结构力学10(2)
结构力学专题七(单自由度体系的动力计算)
设： 2
k11 m
1
m11
运动方程： y(t) 2 y(t) 0
1、运动方程的解
y(t) c1sin t c2 cos t
(a)
或 y(t) csin( t )(ຫໍສະໝຸດ )当 y0、y0 为已知时
y(t)
y 0
sin
t
y
0
cos
t
(c)
方程（a）、（b）、（c）称为位移方程。
2、位移方程的几何意义
A1 5cm2
W 0.1kN
3m
（1）求竖向振动时的频率和周期，
(2)设： y0 10cm(向下），y0 0;
求： t
4
90
时质体的绝对位移。
A2 10cm2
4m
补2（选作）：求图示体系的自振频率：
m
EI
m
k
l
l
l EI
FP (t)
EI
l/2 l/2
三、举例与讨论
例1： 建立图示体系运动微分方程 FP (t)
m EI
l/2 l/2
方程：
L3 48EI
(my(t)
cy(t))
y(t)
L3 48EI
FP (t)
my(t) cy(t)
48EI L3
y(t)
FP (t)
例2： 建立图示体系运动微分方程
FP (t)
EI0
m
h EI
EI
方程：
my(t) cy(t)
m
EI FP (t)
l/2 l/2
例3： 求图示体系的自振频率。
FP (t)
EI0
m
h EI
EI
结构力学第二版课后题答案73页
结构力学第二版课后题答案73页解析：解析：对于建筑物，建筑结构的稳定性对建筑物的抗震性能和建筑的使用寿命都有很大的影响，对建筑结构分析结果和相关模型进行比较分析，对于建筑物建筑结构的稳定性分析中是非常重要的一个环节。
在建筑物的主要构件可以分为结构构件和非结构构件二大类。
结构构件主要包括基础、承重墙体、框架结构、屋盖和楼板等构件（具体如图1);非结构构件主要包括支撑索和预应力索（见图2);屋盖承重墙体包括屋盖、檐口、墙体及檐口外壁柱等构件。
其基本组成包括支撑索和预应力索两大类。
支撑索主要包括梁柱、承台、桥墩等构件；预应力索主要包括预应力混凝土或钢筋混凝土梁等构件。
在实际工程中，一般根据实际情况采用下列两种方法确定支撑索和预应力索长度: A.按结构构件形式确定; B.按预应力的要求确定;C.按混凝土的抗压强度确定;D.按构件的刚度确定;E.按构件的荷载大小确定。
其中，刚度是指在不同的载荷作用下构件整体上受力情况的相对变化规律的总和，计算时先计算大、小柱分别受力情况对截面上相应混凝土强度的影响程度为: A. C. D;F. E。
1.梁的极限承载力计算是不是就等同于梁的破坏了呢？解析：梁柱的受力特点为轴向分布应力与水平分布应力的大小基本相同，受力特点是弹性变形和受力性能基本一致。
在实际工程中，我们常常把梁的极限承载力与柱承载力相等同。
这是不准确的。
柱子与梁是相对独立的两个实体。
柱子和梁受力时受力过程中的弹性变形与荷载产生时柱面上受到的载荷发生变化没有直接关系，柱和梁本身均没有受力作用的应力形态或者说仅仅是局部受力。
但是，柱子和梁荷载却能导致柱面出现破坏现象，导致柱面出现纵向开裂。
梁的极限承载力一般比构件尺寸更小（直径或长度）、截面更大（如混凝土截面等）、荷载影响范围更广（如荷载集中分布区域等）等因素造成更大规模的破坏。
因此，梁的极限承载力计算只考虑梁对整体荷载作用时对其截面内部钢筋疲劳破坏力和整个截面上产生破坏的荷载，并没有考虑整个截面上产生破坏后对构件外部受力结构产生破坏等因素形成的破坏作用。
结构力学课后答案第10章结构动力学
10-34试说明用振型分解法求解多自由度体系动力响应的基本思想，这一方法是利用了振动体系的何种特性
10-35试用振型分解法计算题10-32。
解：
刚度矩阵 质量矩阵
其中
由刚度矩阵和质量矩阵可得：
则 应满足方程
其稳态响应为：
同理：
显然最大位移
10-36试用振型分解法计算题10-31结构作有阻尼强迫振动时，质量处的最大位移响应。已知阻尼比ξ1＝ξ2＝。
得振型方程：
)
，令
，由频率方程D=0
解得： ，
，
(c)
解：
图 图
（1） ， ，
（2）振型方程
。
令 ，频率方程为：
（3）当 时，设
当 时，设
绘出振型图如下：
第一振型 第二振型
(d)
解：
#
图 图
频率方程为：
取 代入整理得：
其中
~
振型方程为：
将 代入（a）式中的第一个方程中，得：
绘出振型图如下：
第一振型 第二振型
\
解：
若 为静力荷载，弹簧中反力为 。
