龙驭球《结构力学Ⅰ》第3版下册笔记和课后习题(含考研真题)详解(渐近法及其他算法简述)【圣才出品】
龙驭球《结构力学Ⅰ》(第3版)配套题库【名校考研真题+课后习题+章节题库+模拟试题】(上册)
目 录第一部分 名校考研真题第1章 绪 论第2章 结构的几何构造分析第3章 静定结构的受力分析第4章 影响线第二部分 课后习题第1章 绪 论第2章 结构的几何构造分析第3章 静定结构的受力分析第4章 影响线第三部分 章节题库第1章 绪 论第2章 结构的几何构造分析第3章 静定结构的受力分析第4章 影响线第四部分 模拟试题龙驭球《结构力学Ⅰ》（第3版）配套模拟试题及详解第一部分 名校考研真题第1章 绪 论本章不是考研复习重点，暂未编选名校考研真题，若有最新真题会在下一版中及时更新。
第2章 结构的几何构造分析一、判断题图2-1所示体系的几何组成为几何不变体系，无多余约束。
（ ）[厦门大学2011研]图2-1二、选择题1．图2-2所示平面体系的几何组成是（ ）。
[浙江大学2010研]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．几何瞬变图2-2图2-3错【答案】如图2-1（b ），分别视ABD 和基础为刚片Ⅰ和Ⅱ,两刚片通过链杆AC 、BE 和D 处的支座链杆相连，三根链杆相交于一点O ，故该体系为几何瞬变体系。
【解析】A【答案】如图2-3所示，把大地看成刚片3，刚片1和2形成瞬铰（1,2），刚片1和3形成瞬铰（1,3），刚片2和3形成无穷远处瞬铰（2,3），三个铰不共线，因此是无多余约束的几何不变体系。
【解析】2．图2-4（a ）所示体系的几何组成是（ ）。
[武汉大学2012研、郑州大学2010研、华南理工大学2007研、河海大学2007研]A ．无多余约束的几何不变体系B ．几何可变体系C ．有多余约束的几何不变体系D．瞬变体系图2-4三、填空题1．图2-5所示体系是几何________变体系，有________个多余约束。
[重庆大学2006研]图2-52．如图2-6（a ）所示体系的几何组成为________体系。
[南京理工大学2011研]图2-6A【答案】鉴于刚片与构件可以等效互换，所以可将图2-4（a ）所示体系替换为图2-4（b ）所示体系，然后通过依次去除C 支座链杆与CE 杆、D 支座链杆与DE 杆所组成的二元体，以及二元体A-E-B 后，可知原体系为无多余约束的几何不变体系。
龙驭球《结构力学》笔记和课后习题(含真题)详解(矩阵位移法)【圣才出品】
第9章 矩阵位移法9.1 复习笔记一、矩阵位移法的基本思路矩阵位移法又称为杆件结构的有限元法。
分析的两个基本步骤：（1）单元分析；（2）整体分析。
单元分析：建立杆端力与杆端位移间的刚度方程，形成单元刚度矩阵。
整体分析：将单元合成整体，按照刚度集成规则形成整体刚度矩阵，建立位移基本方程。
二、单元刚度矩阵（局部坐标系）进行单元分析，推导单元刚度方程和单元刚度矩阵。
单元刚度方程是指由单元杆端位移求单元杆端力的一组方程，可以用“”表示，由位移求力称为“正问题”。
相应的由力求位移称为“反问题”。
正问题的解是唯一的确定的，但是反问题则可能无解，如果有解也非唯一解。
当外部荷载为不平衡力系时，反问题无解；当外荷载为平衡力系时，反问题有解但是因为杆件除本身变形外还可有任意刚体位移，此时反问题的解不唯一。
本书暂不考虑反问题的求解。
1．一般单元图9-1所示为平面刚架中的一个等截面直杆单元.单元的两个端点采用局部编码1和2，由端点1到端点2的方向规定为杆轴的正方向，在图中用箭头标明。
F →∆e图9-1图中采用坐标系，其中轴与杆轴重合。
这坐标系称为单元坐标系或者局部坐标系。
字母、的上面都画了一横，作为局部坐标系的标志。
推导单元刚度方程时，有以下几点需要注意：重新规定正负号规则、讨论杆件单元的一般情况、采用矩阵表示形式。
在局部坐标系中，图9-2所示的位移、力分量方向为正方向。
