凝土的粘结力。
在《公桥规》中,所提到的混凝土标号是指复合应力下的混凝土强度。
利用钢材约束,将混凝土由单向受压转变为三向受压的组合结构称为钢管混凝土结构。
冷加工对钢筋性能的影响;混凝土在长期不变荷载作用下,将产生徐变变形;混凝土随水分蒸发结硬将产生收缩变形。
热轧钢筋经冷拉后,抗拉强度提高,变形能力变差。
混凝土在一向受拉、另一向受压的双向应力状态下,其抗压强度和抗拉强度都会降低。
《结构力学》考试大纲
《结构力学》考试大纲一、考试对象土木工程专业本科插班生二、考试目的《结构力学》课程考试旨在使学生具备系统的结构力学基本知识,注重考察学生对于基本概念的理解与掌握、熟练的基本运算能力和运用力学知识分析解决实际问题的能力,为学习高等结构力学课程和有关专业课程,为毕业后从事结构设计、施工和科研工作打好理论基础。
本门课程考核要求由低到高共分为“了解”、“掌握”、“熟练掌握”三个层次。
其含义:了解,指学生能懂得所学知识,能在有关问题中认识或再现它们;掌握,指学生清楚地理解所学知识并能在简单应用中正确地使用它们;熟练掌握,指学生能较为深刻理解所学知识,在此基础上能够准确、熟练地使用它们,以及分析解决有关的实际问题。
三、考试方法和考试时间1、考试方法:(闭卷笔试)2、记分方式:百分制,满分为100分3、考试时间:120分钟5、命题的指导思想和原则命题的指导思想是:全面考查学生对本课程的基本原理、基本概念和主要知识点学习、理解和掌握的情况。
命题的原则是:题目数量多、覆盖面广。
注重考察学生对于基本概念的理解与掌握、熟练的基本运算能力和运用力学知识分析解决实际问题的能力,所以计算题所占比例大一些。
6、题目类型(1)单向选择题(共5小题,每个小题2分,共10分)(2)是非题(共5小题,每个小题2分,共10分)(3)分析题(10分)(4)计算题(共6题,共70分)四、考试内容、要求第一章绪论(1)掌握结构的计算简图;(2)了解支座和结点的分类以和结构的分类及结构力学的研究对象。
第二章平面体系的机动分析(1)熟练掌握二元体规则及二刚片,三刚片法则进行平面体系的机动分析;(2)掌握计算计算自由度的方法;(3)了解平面体系计算自由度的定义。
第三章静定梁与静定平面刚架(1)熟练掌握静定平面刚架、梁内力图的作法;(2)掌握静定结构的特性;(3)了解静定梁的分类。
第四章静定拱(1)掌握内力的特点及三角拱的计算;(2)了解三角拱的概念及三角拱的合理拱轴线。
硕士研究生入学《结构力学》考试大纲
硕士研究生入学《结构力学》考试大纲一、适用专业:土木工程专业二、考试大纲说明:本《结构力学》考试大纲用于硕士研究生入学考试。
主要内容包括《结构力学》的基本部分和专题部分。
三、考试内容:基本部分考点:1.平面体系的几何组成分析几何不变体系、几何可变体系、刚片、自由度、约束、必要约束与多余约束、实铰与瞬铰的概念,瞬变体系的概念;应用平面几何不变体系的基本组成规律进行几何组成分析。
2.静定结构的受力分析隔离体平衡法求杆件未知内力;分段叠加法作直杆的弯矩图;静定梁和静定刚架的内力计算及内力图的绘制方法;三铰拱的支座反力、内力计算及其合理拱轴线的确定;静定平面桁架的特点及组成,结点法、截面法及其联合应用;组合结构的受力特点和内力计算;静定结构的力学特性以及各类结构的受力特点。
3.影响线及其应用影响线的概念;静力法和机动法作静定梁的影响线,间接荷载下的影响线;利用影响线求移动荷载作用下结构的最大内力;最不利荷载位置的确定;简支梁的绝对最大弯矩和内力包络图;连续梁的内力影响线轮廓。
4.虚功原理与结构的位移计算广义力与广义位移的概念;变形体虚功原理及其在结构位移计算中的应用;结构位移计算的一般公式;静定结构在荷载、支座移动、温度改变等外因作用下位移的计算方法;图乘法在位移计算中的应用;线弹性体系的互等定理。
