结构力学十大关系
结构力学最全知识点梳理及学习方法
结构力学最全知识点梳理及学习方法结构力学是工程领域的基础学科之一,主要研究物体在受力作用下的变形和破坏行为。
下面将对结构力学的知识点进行梳理,并提供一些学习方法。
1.静力学知识点:(1)力的分解与合成(2)平衡条件及对应的力矩平衡条件(3)杆件内力分析(4)支座反力的计算(5)重力中心和重力矩计算方法学习方法:静力学是结构力学的基础,要通过大量的练习加深对概念和公式的理解,并注重实际问题的应用。
2.应力学知识点:(1)应力的定义和类型(正应力、剪应力、主应力等)(2)应力的均衡方程(3)材料的本构关系(线性弹性、非线性弹性、塑性等)(4)薄壁压力容器的应力分析学习方法:应力学是结构力学的核心内容,要掌握应力的计算方法和不同材料的应力应变关系,需要多阅读教材和参考书籍,理解背后的物理原理,并进行大量的练习。
3.变形学知识点:(1)应变的定义和类型(线性应变、剪应变、工程应变等)(2)应变-位移关系(3)杆件弹性变形分析(4)杆件的刚度计算学习方法:变形学是结构力学的重要组成部分,要掌握应变的计算方法和杆件的变形规律,可以通过编程模拟杆件的变形过程或进行实验验证。
4.强度计算知识点:(1)材料的强度和安全系数(2)拉压杆件的强度计算(3)梁的强度计算(4)刚结构的强度计算5.破坏学知识点:(1)破坏形态(拉伸、压缩、剪切、扭转等)(2)材料的断裂特性和疲劳破坏(3)结构的失效分析(4)杆件和梁的屈曲分析学习方法:破坏学是结构力学的进一步深入,要了解不同破坏形态的特点和计算方法,并进行典型案例分析,以提高预测和识别破坏的能力。
学习方法总结:(1)理论学习:多阅读教材和参考书籍,并注重理解概念和原理。
(2)练习和实践:进行大量的计算练习和模拟分析,提高解决实际结构问题的能力。
(3)案例分析:通过分析实际案例,学习不同结构的设计和分析方法。
(4)交流和讨论:与同学和老师进行交流和讨论,共同学习和解决问题。
结构力学知识点超全总结
结构力学知识点超全总结结构力学是一门研究物体受力和变形的力学学科,它是很多工程学科的基础,如土木工程、机械工程、航空航天工程等。
以下是结构力学的一些重要知识点的总结:1.载荷:结构承受的外力或外界加载的活动载荷,如重力、风荷载、地震载荷等。
2.支座反力:为了平衡结构受力,在支座处产生的力。
3.静力平衡:结构处于静止状态时,受力分析满足力的平衡条件。
这包括平面力系统的平衡、剪力力系统的平衡和力矩力系统的平衡。
4.杆件的拉力和压力:杆件受力状态分为拉力和压力。
拉力是杆件由两端拉伸的状态,压力是杆件由两端压缩的状态。
5.梁的受力和变形:梁是一种长条形结构,在实际工程中经常使用。
梁的受力分析包括剪力和弯矩的计算,梁的变形包括弯曲和剪切变形。
6.悬臂梁和简支梁:悬臂梁是一种只有一端支座的梁结构,另一端自由悬挂。
简支梁是两端都有支座的梁结构。
7.梁的挠度和渐进程度:梁的挠度是指结构在受力后发生的形变。
梁的渐进程度是指梁的挠度随着距离变化的情况。
8.板和平面受力分析:板是一种平面结构,它的受力和变形分析和梁类似。
平面受力分析是一种在平面框架结构上进行受力分析的方法。
9.斜拉索:斜拉索是一种由杆件和拉索组成的结构,它广泛应用于桥梁、摩天大楼等工程中。
斜拉索的受力分析包括张力和弯矩的计算。
10.刚度:刚度是指物体在受力作用下抵抗变形的能力。
刚度越大,物体的变形越小。
刚度可以通过杆件的弹性模量和几何尺寸进行计算。
11.弹性和塑性:结构的受力状态可以分为弹性和塑性两种情况。
弹性是指结构受力后能够恢复到原始形状的性质,塑性是指结构受力后会产生永久变形的性质。
12.稳定性和失稳:结构的稳定性是指结构在受力作用下保持原始形状的能力。
失稳是指结构在受力过程中无法保持原始形状,产生不稳定状态。
13.矩形截面和圆形截面的力学特性:矩形截面和圆形截面是两种常见的结构截面形状。
矩形截面具有较高的抗弯刚度,而圆形截面具有较高的抗剪强度。
大一结构力学知识点
大一结构力学知识点大一结构力学是建筑工程、土木工程等相关专业的基础课程之一,主要介绍了物体静力学的基本概念和分析方法。