图9-2杆件性质：长度l ，截面面积A ，截面惯性矩I ，弹性模量E ；杆端位移u 、v 、θ。
根据杆端位移可以推导出下面两组刚度方程：（9-1）x y x x y（9-2）将上述六个刚度方程列成矩阵形式：（9-3）其中就是局部坐标系下单元刚度矩阵，即为（9-4）2．单元刚度矩阵的性质 （1）单元刚度系数的意义e e ek F∆=eK代表单元杆端第j 个位移分量等于1时所引起的第i 个杆端力分量。
（2）是对称矩阵，即。
（3）一般单元的是奇异矩阵，即，因此不存在逆矩阵。
龙驭球《结构力学Ⅰ》笔记和课后习题(含考研真题)详解(虚功原理与结构位移计算)
第5章虚功原理与结构位移计算5.1 复习笔记一、应用虚力原理求刚体体系的位移1．推导位移计算一般公式的基本思路推导过程的基本思路是“化整为零和积零为整”：把结构的整体变形分解为局部变形，应先用刚体体系的虚力原理导出局部变形时的位移公式，然后应用叠加原理，导出整体变形时的位移公式。
2．结构位移计算概述（1）计算结构位移的目的①验算结构的刚度；②为超静定结构的内力分析打下基础。
（2）产生位移的原因①荷载作用；②温度变化和材料胀缩；③支座沉降制造误差。
3．应用虚力原理求刚体体系的位移——单位荷载法例如，图5-1-1（a）中的静定梁，支座A向上移动一个已知距离c，现在拟求B点1的竖向位移 。
图5-1-1位移状态已给定，力系则可根据我们的意图来虚设。
在拟求位移∆的方向设置单位荷载，根据平衡条件，可得支座A 的反力R1F ＝ba-，图5-1-1（b ）中的虚设平衡力系在实际刚体位移上作虚功，虚功方程为可以求解出 1=b c a∆在拟求的位移∆方向虚设单位荷载，并利用平衡条件求出与1c 相应的支座反力R1F 。
这个解法称为单位荷载法。
4．支座移动时静定结构的位移计算 归纳求解步骤如下：（1）沿拟求位移Δ方向虚设相应的单位荷载，并求出单位荷载作用下的支座反力；（2）令虚设力系在实际位移上作虚功，建立虚功方程R 10K K F c ∆⋅+∑⋅=（3）由虚力方程，解出拟求位移二、结构位移计算的一般公式——单位荷载法1．局部变形时静定结构的位移计算举例图5-1-2（a）所示悬臂梁在B处两个相邻截面有相对转角θ。
试求A点的竖向位移Δ。
图5-1-2解：图5-1-2（a）中的实际位移状态可改用图5-1-2（b）来表示。
这里，在B处加铰，把实际位移状态明确地表示为刚体体系的位移状态。
为了求未知位移Δ，可虚设力系如图5-1-2（c）所示。
这里，在A点沿拟求位移Δ的方向虚设单位荷载。
此外．在铰B处还必须虚设一对弯矩根据平衡条件可求出均数值如下令图5-1-2（c）中的平衡力系在图5-1-2（b）中的实际位移上作功，可写出虚功方程如下解得由此看出，位移Δ与截面相对转角θ成正比，它们之间的比例系数正好就是虚设单位荷载在该截面引起的弯矩。
龙驭球《结构力学》笔记和课后习题(含真题)详解(能量原理)【圣才出品】
——结构可能位移下的应变能，对于刚架通常只考虑弯曲应变能，用扰度 表示则 为：
——结构的荷载势能，用位移表示：
2．势能驻值原理 势能驻值原理：如果结构位移满足几何条件，且不位移相应的内力（即根据物理条件由 此位移求得的内力）还满足静力条件，则该位移必使其势能 EP 为驻值；反之，位移满足几 何条件，且此位移还使势能 EP 为驻值，则该位移相应的内力必然满足静力条件。 可用下列图示表示：
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如果结构的位移既满足几何条件，其相应的内力又满足静力条件，则此位移就是结构的 真实位移。因此，势能驻值原理又可以表示为：真实位移使势能为驻值；反之，使势能为驻 值的可能位移就是真实位移。
3．基于势能原理的解法 以能量形式表示的位移法：
式中， 是多余未知力，
和
分别是静定的基本结构在单
位力
和给定荷载 作用下产生的平衡内力。