已知图示体系为静定结构，具有一个自由度。设为B点处顺时针方向转角 为坐标。建立动力方程：
则弹簧支座的最大动反力为 。
10-21设图a所示排架在横梁处受图b所示水平脉冲荷载作用，试求各柱所受的最大动剪力。已知EI=6×106Nm2，t1＝，FP0＝8×104N。
(a)
设 ，
；
使 ，则
（2）
设
如果使速度响应最大，则 最大，设 ，显然要求 最小。使： 得 。
（3）
令 显然要求 最小。
则 解的：
结构力学(Ⅱ)教案
结构力学(Ⅱ)教案一、引言课程介绍：本课程是结构力学的高级课程，旨在加深学生对结构力学的基本概念、原理和方法的理解，掌握复杂结构体系的受力分析与设计方法。
目标：通过本章的学习，学生应能够理解并应用结构力学的原理，对复杂结构进行受力分析，并确定结构的稳定性与承载能力。
二、平面力系内容：平面力系的合成与分解，力的平衡条件，力矩与力偶矩，平面力系的平衡方程。
目标：学生应能够进行平面力系的合成与分解，应用平衡条件解决力矩问题，并利用平衡方程求解复杂力系的平衡。
三、空间力系内容：空间力系的合成与分解，空间力系的平衡条件，空间力矩与力偶矩，空间力系的平衡方程，自由度的概念。
目标：学生应能够进行空间力系的合成与分解，解决空间力矩问题，利用平衡方程求解复杂空间力系的平衡，并理解结构体系中自由度的概念。
四、轴向力与剪力内容：轴向力的概念，剪力的概念，轴向力与剪力的计算，剪力图的绘制。
目标：学生应能够理解轴向力和剪力的概念，计算简单结构中的轴向力和剪力，并绘制剪力图以分析结构的受力情况。
五、弯曲力与弯矩内容：弯曲力的概念，弯矩的概念，弯曲力与弯矩的计算，弯矩图的绘制。
目标：学生应能够理解弯曲力和弯矩的概念，计算简单结构中的弯曲力和弯矩，并绘制弯矩图以分析结构的受力情况。
六、扭转内容：扭转的概念，扭转力矩的概念，扭转力矩的计算，扭转剪切应力与扭转应变，扭转弹性稳定性的概念。
目标：学生应能够理解扭转的概念和扭转力矩的概念，计算简单杆件的扭转力矩，分析扭转剪切应力和扭转应变，理解扭转弹性稳定性的概念。
七、剪力墙与框架结构内容：剪力墙的概念和特点，框架结构的概念和特点，剪力墙和框架结构的受力分析，剪力墙和框架结构的承载力计算。
目标：学生应能够理解剪力墙和框架结构的概念和特点，进行剪力墙和框架结构的受力分析，计算剪力墙和框架结构的承载力。
八、空间结构内容：空间结构的概念，空间结构的受力分析，空间结构的承载力计算，空间结构的设计方法。
(完整)结构力学(二) 教案
第十章、矩阵位移法授课题目：第一节概述第二节单元坐标系中的单元刚度方程和单元刚度矩阵教学目的与要求：1．掌握整体刚度矩阵中的位移矩阵和结点力矩阵 2．掌握局部坐标系中刚度矩阵教学重点与难点：重点：结构的离散化，自由式杆件的单元刚度矩阵难点：无教学方法：讲授法教学手段：多媒体、板书教学措施：理论分析与实际工程相结合讲解讲授内容:第十章、矩阵位移法第一节概述结构矩阵分析方法是电子计算机进入结构力学领域而产生的一种方法。
它是以传统结构力学作为理论基础，以矩阵作为数学表述形式，以电子计算机作为计算手段，三位一体的方法。
1.结构的离散化由若干根杆件组成的结构称为杆件结构.使用矩阵位移法分析结构的第一步，是将结构“拆散”为一根根独立的杆件，这一步骤称为离散化。
为方便起见，常将杆件结构中的等截面直杆作为矩阵位移法的独立单元，这就必然导致结构中杆件的转折点、汇交点、支承点、截面突变点、自由端、材料改变点等成为连接各个单元的结点。
只要确定了杆件结构中的全部结点,结构中各结点间的所有单元也就随之确定了。
(a)(b)2。
结点位移和结点力由于矩阵位移法不再为了简化计算而忽略杆件的轴向变形,因此，对于平面刚架中的每个刚结点而言，有三个相互独立的位移分量：水平方向的线位移分量u，竖直方向的线位移分量v，和结点的转角位移分量q。
对于这三个分量，本章约定线位移与整体坐标系方向一致为正,转角以顺时针转向为正,反之为负.结点荷载是指作用于结点上的荷载.本章约定结点集中力和支反力均以与整体坐标系方向相同时为正，反之为负。
结点集中力偶和支座反力偶以顺时针转向为正，反之为负.()()N 1Q 23N 4Q 56e e i i e i i ee j j j j Ff F f M f F f F f M f ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎡⎤===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦F F F()()123456e e i i e i i ee j j j j u v u v δδθδδδθδ⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎡⎤===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦δδδ3。
结构力学-参考答案
模块1参考答案1.结构有哪几种分类?答：结构主要有：杆件结构，薄壁结构和实体结构三类。
2.结构力学的研究对象和研究任务是什么?答：结构力学的研究对象：结构力学的研究对象是杆件结构，薄壁结构和实体结构的受力分析将在弹性力学中进行研究。
严格地说，一般的杆件结构是空间结构，但它们中的大多数均可简化为平面结构。
所以，本门课程主要研究平面杆件结构，即组成结构的所有杆件及结构所承受的外荷载都在同一平面内的结构。
结构力学是研究结构的合理形式以及结构在受力状态下内力、变形、动力反应和稳定性等方面的规律性的科学。
研究的目的是使结构满足安全性、适用性和经济方面的要求。
建筑物、构筑物、结构物在各类工程中大量存在：（1）住宅、厂房等工业民用建筑物；（2）涵洞、隧道、堤坝、挡水墙等构造物；（3）桥梁、轮船、潜水艇、飞行器等结构物。
结构力学的任务：结构力学与材料力学、弹性力学有着密切的联系，他们的任务都是讨论变形体系的强度、刚度和稳定性，但在研究对象上有所区别。
材料力学基本上是研究单个杆件的计算，结构力学主要是研究杆件的结构，而弹性力学则研究各种薄壁结构和实体结构，同时对杆件也作更精确的分析。
结构力学研究杆件结构的强度、刚度和稳定性问题，其具体任务包括以下几个方面：（1）杆件结构的组成规律和合理的组成方式。
（2）杆件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）杆件结构的稳定性以及在动力荷载作用下的反应。
结构力学是土木工程专业的一门重要的专业基础课，在各门课程的学习中起着承上启下的作用。
结构力学的计算方法很多，但所有方法都必须满足以下几个三个基本条件：（1）力系的平衡条件。
在一组力系作用下，结构的整体及其中任何一部分都应满足力系的平衡条件。
（2）变形的连续条件，即几何条件。
连续的结构发生变形后，仍是连续的，材料没有重叠和缝隙；同使结构的变形和位移应该满足支座和结点的约束条件。
（3）物理条件。
把结构的应力和变形联系起来的条件，即物理方程或本构方程。
结构力学选择原题带答案(精.选)
问题反馈【教师释疑】正确答案：【去除基础，再去除二元体后，小三角形、大三角形用三根链杆相连，故体系为无多余约束的几何不变体系。
】2、试对图示体系进行几何构造分析。
答题说明：简单给出分析过程。
最后给出结论。
问题反馈【教师释疑】正确答案：【先去掉基础在分析上部体系，上部体系为两刚片用一个铰一根杆相连，故该体系为无多余约束的几何不变体系。
】3、对图示体系进行几何组成分析。
答题说明：简单给出分析过程。
最后给出结论。
问题反馈【教师释疑】正确答案：【依次去除二元体A、B、C、D、E、F、G后剩下大地，故该体系为无多余约束的几何不变体系。
】4、试对图示体系进行几何构造分析。
问题反馈【教师释疑】正确答案：【依次去除二元体DGF,FHE,DFE,ADC,CEB后，B点少一个约束。
该体系为有一个自由度的几何常变体系】1、找出图示桁架中的零杆。
答题说明：按你的分析结果，给出零杆总数和零杆编号（以两端结点编号表示）。
问题反馈【教师释疑】正确答案：【 23、34、49、89、59、96、65、57共8根零杆。
】2、找出图示桁架中的零杆。
答题说明：按你的分析结果，给出零杆总数和零杆编号（以两端结点编号表示）。
问题反馈【教师释疑】正确答案：【 13、12、27、25、56、64、67杆为零杆。
共7根零杆。
】3、找出图示桁架中的零杆。
答题说明：按你的分析结果，给出零杆总数和零杆编号（以两端结点编号表示）。
问题反馈【教师释疑】正确答案：【 EA、EB、AF、AC、BG、GD共有6根零杆。
】1、图乘法的应用条件是什么？问题反馈【教师释疑】正确答案：【图乘法的应用条件：1）杆轴线为直线，2）杆端的EI为常数3）MP和M 图中至少有一个为直线图形。
】弯矩影响线与弯矩土有什么区别？问题反馈【教师释疑】正确答案：【①弯矩影响线的每一个竖标均表示同一个截面上弯矩的大小，不同的竖标只是反映单位荷载位置的不同而已。