本文将详细介绍大一结构力学的主要知识点,包括力、力的平衡、力的合成与分解、力的作用点、力的距离矩、力的转动平衡、弯矩、弯曲力等。
请注意,本文所提到的知识点仅供参考,具体内容可能因学校和教材的不同而有所差异。
一、力的概念及力的平衡力是物体之间相互作用时产生的效果。
力的大小通常用牛顿(N)作为单位。
力有大小和方向,可以用矢量表示。
力的平衡是指物体所受的力相互抵消,物体处于平衡状态。
力的平衡条件有三种:平衡力的合力为零、平衡力的合力矩为零、平衡力的合力和合力矩均为零。
二、力的合成与分解力的合成是指多个力合成一个力的过程。
力的合成方法有两种,即几何法和代数法。
力的分解是指一个力分解为几个力的过程。
力的分解方法有两种,即几何法和代数法。
三、力的作用点力的作用点是力所施加的位置。
力的作用点的移动不影响力的效果,但会改变物体的受力状况。
四、力的距离矩力的距离矩是衡量力对物体转动作用的大小。
力的距离矩等于力的大小与力臂(力所施加的垂直距离)的乘积。
距离矩越大,力对物体的转动作用越大。
五、力的转动平衡力的转动平衡是指物体所受力的合力矩为零,物体处于转动平衡状态。
转动平衡分为两种情况:正转动平衡和负转动平衡。
六、弯矩弯矩是指物体受到外力作用时产生的一对相等大小、方向相反的力。
弯矩的大小等于外力的大小乘上力臂的长度。
通常用牛顿·米(N·m)作为单位。
七、弯曲力弯曲力是指物体在受弯矩作用下形成的弯曲形状。
弯曲力的大小与弯矩的大小成正比,与物体的质量和长度成反比。
总结:大一结构力学的知识点主要包括力的概念及力的平衡、力的合成与分解、力的作用点、力的距离矩、力的转动平衡、弯矩和弯曲力等。
通过学习这些知识点,我们可以了解物体在受力作用下的平衡和变形情况,为后续的学习和实践打下坚实的基础。
当然,这些知识点只是大一结构力学中的一部分,还有更多相关内容等待我们深入学习和探索。
结构力学主要知识点归纳
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。
河北省考研土木工程学科复习资料结构力学重要知识点整理
河北省考研土木工程学科复习资料结构力学重要知识点整理结构力学在土木工程学科中占据着重要的地位,它是研究力的作用和力引起的物体运动规律的学科。
在河北省考研土木工程学科的复习中,掌握结构力学的重要知识点是非常关键的。
本文将对结构力学的一些重要知识点进行整理。
1. 应力和应变在结构力学中,应力和应变是非常基础且重要的概念。
应力是指单位面积上的力,通常用σ表示。
应变是指物体形变的程度,通常用ε表示。
在弹性力学中,根据胡克定律,应力和应变之间存在线性关系。
2. 杆件受力分析在结构力学中,杆件是最基本的结构元素之一。
杆件受力分析是研究杆件内部和外部受力情况的过程。
根据力的平衡条件,可以通过建立平衡方程来求解杆件受力。
3. 梁的受力分析梁是土木工程中常见的结构形式,对梁的受力分析是结构力学中的一个重要内容。
在梁的受力分析中,需要考虑梁的跨度、荷载和支座条件等因素,通过建立梁的受力方程,可以求解出梁的内力分布。
4. 框架结构的受力分析框架结构是由杆件组成的三维结构体系,对框架结构的受力分析是结构力学中的难点之一。
在框架结构的受力分析中,需要考虑杆件的长度、截面性质和节点的约束条件等因素,通过建立节点的力平衡方程,可以求解出框架结构的内力分布。
5. 静定结构和超静定结构静定结构是指支座反力和内力可以通过平衡方程唯一确定的结构,对静定结构的受力分析相对简单。
超静定结构是指支座反力和内力无法通过平衡方程唯一确定的结构,对超静定结构的受力分析需要借助附加方程或变形能原理等方法。
6. 梁的挠度和刚度梁的挠度是指在受载过程中,梁产生的弯曲变形。
对于长梁来说,挠度是一个重要的设计考虑因素。
梁的刚度是指梁抵抗弯曲变形的能力,刚度越大,梁的挠度越小。
7. 应力应变的能量方法应力应变的能量方法是一种求解结构力学问题的常用方法。
通过建立应变能方程和外力对应变能方程,可以求解出结构的应力和应变分布。
8. 线弹性力学线弹性力学是结构力学的一个重要分支。
《结构力学》知识点归纳梳理
《结构力学》知识点归纳梳理《结构力学》是土木工程、建筑工程等专业的重要基础课程之一,它主要研究物体受力作用下的力学性质及其运动规律。