总的来说，真实内力必定是可能内力；而可能内力一般丌等同于真实内力。
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3．静力可能应变
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应用物理条件，由静力可能内力导出的应变称为静力可能应变。
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第 13 章 能量原理
13.1 复习笔记
一、可能内力不可能位移 静力可能内力：平衡内力 几何可能内力：协调位移 1．静力方程 杆件的静力方程有三组：①各杆的平衡微分方程；②杆端的静力边界条件；③结点的静 力联结条件。 （1）杆件的平衡微分方程：采用局部坐标
龙驭球《结构力学》笔记和课后习题(含真题)详解(渐近法及其他算法简述)
中的计算，进行二次分配传递。 （5）各点循环放松，每次产生的新约束力矩会越来越小，一般进行两三轮计算就能满
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足工程精度。
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l 转动刚度可由位移法中的杆端弯矩公式导出，以下列出常用转动刚度： 远端固定，S=4i；远端简支，S=3i；远端滑动，S=i；远端自由，S=0。
2．分配系数
任一杆件在某结点的分配系数等于杆件的转动刚度不汇交于该结点的各杆转动刚度之
和的比值。它起到将作用于某结点的弯矩按比例分配到汇交于该结点各杆的近端的作用，用
三、无剪力分配法 1．应用条件 刚架中除杆端无相对线位移的杆件外，其余杆件都是剪力静定杆件。
2．剪力静定杆件的固端弯矩
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先根据静力条件求出杆端剪力，然后将杆端剪力看作杆端荷载。按该端滑动，另端固定 的杆件进行计算。
出附加刚臂给予结点的约束力矩，用 M 表示。约束力矩规定以顺时针转向为正。
（3）放松结点：将丌平衡弯矩（固端弯矩之和）反号后，按分配系数、传递系数进行 分配、传递。
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（4）结构的实际受力状态：将各杆的固端弯矩、分配弯矩和传递弯矩相加，即得各杆 的最后弯矩。
束力 M C 相反的力矩，由这个 M C 引起的固端弯矩，可利用力矩分配法进行计算。计算后 经过一次传递，B 点处的约束力矩变成了 M B M BC 。
（3）将结点 C 重新固定，放松结点 B，相当于在有一个反向力矩加到 B 点上，即为
结构力学龙驭球第三版课后习题答案课件
根据空间力矩的定义和性质，计算力对点 的矩和力对轴的矩。
03 材料力学部分习题答案
材料力学基 础
总结词
掌握材料力学的基本概念、原理和公 式。
详细描述
这部分习题答案将提供关于材料力学 基础知识的详细解释，包括应力和应 变的概念、胡克定律、弹性模量等， 以便学生更好地理解材料力学的基本 原理和公式。
振动分析
总结词：掌握振动分析的基本原理和方 法
掌握振动分析中常用的计算方法和技巧， 如模态分析和谱分析。
熟悉振动分析中常用的数学模型和方程， 如单自由度系统和多自由度系统的振动 方程。
详细描述
理解振动分析的基本概念和原理，包括 自由振动和受迫振动。
05 弹性力学部分习题答案
弹性力学基础
总结词
详细描述了弹性力学的基本概念、假设、基本方程和解题方法。
详细描述
这部分内容主要介绍了弹性力学的基本概念，包括应力和应变、胡克定律等。同时，也介绍了弹性力 学的基本假设，如连续性、均匀性、各向同性等。此外，还详细阐述了弹性力学的基本方程，包括平 衡方程、几何方程和物理方程，并给出了相应的解题方法。