5.力法超静定次数的确定;力法的基本原理;用力法计算超静定结构在荷载、支座移动、温度改变下的内力;超静定结构在各种外因影响下的位移计算;力法对称性的利用;超静定结构的力学特性。
6.位移法位移法基本未知量的确定;位移法的基本原理;等截面直杆的刚度方程;用位移法计算超静定结构在荷载、支座移动、温度改变下的内力;位移法对称性的利用。
7.力矩分配法力矩分配法的概念;用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架的内力;对称性的利用。
专题部分考点:1.矩阵位移法杆系结构的离散化;局部及整体坐标系中的单元刚度矩阵;结构整体刚度矩阵的集成方法和物理意义;等效结点荷载和综合结点荷载;结构刚度方程的形成及其求解;忽略轴向变形时矩形刚架的分析。
《结构力学》课程复习提纲
《结构力学》课程复习提纲结构力学是土木工程建筑学科的基础课程,也是土木工程建筑师擅长的话题。
学习结构力学是非常重要的,它可以帮助我们深入理解建筑结构、分析结构系统,从而更好地设计和维护土木工程建筑。
下面是有关结构力学复习提纲:一、结构力学基础知识1、结构力学概述结构力学是土木工程建筑学科的基础课程,是土木工程建筑师擅长的话题。
结构力学的目的是为了更好地理解建筑结构的基本原理,并分析建筑系统的变形机制。
它以力学原理为根基,包含以下研究内容:分析结构的基本力学特性,探索施加在结构上的力的变形、变形速率和力学性能。
2、结构力学材料结构力学材料主要包括钢、铝、混凝土和木材等。
钢是由铁素体和均匀分布的碳和硅组成的合金,具有较高的强度、刚性和韧性,是一种常用的结构材料,在土木工程建筑中常用来做支撑、支承等。
铝是一种轻质金属,具有良好的抗腐蚀性和耐高温性,因其质量轻而被广泛用于结构力学,特别是在航空航天工程中具有重要的应用。
混凝土是一种重要的建筑材料,由水泥和骨料搭配组成,具有较高的抗压应力和抗剪应力性能,因此在结构力学设计中也得到了广泛应用。
木材是一种古老而又优质的建筑材料,具有较高的耐久性、良好的抗压强度、抗剪强度和绝缘性,常用于建筑的可塑性和装饰性质。
二、结构力学分析方法1、平面布置法平面布置法是结构力学中最常用的分析方法,也叫做单元法。
该方法根据材料的物理特性,将建筑结构分解为若干个分析单元,再根据这些单元之间的关系,建立起整个结构系统的力学模型,进行结构力学分析。
2、节点分析法节点分析法是结构力学中比较复杂的分析方法,它能够准确地模拟出结构受力时的变形情况,并且可以更深入地研究结构的变形机制和力学性能。
三、结构力学设计结构力学设计的基本过程包括建筑结构的规划、材料的选择、结构图绘制、分析计算和结构试验等。
需要注意的是,每一步的设计都要根据当前的技术条件和经济条件来确定,以保证最终建筑结构的完整性、可靠性和稳定性。
东南大学结构力学第1章绪论【精选】
M Fy
固定支座
M
Fx Fy
5. 材料性质的简化
• 在结构计算中,对组成各构件的材料一般都 假设为连续的、均匀的、各向同性的、完全 弹性或弹塑性的。
6. 荷载的简化
• 荷载按其分布情况可以简化为集中荷载和分 布荷载。
例:厂房结构的简化
原结构 屋顶计算简图
平面简化 计算简图
例:桁结点
4. 结构与基础间连接的简化
(1) 滚轴支座:
可以水平移动和转动,不能竖向移动;具有竖 向反力。
滚轴支座
滚轴支座
F xA
Fy AC
F yA
F yC
D
B
FyD FyB
计算简图
(2) 铰支座
沥青麻刀
或
Fx Fy
Fx Fy
屋架
焊缝 预埋钢板
柱
铰支座
(3) 定向支座
(4) 固定支座
3. 常见的雨伞、降落伞和气球各属于那种(张拉式薄 膜结构充气式薄膜结构)薄膜结构?
§1-2 结构的计算简图及简化要点
计算简图——可以代替某一实际结构用一个简化 的简化图形。
一、确定计算简图的原则
(1) 从实际出发——计算简图要反映结构的主要性能。 (2)分清主次,略去细节——计算简图要便于计算。
注:结构力学只研究杆件结构.