结构力学的知识对于设计和分析各种工程结构具有重要意义。
以下是对《结构力学》中的一些重要知识点进行归纳梳理。
1.静力学基本原理:(1)牛顿第一定律与质点的平衡条件;(2)牛顿第二定律与质点运动方程;(3)牛顿第三定律与作用力对;(4)力的合成与分解。
2.力和力矩的概念和计算:(1)力的点表示和力的向量运算;(2)力矩的点表示和力矩的向量运算;(3)力的矢量和点表示的转换。
3.等效静力系统:(1)强心轴的概念和计算;(2)悬臂梁的等效静力;(3)等效力和等效力矩。
4.支持反力分析:(1)节点平衡法计算支持反力;(2)静力平衡方程计算支持反力。
5.算术运算法:(1)类似向量的加法和减法;(2)类似向量的数量积和向量积。
6.静力平衡条件:(1)法向力平衡条件;(2)切向力平衡条件;(3)力矩平衡条件。
7.杆件受力分析:(1)内力的概念和分类;(2)弹性力的性质和计算方法;(3)强度力的性质和计算方法。
8.杆件内力的作图法:(1)内力的几何关系;(2)内力图的作图方法。
9.杆件内力的计算方法:(1)等效系统的概念和计算方法;(2)推力与拉力的分析与计算。
10.刚性梁的受力分析:(1)刚性梁的受力模式;(2)刚性梁的截面受力分析;(3)刚性梁的等效荷载。
11.弯矩与剪力的计算方法:(1)弯矩和剪力的表达式;(2)弯矩和剪力的计算方法。
12.杆件的弯曲:(1)弯曲梁的受力分析;(2)弯曲梁的弯曲方程。
13.弹性曲线:(1)弹性曲线的概念和性质;(2)弹性曲线的计算方法。
14.梁的挠度:(1)梁的挠度方程;(2)梁的挠度计算方法。
15.梁的受力:(1)梁受力分析的应用;(2)梁的横向剪切力。
以上是对《结构力学》中的一些重要知识点的归纳和梳理。
通过学习和掌握这些知识点,可以帮助我们更好地理解结构力学的基本原理,从而能够进行工程结构的设计和分析。
十六种结构力学公式
十六种结构力学公式十六种结构力学公式是在工程结构领域中广泛应用的力学公式。
结构力学公式是结构工程的基础,是工程师在进行结构工程设计和分析时必须了解和掌握的基本技能。
结构工程是建筑工程中的一个分支,主要关注建筑物或其他结构的设计、分析和建造。
结构工程需要对建筑物或其他结构的结构、力学和物理性质有深入的了解,才能确保建筑物或其他结构的结构安全和稳定。
以下是十六种结构力学公式的详细介绍。
1. 颜氏公式颜氏公式是一种用于计算杆件在受力下的位移的公式,也称为斯特鲁夫定理。
该公式使用杆件的模量、长度、截面积和载荷来计算底部的杆件位移。
2. 韦尔斯公式韦尔斯公式是一种用于计算梁在受力下的最大弯曲应力的公式。
该公式使用梁的长度、截面积、载荷和弹性模量来计算梁上的最大弯曲应力。
3. 安普洛公式安普洛公式是一种用于计算板在受力下的最大弯曲应力的公式,也称为克莱温公式。
该公式使用板的长度、宽度、厚度、载荷和弹性模量来计算板上的最大弯曲应力。
4. 克利通公式克利通公式是一种用于计算光杆在受力下的临界载荷的公式。
该公式使用光杆的长度、截面积和弹性模量来计算光杆的临界载荷。
5. 邓肯公式邓肯公式是一种用于计算杆件在受力下的临界载荷的公式。
该公式使用杆件的长度、截面积、弹性模量和有效长度系数来计算杆件的临界载荷。
6. eul公式欧拉公式是一种用于计算杆件在不同长度、截面积、模量和载荷条件下的临界载荷的公式。
该公式使用杆件的长度、截面积、弹性模量和材料的泊松比来计算杆件的临界载荷。
7. 比客定律比客定律是一种用于计算异性截面梁的转角和剪力的公式,也称为截面定理。
该定律使用梁的截面积和重心位置来计算梁的剪力和转角。
8. 最小势能定理最小势能定理是一种用于计算结构势能最小的方法,也称为虚功原理。
该定理使用结构从起始到结束所消耗的能量,即适用于弹性结构中弹性应力根据微小位移所产生的功。
9. 莫尔定理莫尔定理是一种用于计算板的振动特性的定理。
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。
结构力学笔记
结构力学一、结构的几何构造分析1、凡是自由度大于0的体系都是几何可变体系。
2、刚片规则一:一个刚片与一点,用不共线的两根连杆相连接,则组成几何不变无多余约束的体系。