平面问题
总结词
针对平面问题的解题技巧和思路进行了 深入探讨。
这部分习题答案将针对剪切与扭转的受力分析、应力和应变计算进行详细的解析，包括剪切与扭转的受力分析、 应力和应变计算等，帮助学生理解剪切与扭转的基本概念和计算方法。
04 动力学部分习题答案
动力学基础
详细描述
总结词：掌握动力学基本概 念和原理
01
掌握牛顿第二定律、动量定
理、动量矩定理等基本原理。
02
VS
详细描述
该部分内容主要针对平面问题进行了深入 的探讨，包括平面应力问题和平面应变问 题。对于平面应力问题，介绍了如何利用 应力函数和叠加原理求解；对于平面应变 问题，则介绍了如何利用格林函数和积分 变换等方法进行求解。此外，还对平面问 题的基本假设和简化方法进行了阐述。
龙驭球《结构力学》(第3版)配套模拟试题及详解【圣才出品】
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3.图 16 所示组合结构，FP＝1 在 ACB 段移动，链杆 DE 轴力的影响线在 C 点处的竖标
值为
。
图 16
【答案】1 【解析】根据影响线定义，本题实际是求将 FP＝1 移至 C 点时 DE 的轴力。
4．图 17 所示结构按矩阵位移法计算，则不结点位移 1、2（正方向见图虚线标示）对
应的等效结点荷载向量为：[
， ]T。
图 17
【答案】 ql 2 ； ql 2 24 2
【解析】将 B 处固结，画出相应荷载下的弯矩图，取 B 结点进行受力分析，可得 F1P， F2P，直接根据相应荷载下的受力图得到。
8．图 11 所示单自由度动力体系，质量 m 在杆件中点，各杆 EI、l 相同，其自振频率 的大小排列次序为（ ）。
A．（a）>（b）>（c） B．（c）>（b）>（a） C．（b）>（a）>（c） D．（a）>（c）>（b）
【答案】C 【解析】解法一：由
图 11 ，δ11 小者 ω 大。
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图9
7．图 10（a）所示弹性支承刚性压杆体系，其临界荷载 FPcr 圣才电子书
C．FPcr＝2kl
D．FPcr＝ kl 2
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图 10 【答案】B 【解析】结构失稳形式如图 10（b）所示，由∑MB＝0 得 kyl×2－FPcry×2＝0 FPcr＝ kl。
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龙驭球《结构力学Ⅰ》(第3版)名校考研真题-力法(中册)(圣才出品)
第6章力法一、选择题1．图6-1所示结构的弯矩图轮廓是（选项见图）（）。
[浙江大学2012研]图6-1【答案】A【解析】B项，将支座位移分成正对称和反对称两种情况来分析，在Δ/2正对称位移作用下，弯矩图为0；在Δ/2反对称位移作用下，弯矩图为反对称。
CD两项，根据竖杆的弯矩图判断出CD两项的两柱都有水平方向的剪力且方向相同，但由于原结构上无荷载作用，不满足∑=0F。
x2．设图6-2所示结构在荷载作用下，横梁跨中产生正弯矩。
现欲使横梁跨中产生负弯矩，应采用的方法是（）。
[哈尔滨工业大学2012研]A．减小加劲杆刚度及增大横梁刚度B．增大加劲杆刚度及减小横梁刚度C．增加横梁刚度D．减小加劲杆刚度图6-2【答案】B【解析】本题关键在于中间的竖杆。
当竖杆EA→0时，相当于没有竖杆，这时水平杆为简支梁，跨中弯矩为正弯矩；当竖杆EA→∞时，相当于刚性支座杆，这时水平杆为双跨梁，跨中弯矩为负弯矩。
因此增大劲杆刚度会使跨中产生负弯矩；同样如果减小横梁刚度，也就相当于劲杆的刚度相对增加了。
3．图6-3（a）、（b）所示两结构（EI＝常数），右端支座均沉降Δ＝1，两支座弯矩关系为（）。