2) 结构力学的任务
• 讨论结构的组成规律和合理形式, 确定结构的计算简图。 • 讨论结构内力和变形的计算方法, 以进行结构的强度和刚
度验算。 • 讨论结构的稳定性以及在动力荷载作用下的响应。
3) 结构力学的研究方法
理论分析、实验研究和数值计算三方面。 要考 虑下列三方面的条件:
第一章 绪论
结构力学必考知识点
KP
yc
EI
图乘法几点说明
• 必须符合以上三个条件
• 与 yc分别取自不同M图,且 yc 只能是直线
M图的竖标 • 图乘法范围必须一致,且每一段图乘范围内,
y c 所在M图只有一条直线
• 若 与 yc 受拉侧相同, yc为正,反之为负
要熟练应用图乘法计算结构的位移,必须牢记一些常用 标准图形的面积和形心位置(如三角形,标准二次抛物 线等),对于非标准图形,可利用迭加原理进行分解。
mBB
mA
mB
P
+
mB Pl/4
M图的迭加不是图形的简单拼凑,而是竖标迭加
2 多跨静定梁 多跨静定梁的组成 基本部分--能独立
附属部分--不能独 承载的部分。 立承载的部分。
多跨静定梁的内力计算:先附后基
3 静定平面刚架
▪ 刚架:若干不共线杆件通过若干刚结点连接,组成的结构
▪ 平面刚架:刚架中的所有杆件和荷载均位于同一平面内
n W
式中,n为结构的超静定次数, W为体系的计算自由度。 (2)去约束法 将多余约束去掉,使原结构转化为静定结构,则所去联系总数, 即为原结构的超静定次数。 (3)框格法 框格法计算超静定次数的公式
n 3m h
式中,m为封闭框格数,h为单铰数
n=3×5-7=8 n=3×7-13=8
3. 力法的基本概念 基本未知量:多余约束力。 基本结构:去掉多余联系后的结构。 基本方程:利用基本结构与原结构变形一致的条件建立的求解 多余约束力的方程,又称为力法的典型方程或简称力法方程。 4. 力法的思路 力法的思路是搭桥法。即:综合考虑结构的平衡条件、物理条 件和位移条件,将超静定结构的计算转化为静定结构的计算。 可见,力法计算实际上是对静定结构进行计算。
结构力学考点归纳总结(最新整理)
结构力学考点归纳总结第一章一、简化的原则1. 结构体系的简化——分解成几个平面结构2. 杆件的简化——其纵向轴线代替。
3. 杆件间连接的简化——结点通常简化为铰结点或刚结点4. 结构与基础间连接的简化结构与基础的连接区简化为支座。
按受力特征,通常简化为:(1)滚轴支座:只约束了竖向位移,允许水平移动和转动。
提供竖向反力。
在计算简图用支杆表示。
(2)铰支座:约束竖向和水平位移,只允许转动。
提供两个反力。
在计算简图用两根相交的支杆表示。
(3)定向支座:只允许沿一个方向平行滑动。
提供反力矩和一个反力。
在计算简图用两根平行支杆表示。
(4) 固定支座:约束了所有位移。
提供两个反力也一个反力矩。
5. 材料性质的简化——对组成各构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. 荷载的简化——集荷载和分布荷载§1-4 荷载的分类一、按作用时间的久暂荷载可分为恒载和活载二、按荷载的作用范围荷载可分为集荷载和分布荷载三、按荷载作用的性质荷载可分为静力荷载和动力荷载四、按荷载位置的变化荷载可分为固定荷载和移动荷载第二章几何构造分析几何不变体系:体系的位置和形状是不能改变的讨论的前提:不考虑材料的应变2.1.2 运动自由度SS:体系运动时可以独立改变的坐标的数目。
W:W= (各部件自由度总和a )-(全部约束数总和) W=3m-(3g+2h+b)或w=2j-b-r.注意:j与h的区别约束:限制体系运动的装置2.1.4 多余约束和非多余约束不能减少体系自由度的约束叫多余约束。
能够减少体系自由度的约束叫非多余约束。
注意: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。
2.3.1 二元体法则约束对象:结点 C 与刚片约束条件:不共线的两链杆;瞬变体系§2-4 构造分析方法与例题1. 先从地基开始逐步组装2.4.1 基本分析方法(1)一. 先找第一个不变单元,逐步组装1. 先从地基开始逐步组装2. 先从内部开始,组成几个大刚片后,总组装二. 去除二元体2.4.3 约束等效代换1. 曲(折)链杆等效为直链杆2. 联结两刚片的两链杆等效代换为瞬铰①.分析:1.折链杆AC 与DB 用直杆2、3代替;2.刚片ECD 通过支杆1与地基相连。
结构力学总复习2012
2 静定结构的受力分析
3、由弯矩、剪力、载荷集度微分关系导出杆件 内力特点
荷载情况 弯矩图特点 剪力图特点
无荷载作用 均布荷载作用 集中力作用 集中力偶作用
斜直线 二次抛物线 拐点 突变
水平线 斜直线 突变 无变化