3、刚片规则二:两个刚片用一个铰和一根连杆相连接且三铰不共线,则几何不变且无多余连接。
4、三钢片规则三:三刚片用三个铰,不在同一直线上,则几何不变且无多余连接。
5、平面自由度的计算:k j n m w ---=233注意复铰和复刚片的计算。
二、静定结构的受力分析1、受力正负号的规定:轴力拉为正,压为负;剪力:相邻点顺时针为正,逆时针为负;弯矩:下部受拉为正,上部受拉为负。
2、关于积分关系:qx dx dN -=;qy dx dQ -=;Q dx dM =;qy dxMd -=22 关于曲杆的积分关系:qs R Q ds dN -=;qr R N ds dQ --=;Q dsdM=; 3、三铰拱的合理轴线:(拱无弯矩状态的轴线称为合理轴线)。
)(42x l x lfy -=填土作用下为一悬链线;均匀水压力的合理轴线为圆弧曲线。
三、静定结构的影响线1、影响线定义:单位移动荷载作用下内力(或支座反力)变化规律的图形称为内力(或支座反力)影响线。
2、常用影响线:11影响线影响线11影响线影响线3、关于桁架的影响线,需要专门的看书解决。
4、如果移动荷载是单个集中荷载,则最不利位置,一定在影响线数据最大处。
若有多个集中荷载,则有一个集中荷载处在影响线距离最大处。
b r p a r 21+≤;br a r r 21≥+ 也可以通过tga*R 来计算,看是否变号。
四、结构位移计算1、支座位移计算公式:KkkcR ∑-+∆*12、广义力和广义荷载就是一对相反的力。
3、温度作用:h t h t h t 12210+=;12/t t t -=;⎰∑⎰∑+=∆Mds ht Nds t /0αα (其中:N 为单位荷载作用下的轴力;M 为单位荷载作用下的弯矩)。
建筑结构力学的基本原理
建筑结构力学的基本原理建筑结构力学是建筑工程中非常重要的一门学科,它涉及到建筑物在各种力的作用下的力学行为和结构的稳定性。
在本文中,我将介绍建筑结构力学的基本原理,包括受力分析、静力学平衡、应力和变形等方面。
一、受力分析在建筑结构力学中,受力分析是最基本、最重要的一步。
通过受力分析,我们可以确定建筑物内外部的力和力的作用方向。
在进行受力分析时,需要考虑建筑物所受到的各种内力和外力,如重力、风力、地震力等。
通过分析这些力的作用,可以确定建筑物的受力状态。
二、静力学平衡静力学平衡是建筑结构力学中的基本原理之一。
根据静力学平衡原理,一个物体在静止或平衡状态下,必须满足合力为零和合力矩为零的条件。
对于建筑物来说,这意味着建筑物的各个部分受力平衡,不会出现倾覆或崩塌的情况。
三、应力和变形在建筑结构力学中,应力和变形是研究建筑物在受力作用下的基本原理。
应力是指物体受到力的作用而产生的内部分子间的相互作用力,它包括正应力和剪应力。
变形是应力作用下物体形状和尺寸的改变,包括线性变形和角度变形。
建筑结构力学的目的就是研究建筑物在受力作用下的应力分布和变形情况,以确保建筑物的结构安全可靠。
四、材料强度和刚度在建筑结构力学中,材料的强度和刚度是重要的基本原理。
材料的强度表示材料能够承受的最大应力,而刚度表示材料在受力下的抵抗能力。
建筑物的结构设计必须考虑材料的强度和刚度,以确保建筑物在受力作用下不会超出材料的承受能力。
五、结构稳定性建筑结构力学的最终目标是确保建筑物的结构稳定性。
结构稳定性是指建筑物在受力作用下保持平衡、不发生倒塌或崩溃的能力。
通过合理的结构设计和力学分析,可以保证建筑物在正常使用和极端情况下的结构稳定性。
总结:建筑结构力学涉及到建筑物在各种力的作用下的力学行为和结构的稳定性。
受力分析、静力学平衡、应力和变形、材料强度和刚度以及结构稳定性是建筑结构力学的基本原理。
通过理解和应用这些原理,可以确保建筑物的结构安全可靠。
结构力学知识点汇总
结构力学知识点汇总结构力学是一门研究物体在外力作用下变形和破坏规律的学科。
它是工程力学的一个重要分支,广泛应用于工程设计和结构分析中。
本文将对结构力学的几个重要知识点进行汇总和介绍。
我们来讨论结构力学中的平衡条件。
平衡条件是指物体在受力作用下不发生平动和转动的条件。
物体达到平衡状态时,受力的合力为零,受力的合力矩也为零。