[西南交通大学2009研]A．M B＞M DB．M B＝M DC．M B＜M DD．MB＝－M D图6-3【答案】C【解析】画出6-3（a）、（b）两图对应的图及支座位移引起的位移图，分别见图6-3（c）、（d）、（e）、（f），对应的力法方程分别为δ11X1＋Δ1C＝0和。
两式系数的关系为：，[因为图乘时图6-3（c）中斜杆的长度大于图6-3（e）中相应直杆的长度]，因此，而，所以M B＜M D。
二、填空题1．原结构及温度变化（E 1I1，）下的M图如图6-4所示，若材料的有关特性改为（E2I2，），且/＝1.063，E1I1/E2I2＝1.947，以外侧受拉为正，则M B＝________。
[天津大学2008研]图6-4【答案】61.84kN·m【解析】根据已知条件得：，因此M B缩小为原来的2.07倍，即M B2＝128/2.07＝61.84kN·m。
龙驭球《结构力学Ⅰ》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(上册)-第一章至第三章【圣才出品】
第1章绪论1.1复习笔记一、结构力学的学科内容和教学要求1．结构建筑物、工程设施中承受和传递荷载而起骨架作用的部分。
从几何角度上可分为杆件结构、板壳结构、实体结构三类。
2．结构力学研究内容（1）结构力学的研究对象，主要是杆件结构；（2）结构力学的研究任务，是根据力学原理研究在外力和其他外界因素作用下结构的内力和变形，结构的强度、刚度、稳定性和动力反应，以及结构的组成规律和受力性能；（3）结构力学的研究方法，包含理论分析、实验研究和数值计算三个方面；（4）结构力学的基本方程，包含力系的平衡方程或运动方程、变形与位移间的几何方程和应力与变形间的物理方程（本构方程）。
3．能力培养包括分析能力、计算能力、自学能力、表达能力。
二、结构的计算简图和简化要点1．结构的计算简图计算中需要寻求一个简化的图形来代替实际结构，这个图就称为结构的计算简图。
它的确定原则：（1）从实际出发，即要反映结构的主要受力特征；（2）分清主次，略去细节，以便于计算。
2．简化要点（1）结构体系，常略去次要空间约束，简化为平面结构计算；（2）杆件用轴线简化，杆件间的连接区用结点表示，杆长用结点间距离表示，荷载作用点也转移到轴线上；（3）杆件间的连接区，根据实际情况简化为铰结点或刚结点；（4）结构和基础连接，一般简化为滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座；（5）材料性质，一般简化为连续、均匀、各向同性、完全弹性或弹塑性的材料；（6）荷载，均简化为作用在杆件轴线上，分为集中荷载和均布荷载。
三、杆件、杆件结构、荷载的分类1．杆件通常分为梁、拱、桁架、刚架、组合结构。
2．杆件结构（1）根据空间特性，分为平面结构和空间结构；（2）根据计算特性，分为静定结构、超静定结构。
3．荷载（1）根据作用时间，分为恒载和活载；（2）根据作用性质，分为静力荷载和动力荷载。
四、学习方法（1）加——广采厚积，织网生根（博学）；（2）减——去粗取精，弃形取神（学识）；（3）问——知惑解惑，开启迷宫（学问）；（4）用——实践检验，多用巧生（学习）；（5）创新——觅真理立巨人肩上，出新意于法度之中（读破）。
结构力学龙驭球第三版课后习题答案课件
contents
目录
• 结构力学概述 • 习题分类与解题思路 • 难点讲解与解题技巧 • 典型习题详解与答案 • 课程总结与复习建议
01
结构力学概述
结构力学的研究对象和内容
研究对象
结构力学以杆件结构为主要研究对象， 包括梁、板、柱、墙、框架等构件组成 的结构体。
动量定理的应用范围
01
理解动量定理的适用范围，并明确其在解决质点和刚体动力学
问题中的优势。
动量与冲量的计算
02
掌握动量和冲量的计算方法，以便在应用动量定理时能够准确
进行计算。
动量定理的方程形式
03
熟悉动量定理的不同方程形式，根据具体问题选择合适的方程