2 静定结构的受力分析
4、关于分段叠加法画弯矩图
分段叠加法画弯矩图: 根据杆上荷载情况将杆分为若干段; 用截面法求控制截面(不同节段的过渡截面)的弯矩; 在轴线上将弯矩标在受拉一侧,然后分段连线: 对无荷载作用的区段,直接连实线, 对有均布荷载作用的区段,先用虚线连接,然后叠加上 与区段长度相同的简支梁受均布荷载作用的抛物线(注意 是纵坐标的叠加,而不是图形的简单叠加)。
对称结构
受反对称荷载作用:结论与上 相反
5 力法
● 对称结构受对称或反对称荷载作用,用力法计算, 有两种处理方式: 选取对称的基本结构,在对称荷载作用下只考虑对称 基本未知量,在反对称荷载作用下只考虑反对称基本未 知量; 沿对称轴切开结构,根据对称轴截面上的内力或位移 特点,安上相应的支座,对任一个半边结构计算,然后 根据内力图对称性补齐成整体的内力图。 ● 对称结构受非对称荷载作用,可将荷载分成对称和 反对称两组(除非荷载分解很复杂),再利用对称性计 算。
RC
1
1
RC
1.25
I.L RC
1
1m
I .L M1
0.5m
郑州大学土木工程学院 樊友景编制
2
A 2m B 2m 2m C 1m D 2m
3
E 2m 1m F
作Q2的影响线
G 4m 2m H
I .L Q2
0.25 1.0
求影响量值 影响线的应用 最不利位置
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东南大学结构力学内部资料敬请参阅 6.力矩分配法 用力矩分配法计算连续梁和无侧移刚架 7.影响线 用静力法和机动法作静定梁和桁架反力和内力的影响线。 用机动法作超静定的影响线。 用影响线求给定荷载下的影响量。 8.矩阵位移法 单元刚度矩阵的概念。 利用一般单元的刚度矩阵求特殊单元的刚度矩阵。 局部坐标系和整体坐标系中结点力、位移和单元刚度矩阵的转换。 整体刚度矩阵的概念,和集成方法。 等效结点荷载。结构整体结点荷载的形成。 9.结构动力计算 单自由度体系的自由振动。自振频率的计算。 单自由度体系在简谐荷载作用下的受迫振动。 多自由度体系的自由振动。振型和频率的计算、主振型的正交性。 多自由度体系在简谐荷载作用下的受迫振动,振型分解法。 10.结构的极限荷载 截面极限弯矩的计算。 静定梁及刚架极限荷载的计算。 比例加载的定理。 连续梁的极限荷载。
东南大学结构力学内部资料敬请参阅 11.结构稳定性计算 临界荷载的确定。 弹性支承等截面杆的稳定性。
东南大学结构力学内部资料敬请参阅 比如说做完了,可以反过来检验一下。尖点的突变值,弯矩和荷载的 微分关系。。。。 3.静定结构的位移计算 弹性体的虚功原理及平面结构位移计算的一般公式。 静定平面弹性结构因荷载、支座移动、温度变化和制造误差而产生的 位移计算(单位荷载法)。 图乘法;三角形及标准二次抛物线图形的面积及形心位置。 弹性体系的功的互等定理、反力互等定理和位移互等定理。 建议这部分题目每种类型都要总结至少三道题目。另外有些马虎的同 学在图乘的时候一定要注意了,还有那 2/3,5/8.相信复习的同学都知 道。。 至于后面力法位移法矩阵位移动力学这可是东大重点。动力学没学的 同学们可要注意了。还有不要死记公式,没用的 4.力法 用力法计算超静定梁、刚架、桁架、组合结构。 上述超静定结构因荷载、支座移动、温度变化和制造误差而产生的内 力和位移的计算。 对称性的利用。 5.位移法 等截面直杆的转角位移方程。 用位移法计算刚架和连续梁由于荷载和支座移动产生的内力。 对称性的利用。
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东南大学 2012《结构力学》考试大纲
命题范围与重点
1.平面体系的几何组成分析 用平面几何不变体系的基本组成规则分析给定平面体系的几何构造, 判断其几何稳定性。 这部分题目每年都比较固定。4 道题目。细心的同学可以发现,4 道 题目也是反复着从东大第一章课后题目中选原题啊。所以大家知道难 度和复习重点了。 提醒一下,答题的时候要写清楚了,具体区分顺变,常变。不要只写 可变体系。否则会吃亏的。这一章实在没什么说的,个人猜测东大这 个题目就是想稳定学生的心理,不要太紧张了。 2.静定结构的内力计算 静定梁、刚架、桁架、拱和组合结构的内力计算。 直杆弯矩图的叠加法;直杆弯矩,剪力及荷载间的微分关系及增量关 系。 隔离体平衡法:结点法和截面法以及它们的联合应用。 多跨静定梁的计算方法。 刚体体系的虚功原理。 这个题目要注意了。分 2 个小题目。这种题目如同高数中的求导,积 分一样。平时训练多少题目都不为多。考试的时候这个题目要是卡住 了,心理上就比较紧张了。这个题目为基础题目。但要注意有些技巧,