通过分析物体受力的大小、方向和作用点的位置,可以确定平衡条件并解决实际问题。
接下来,让我们来了解一下结构力学中的受力分析。
受力分析是结构力学中最基本的内容之一。
它通过分析物体受力的大小、方向和作用点,确定物体受力的特征和作用规律。
受力分析可以帮助我们计算物体受力的大小和方向,从而为结构设计和分析提供基础数据。
另一个重要的知识点是结构的内力分析。
内力是指物体内部各点之间相互作用的力。
在结构力学中,我们常常需要计算物体各部分的内力分布情况,以了解结构的受力特征和破坏状态。
内力分析可以通过应力分析和应变分析来实现,其中应力是单位面积上的力,应变是物体单位长度的变形量。
结构力学中还有一个重要的概念是弹性力学。
弹性力学研究物体在外力作用下的变形和恢复规律。
在弹性力学中,我们常常使用胡克定律来描述物体的变形和应力关系。
胡克定律认为,物体的应力和应变之间成正比,比例常数为弹性模量。
通过弹性力学的分析,可以确定物体受力后的变形情况,为结构设计和分析提供依据。
我们来讨论结构力学中的静力学问题。
静力学是研究物体在静力平衡条件下的受力和变形规律的学科。
在静力学中,我们通过平衡方程和受力分析来确定物体的受力情况,通过弹性力学来计算物体的变形情况。
静力学问题常常涉及到力的平衡、杆件的受力和支反力的计算等内容。
在工程实践中,结构力学的知识可以应用于各种结构的设计和分析中,如建筑物、桥梁、航天器等。
通过运用结构力学的理论和方法,可以保证结构的安全性和稳定性,提高工程的可靠性和经济性。
结构力学是工程力学的重要分支,研究物体在外力作用下的变形和破坏规律。
结构力学知识点总结精编版
结构力学知识点总结精编版结构力学是研究物体受力和变形的科学,它是建筑、土木、机械等工程技术学科的基础。
下面对结构力学的一些重要知识点进行总结。
1.受力分析:-受力分类:受力可以分为内力和外力。
-受力要素:力的作用点、力的作用方向和力的大小。
-平衡条件:静力平衡条件包括力的平衡条件和力矩的平衡条件。
2.结构受力分析:-支座反力计算:利用受力平衡条件来计算支座的反力。
-梁的内力分析:梁的内力包括弯矩、剪力和轴力,可以通过剪力和弯矩图来表示。
3.弹性力学:-应变和应力:应变描述物体的变形程度,应力描述物体受力状态。
-应力-应变关系:弹性体的应力和应变满足线性关系,可以通过杨氏模量来描述。
4.梁的弯曲:-切应力和曲率:梁在弯曲时产生的切应力与曲率有关,切应力最大处位于梁的纵中性轴上。
-弯矩-曲率关系:梁的弯矩和曲率满足弯矩-曲率关系,可以通过弯矩-曲率图来表示。
5.梁的剪力和扭转:-剪力分布:在梁的截面上有剪力分布,剪力最大值出现在梁的支座处。
-扭矩和扭转角:梁在扭曲时产生扭矩和扭转角,扭转角与梁上的扭矩和截面性质有关。
-扭转应力:梁在扭转时产生扭转应力,可以通过扭转应力图表示。
6.梁的挠度和应变能:-挠度计算:挠度表示梁的变形程度,可以通过梁的载荷和横截面性质来计算。
-应变能:梁在弹性变形时会产生应变能,梁的应变能可以通过挠度来计算。
7.柱的压力和稳定性:-柱的稳定性:柱在受压时可能发生屈曲,屈曲的稳定性与柱的材料、截面性质和长度等有关。
-稳定系数:利用稳定系数可以判断柱的屈曲情况。
8.梁的基本方程和边界条件:-梁的基本方程:梁的基本方程是梁的弯曲方程和梁的剪力方程,可以用来描述梁的力学行为。
-边界条件:边界条件包括梁的支座反力和梁的位移条件,可以通过边界条件来解决梁的基本方程。
以上只是结构力学的一些重要知识点的简单总结,结构力学是一个广泛而复杂的学科,需要掌握更多的理论和方法才能解决实际的工程问题。
结构力学知识点汇总 -回复
结构力学知识点汇总 -回复结构力学是研究物体受力状态及其变形规律的一门学科,涉及力的平衡、弹性、塑性、稳定性、疲劳等方面的知识点。