进行求解。
如何运用弹性力学原理解决工程实际问题
01
01
02
03
04
05
建筑设计：结构力学为 建筑设计提供理论支持 ，确保建筑物在各种荷 载作用下的安全性、稳 定性和经济性。
桥梁工程：桥梁是承受 荷载并跨越障碍物的关 键构件，结构力学在桥 梁设计中起着至关重要 的作用，确保桥梁的承 载能力和行车安全。
塔架和高层建筑：高层 建筑和塔架结构在风荷 载、地震作用等复杂荷 载条件下的稳定性和安 全性，需要结构力学进 行详细分析和设计。
通过绘制受力图，将复杂受力情 况分解为简单的力系，以便更好
地进行分析和计算。
主力和约束力
正确区分主力和约束力，并应用牛 顿第三定律分析约束反力，以求解 平衡方程。
矢量运算方法
利用矢量运算方法，如力的合成与 分解，将多个力简化为一个或少数 几个等效力，简化受力分析过程。
如何应用动量定理解决动力学问题
龙驭球《结构力学Ⅰ》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(中册)-第7章【圣才出品】
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在对称轴上的截面 C 没有转角和水平位移，但可有竖向位移。计算中所取半边结构如 图 7-1-6（b）所示，C 端取为滑动支承端。
（2）反对称荷载（图 7-1-6（c）） 在对称轴上的截面 C 没有竖向位移，但可有水平位移和转角。计算中所取的半边结构 如图 7-1-6（d）所示，C 端为辊轴支座。 2．偶数跨对称结构 （1）对称荷载（图 7-1-7（a））
下面举例说明位移法的基本方程的建立过程。
图 7-1-1（a）所示刚架，柱的线刚度为 i ，梁的线刚度为 2i 。基本未知量为刚结点 B
的转角B 和柱顶的水平位移 ，如图 7-1-1（b）所示。
（1）各杆的杆端弯矩如下
（2）力矩平衡方程 （3）水平投影方程
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二、杆件单元的形常数和载常数——位移法的前期工作 1．由杆端位移求杆端内力——形常数
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（1）位移法中的正负号规则 结点转角 θA、θB，弦转角 φ ，杆端弯矩 MAB、MBA，一律以顺时针转向为正。 （2）刚度系数与刚度方程
（3）单位位移 2 1单独作用，在附加约束中产生的力（图 7-1-5）。
图 7、题库视频学习平台
同理，AB，CD 两柱顶有一个侧向位移，所以 4．位移法典型方程
六、位移法解对称结构 1．奇数跨对称结构 （1）对称荷载（图 7-1-6（a））
表 7-1-1 等截面杆件的固端弯矩和剪力
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龙驭球《结构力学Ⅰ》笔记和课后习题(含考研真题)详解(力 法)【圣才出品】
第6章力法6.1 复习笔记一、超静定次数的确定——力法的前期工作1．超静定结构的静力平衡特征和几何构造特征（1）静力平衡特征一个结构，如果它的支座反力和各截面的内力不能完全由静力平衡条件唯一地加以确定，就称为超静定结构。
（2）几何构造特征超静定结构是有多余约束的几何不变体系。
2．超静定次数的确定（1）从几何构造看，超静定次数＝多余约束的个数。
（2）从静力分析看，超静定次数＝未知力个数－平衡方程的个数。
（3）求超静定次数时，应注意以下事项：①撤去一根支杆或切断一根链杆，等于拆掉一个约束；②撤去一个铰支座或撤去一个单铰，等于拆掉两个约束；③撤去一个固定端或切断一个梁式杆，等于拆掉三个约束；④在连续杆中加入一个单铰，等于拆掉一个约束；⑤不要把必要约束拆掉；⑥要把全部多余约束都拆除。
二、力法的基本概念1.力法的基本未知量、基本体系和基本方程 （1）力法的基本未知量把多余未知力的计算问题当作超静定问题的关键问题，把多余未知力当作处于关键地位的未知力——称为力法的基本未知量。
（2）力法的基本体系和基本结构①含有多余未知力的静定结构，称为力法的“基本体系”； ②去掉多余约束力和荷载后的静定结构，称为力法的“基本结构”。
（3）力法的基本方程11δ——基本结构在单位未知力单独作用下沿1X 方向的位移；1X ——未知力；1P ∆——基本结构在荷载单独作用下沿1X 方向的位移。
2.多次超静定结构的计算 （1）二次超静定结构①图6-1-1（a ）为二次超静定结构，取B 点两个支杆为多余约束，用X 1、X 2作为基本未知量代替，则基本体系如图6-1-1（b ）所示。
图6-1-1②二次超静定结构的力法基本方程（2）多次超静定——力法典型方程——由荷载产生的沿方向的位移；——由单位力产生的沿方向的位移，常称为柔度系数。
在得到多余未知力的数值之后，超静定结构的内力可根据平衡条件求出，或者根据叠加原理用下式计算三、力法解超静定刚架和排架1.刚架的解法步骤（1）选取基本体系；（2）列出力法方程；（3）求系数和自由项；（4）求多余未知力；（5）作内力图。
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的基本方程为
弯矩方程可以表示为
k111 F1P 0
（a）
M M11 M P
（3）采用力矩分配法求得基本结构在荷载作用下的附加反力
和弯矩
（b） 。
（4）假设
，基本结构产生附加反力 和弯矩 。
（5）根据位移法的基本方程（a）,求出节点线位移
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其中，μAj 称为分配系数。 （3）传递系数
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这个比值 称为传递系数。传递系数表示当近端有转角时，远端弯矩与近端弯矩的 比值。
对等截面杆件来说，传递系数 C 随远端的支承情况而异，数值如下：
①远端固定 ②远端滑动 ③远端铰支 2．基本运算环节（单结点转动的力矩分配） （1）力矩分配法的物理概念可用实物模型来说明。如图 8-1-1 所示为一连续梁的模型。
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第 8 章 渐近法及其他算法简述
8.1 复习笔记
一、力矩分配法的基本概念 1．名词解释——转动刚度、分配系数、传递系数 （1）转动刚度 转动刚度表示杆端对转动的抵抗能力。杆端的转动刚度以 S 表示，它在数值上等于使 杆端产生单位转角时需要施加的力矩。 常用转动刚度汇总如下： ①远端固定 ②远端简支 ③远端滑动 ④远端自由 （2）分配系数
（
），力偶使结构产生变形,如图 8-1-1（c）。
③把图 8-1-1（b）、（c）所示两种情况叠加，就得到结构实际的变形，如图 8-1-1（a）
所示。此时将图 8-1-1（b）、（c）两种情况下的杆端弯矩叠加，可得图 8-1-1（a）实际情
况下的杆端弯矩。
二、多结点的力矩分配 1．多结点转动的连续梁和无侧移刚架的计算 对于具有多个结点转动的连续梁和无侧移刚架，只要逐次对每一个结点应用单结点的基 本运算，就可以渐近方式求出解答，求出杆端弯矩。 2．三跨连续梁的模型 8-1-2（a）所示，相应于此变 形的弯矩是要计算的目标。 （2）先在结点 B 和 C 加约束，阻止结点转动，然后再加砝码。这时，约束把连续梁分 成了三根单跨梁，仅 BC 一跨有变形，如图 8-1-2（b）中虚线所示。 （3）去掉结点 B 的约束（图 8-1-2（c），注意此时结点 C 仍夹紧），这时结点 B 将有 转角，累加的总变形如图 8-1-2（c）中虚线所示。 （4）重新将结点 B 夹紧，然后去掉结点 C 的约束。累加的总变形将如图 8-1-2（d） 中虚线所示。从模型中可以看出，此时变形已比较接近实际变形。