以下是结构力学的一些主要知识点:1. 静力学:- 力的分解与合成- 力的平衡条件:平衡方程、力偶、力的平衡图- 对称平面梁与结构的平衡条件- 高斯定理、斯托克斯定理、柯西积分定理2. 静力学系统及结构的受力分析:- 郁雅柏的定理- 线系的静力平衡方程- 非共点力系的合力与力偶的受力分析- 图解法和解析法求解静力学问题- 静力平衡的工程应用3. 结构的内力分析:- 梁的受力分析:剪力、弯矩、弯曲应力- 悬臂梁、简支梁、梁的支座反力与力矩- 各种加载条件下的梁内力图- 杆件受力分析:正应力、剪应力、轴力4. 结构的弹性变形:- 弹性力学基本原理:胡克定律、叠加原理、位移和应变间关系- 弹性材料的应力-应变关系- 梁和板的线弹性理论和平面假设- 绳索、组合结构、体式结构等的弹性变形5. 结构的稳定性分析:- 稳定性的基本概念和问题- 悬臂梁、简支梁的临界加载条件- 稳定的等效长度和分析方法- 屈服稳定与失稳的判据6. 结构的塑性分析:- 弹塑性力学基本概念- 松弛与塑性变形- 塑性材料的应力-应变关系- 弹塑性梁和塑性极限分析7. 结构的疲劳与断裂:- 疲劳与疲劳寿命的基本概念- 疲劳应力与应力寿命曲线- 断裂力学:脆性断裂和延性断裂的机制与判据- 复合材料的疲劳和断裂行为以上只是结构力学的一些主要知识点,仅供参考。
如需深入了解结构力学,建议学习相关教材或参加相关课程。
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。
结构力学知识点总结
结构力学知识点总结
第三章
1)剪力图上某点切线的斜率等于该点横向分布荷载的集度,但正负号相反。
2)弯距图上某点切线的斜率等于该点的剪力。
3)弯距图上某点的曲率等于该点的横向分布荷载的集度,但正负号相反。
4)轴力图上某点的斜率等于该点轴向分布荷载的集度 qx ,但正负号相反
因此,若剪力等于0,M 图平行于杆轴;
若剪力为常数,则 M 图为斜直线;
若剪力为 x 的一次函数,即为均布荷载时,M 图为抛物线。
2不同荷载下弯矩图与剪力图的形状特征表
三、分段叠加法作弯矩图
1叠加原理:结构中由全部荷载所产生的内力或变形等于各种荷载单独作用所产生的效果的总和。
2理论依据:力的独立作用原理。
3应用条件:材料服从“虎克定律”,且是小变形。
即:只有线性变形体才适用叠加原理。
4基本步骤:
1)选定控制截面,求控制截面在全部荷载作用下的M 值,将各控制面的M 值按比例画在图上,在各控制截面间连以直线——基线。
控制截面:集中力或者集中力偶作用截面,分布荷载的起点和终点以及梁的左、右端支座截面等。
2)对于各控制截面之间的直杆段,在基线上叠加该杆段作为简支梁时由杆间荷载产生的M图。
3)当控制截面间无荷载时,根据控制截面的弯矩,即可作出直线弯矩图(连接控制截面弯矩的纵坐标顶点)。
值得注意的是:弯矩图的叠加,是指纵坐标(竖距)的叠加,而不是指图形的简单拼合
一、静定多跨梁的构造特征和受力特征
1. 构造特征
静定多跨梁由基本部分和附属部分组成。
组成的次序是先固定基本部分,再固定附属部分。
(1)单悬臂式。
力学基础与结构力学的关系及应用
力学基础与结构力学的关系及应用力学是研究物体运动和相互作用的学科,是自然科学的基础之一。
而结构力学则是力学中的一个分支,通过研究物体内部的力和变形关系,来分析和设计各种工程结构。
力学基础是结构力学的理论基石,两者紧密相连,共同应用于实际工程中。
1. 力学基础对结构力学的重要性力学基础是结构力学的基础和先决条件。
在学习和研究结构力学前,必须对力学基础进行系统的学习和掌握。
力学基础包括:牛顿力学、静力学、动力学等基本理论。
其中,牛顿力学是描述物体在不同状态下的运动和相互作用的基本法则。
静力学主要研究平衡力学,用于研究物体在不受外力作用下的平衡条件。
动力学则研究物体在受到外力作用下的运动规律。
2. 结构力学中的力学基础在结构力学中,力学基础被广泛应用于分析和设计各种工程结构。
结构力学主要研究物体受力和变形的关系。
其中,弹性力学是结构力学的核心内容,通过分析物体在受力后的变形情况,来计算内部力的分布和大小。
结构力学还包括刚度、稳定性、疲劳等方面的理论和方法,用于分析和设计具有特定要求的结构。
3. 结构力学的应用结构力学的应用广泛存在于各个领域。
在土木工程中,结构力学用于设计和分析桥梁、楼房、隧道等各种建筑物的受力和变形情况,保证其安全性和稳定性。
在航空航天工程中,结构力学应用于飞机、卫星等空间结构的设计和分析,确保其在极端条件下的适应性和安全性。
在机械工程中,结构力学则用于分析和设计各类机械设备和零部件的受力情况,保证其工作的可靠性和稳定性。
4. 力学基础对实际工程的影响力学基础的掌握对于工程实践至关重要。
在实际工程中,结构力学需要考虑各种因素,如外力、材料强度、工况变化等。
通过合理运用力学基础的知识,可以更好地分析和解决实际问题。
例如,在桥梁设计中,力学基础的应用可以帮助工程师准确计算各种荷载下桥梁的受力和变形情况,保证其承载能力和使用寿命。
总之,力学基础是结构力学的基石,在理论研究和工程应用中发挥着重要作用。
结构力学定律公式资料大全
结构力学公式大全1、常用截面几何与力学特征表注:1.I称为截面对主轴(形心轴)的截面惯性矩(mm4)。
基本计算公式如下:2.W称为截面抵抗矩(mm3),它表示截面抵抗弯曲变形能力的大小,基本计算公式如下:3.i称截面回转半径(mm),其基本计算公式如下:4.上列各式中,A为截面面积(mm2),y为截面边缘到主轴(形心轴)的距离(mm),I为对主轴(形心轴)的惯性矩。
5.上列各项几何及力学特征,主要用于验算构件截面的承载力和刚度。
2、单跨梁的内力及变形表2.1 简支梁的反力、剪力、弯矩、挠度2.2 悬臂梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.3 一端简支另一端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.4 两端固定梁的反力、剪力、弯矩和挠度2.5 外伸梁的反力、剪力、弯矩和挠度3.等截面连续梁的内力及变形表3.1 二跨等跨梁的内力和挠度系数注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;。
2.在集中荷载作用下:M=表中系数×Fl;V=表中系数×F;。
[例1] 已知二跨等跨梁l=5m,均布荷载q=11.76kN/m,每跨各有一集中荷载F=29.4kN,求中间支座的最大弯矩和剪力。
[解] MB支=(-0.125×11.76×52)+(-0.188×29.4×5)=(-36.75)+(-27.64)=-64.39kN·mVB左=(-0.625×11.76×5)+(-0.688×29.4)=(-36.75)+(-20.23)=-56.98kN[例2] 已知三跨等跨梁l=6m,均布荷载q=11.76kN/m,求边跨最大跨中弯矩。
[解] M1=0.080×11.76×62=33.87kN·m。
3.2 三跨等跨梁的内力和挠度系数注:1.在均布荷载作用下:M=表中系数×ql2;V=表中系数×ql;。
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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 ELEM=240 MAX =239.403 ELEM=15 SMISC7 MIN =-668.819 JUN 5 2007 22:01:04
Y Z X
M
BC
1 8
Pa 4 i B
解释:杆中的B点,在荷载作用下, 必然有顺时针旋转的趋势,而BA 杆与BD 杆,显然是被迫跟着顺时 间旋转。这样,M(BC)在数值上 必然分解成M(BA)M(BD)的和。
具 体 解 法
概念结构力学
8. 对称与反对称
对称结构,对称荷载或者支座位移(温 度变化),在对称面上不产生剪力;
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 -466.991 -567.905 -366.078 -265.164 -164.251 -63.337 37.576 138.49 239.403
概念结构力学
1
LINE STRESS STEP=1 SUB =1 TIME=1 SMISC6 ELEM=1 MAX =1158 ELEM=120 SMISC12 MIN =-1109 JUN 5 2007 22:00:15
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。
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,