然后按式（b）可作出弯矩图。
六、近似法 1．忽略剪力和轴力引起的变形。 2．在竖向荷载作用下忽略刚架的侧移——分层计算法 分层计算法就是忽略侧移影响的一种近似法，采用两个近似假设： （1）忽略侧移的影响，用力矩分配法计算； （2）忽略每层梁的竖向荷载对其他各层的影响，把多层刚架分解，一层一层地单独计 算。 3．在水平荷载作用下忽略刚架的结点转角——反弯点法 多层多跨刚架采用反弯点法，基本假设是把刚架中的横梁简化为刚性梁。
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图 8-1-3 （2）当 A 端转动θA 时，杆端力偶为 由此可知，零剪力杆件的转动刚度为 传递系数为
五、力矩分配法与位移法联合应用 1．力矩分配法与位移法联合应用的条件 对于一般有结点线位移的刚架，力矩分配法和无剪力分配法均不适用。为此，可联合应 用力矩分配法与位移法求解，用力矩分配法考虑角位移的影响，用位移法考虑线位移的影响。 2．力矩分配法与位移法联合应用的计算原理
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图 8-1-4
以图 8-1-4（a）所示刚架为例说明计算的原理。
（1）采用修改的位移法（也称为线位移法）求解，取基本未知量只包含线位移，而不
包含角位移，位移法的基本结构如图 8-1-4（b）所示。
（2）根据位移法的基本结构可知，基本体系为 8-1-4(c)、（d）两种状态叠加，位移法
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（1）在对称荷载作用下，弯矩图和轴力图是对称的，而剪力图是反对称的；
（2）在反对称荷载作用下，弯矩图和轴力图是反对称的，而剪力图是对称的。
四、无剪力分配法 1．无剪力分配法的应用条件 刚架中除杆端无相对线位移的杆件外，其余杆件都是剪力静定杆件。 2．剪力静定杆件的固端弯矩 （1）根据静力条件求出杆端剪力； （2）将杆端剪力看作杆端荷载； （3）按该端滑动、另端固定的杆件进行计算。 3．零剪力杆件的转动刚度和传递系数 （1）在图 8-1-3 中，杆 AB 称为零剪力杆件。 ①变形特点是结点 A 既有转角，同时也有侧移； ②受力特点是各截面剪力都为零，因而各截面的弯矩为一常数。
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图 8-1-2 三、力矩分配法解对称结构 1．对称结构上任意荷载的计算 作用在对称结构上的任意荷载，可以分解为对称荷载和反对称荷载两部分分别计算。
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2．弯矩图和轴力图
七、超静定结构各类解法的比较和合理选用 1．基本方程直接解法和渐近解法的比较 （1）直接解法是首先建立基本方程，通常是一组线性代数方程，然后采用直接法求解 这组线性代数方程； （2）渐近解法分两种： ①首先建立基本方程，但解方程组时却采用迭代解法，这是一种后半截的渐近法； ②不去建立线性代数方程组，而是根据力学概念，使结构的受力变形状态以渐近方式逼 近真实的受力变形状态，这是一种全过程的渐近法。 2．手算方法和计算机方法的比较 （1）结构力学学科是在手算条件下逐步形成的，经典结构力学讲的都是手算方法；
图 8-1-1 （2）计算步骤如下： ①设想先在结点 B 加一个阻止转动的附加约束阻止结点 B 转动，然后再加载荷。载荷 在附加约束处产生约束力矩 ，且结构发生如图 8-1-1（b）所示变形。 ②解除附加约束，使结构恢复到原来状态，相当于在原有附加约束力矩 处施加力偶
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