对称结构,反对称荷载或者支座位移 (温度变化)在对称面上只产生剪力。
概念结构力学
?如果地基B有倾斜,先加固哪里?
概念结构力学
B点外侧能想到,那么C点内侧呢
到底是那一种情况呢?我的第一感觉是:正对称情况下 转动困难!因此,应该是M1>M2.
概念结构力学
为什么我认为M1>M2?
同学们:请首先相信你的感觉,保护好你这种简单的直觉;然后用理论知识 检验它。这是结构力学的全部!
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!
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
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。
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,
<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
概念结构力学
简单看,B2的转动刚度大!
在支座转动相同的情况下, 那不是违背刚者弯矩更大的准则了吗?
概念结构力学
这是因为:
概念结构力学
可是:复杂看,B2的转动刚度还是大!
概念结构力学
下面精确计算:
概念结构力学
这是最后的结果!
显然,我关于右上角弯矩0点位臵判断失误。 承认这点,对我而言,确实很痛苦!
Y
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。
因此,这里涉及一个传导机制问题
梁刚度越大,传导水平力的机制越好,支
座B的强,越能够发挥作用;
如果梁刚度越小,传导机制越差,支座强
的能力显现不出来,VA,与VB的差别越小。
这正如。。。
概念结构力学
中央有个好政策,
由于中层干部故意曲解误解,导致下层执
行结果的偏差。
不过要记住,结构力学中的偏差,没有社
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。
完全相反; 虽然他们的反弯点在另一个三分点上, 但由于其弯矩数值比较小(弯矩分配系数 小),使真实的弯矩0点,只能使向左偏 移,但没有越过中点的实力。
所以,我们说反弯点在稍微偏右一点的地
方。请ANSYS验证。
概念结构力学
概念结构力学
这大致是概念结构力学的魅力了
1)按8,9不离10的标准,概念结构力学
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?
概念结构力学
1
LINE STRESS STEP=1 SUB =1 TIME=1 M6 M12 MIN =-.477E+07 ELEM=240 MAX =.170E+07 ELEM=81 JUN 10 2007 18:26:57
为什么夸大了C点的弯矩??明明是叠加的吗? Z X
概念结构力学
-.477E+07 -.333E+07 -.189E+07 -454701 985077 -.405E+07 -.261E+07 -.117E+07 265188 .170E+07
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
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。
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
概念结构力学
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
概念结构力学
概念结构力学
对于1绞;如果上榀框架不存在,应该在
2a/3处;
只需要考虑上榀作用,分为两个剪力与两
个弯矩; 两个剪力的作用效果,与底层框架受剪效 果完全一样,说明2a/3处0点弯矩的概念 得到加强。
概念结构力学
下面讨论两个弯矩的作用效果
显然,对于左边梁,M1 与M2的作用效果
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。