②弯矩图的竖标则表示对应截面弯矩的大小，不同的竖标表示不同的截面上弯矩的大小。
考研结构力学知识点梳理
考研结构⼒学知识点梳理1.瞬变体系：本来是⼏何可变，经微⼩位移后，⼜成为⼏何不变的体系，成为瞬变体系。
瞬变体系⾄少有⼀个多余约束。
2.两根链杆只有同时连接两个相同的刚⽚，才能看成是瞬铰。
3.关于⽆穷远处的瞬铰：（1）每个⽅向都有且只有⼀个⽆穷远点，（即该⽅向各平⾏线的交点），不同⽅向有不同的⽆穷远点。
（2）各个⽅向的⽆穷远点都在同⼀条直线上（⼴义）。
（3）有限点都不在⽆穷线上。
4.结构及和分析中的灵活处理：（1）去⽀座去⼆元体。
体系与⼤地通过三个约束相连时，应去⽀座去⼆元体；体系与⼤地相连的约束多于4个时，考虑将⼤地视为⼀个刚⽚。
（2）需要时，链杆可以看成刚⽚，刚⽚也可以看成链杆，且⼀种形状的刚⽚可以转化成另⼀种形状的刚⽚。
5.关于计算⾃由度：（基本不会考）（1）,则体系中缺乏必要约束，是⼏何常变的。
（2）若，则体系具有保证⼏何不变所需的最少约束，若体系⽆多余约束，则为⼏何不变，若有多余约束，则为⼏何可变。
（3），则体系具有多与约束。
是保证体系为⼏何不变的必要条件，⽽⾮充分条件。
若分析的体系没有与基础相连，应将计算出的W减去3.1.静定结构的⼀般性质：（1）静定结构是⽆多余约束的⼏何不变体系，⽤静⼒平衡条件可以唯⼀的求得全部内⼒和反⼒。
（2）静定结构只在荷载作⽤下产⽣内⼒，其他因素作⽤时，只引起位移和变形。
（3）静定结构的内⼒与杆件的刚度⽆关。
（4）在荷载作⽤下，如果仅靠静定结构的某⼀局部就可以与荷载维持平衡，则只有这部分受⼒，其余部分不受⼒。
（5）当静定结构的⼀个内部⼏何不变部分上的荷载或构造做等效变换时，其余部分的内⼒不变。
（6）静定结构有弹性⽀座或弹性结点时，内⼒与刚性⽀座或刚性节点时⼀样。
解放思想：计算内⼒和位移时，任何因素都可以分别作⽤，分别求解，再线性叠加，以将复杂问题拆解为简单情况处理。
2.叠加院⾥的应⽤条件是：⽤于静定结构内⼒计算时应满⾜⼩变形，⽤于位移计算和超静定结构的内⼒计算时材料还应服从胡克定律，即材料是线弹性的。
全国自考结构力学(二)真题及参考答案
精心整理全国2010年4月高等教育自学考试结构力学（二）试题及其答案一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1．图示结构，K 截面弯矩值为（内侧受拉为正）（ ）A ．0B ．41F P lC ．21F P l D ．F P l2 ）A B C ．折线D 3A ．55kN B ．15kN C ．－D ．－4A ．0B ．2P F C ．22F P D ．F P5．用位移法计算图示结构（EI =常数）时，基本未知量的个数最少为（ ）A ．9B ．8C ．7D ．66．在线弹性体系的四个互等定理中，最基本的是（ ）A ．位移互等定理B ．反力互等定理C ．位移反力互等定理D ．虚功互等定理 7．图示结构中，BD 杆B 端截面弯矩值为（ ）A ．0.3MB ．0.4MC ．0.5MD ．0.6M8．F P =1在图示梁AE 上移动，K 截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为（ ）A B C D 9为常数，结构刚度矩阵元素K 33等于（ ）A B C D 10）A B ．36ml EI C D ．3ml EI小题，每小题2分，共20分）请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均无分。
11．图示桁架中1杆的轴力为__________。
12．支座位移引起的位移计算公式i i C R ·∑-=∆中i R 为__________。
13．图示梁B 截面的转角为__________。
14．图示结构，A 支座反力F Ay 的影响线方程为__________。
15．当远端为定向支座时，弯矩传递系数为__________。
16．根据__________定理，结构刚度矩阵为对称矩阵。
17．图（b）为图（a）所示梁B支座反力影响线，其竖标y C=__________。
18．用矩阵位移法求解图示结构时，结构刚度矩阵的阶数为__________。
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。
一级结构工程师结构力学考点讲义：第二节
第⼆节静定结构受⼒分析和特性 ⼀、静定结构的定义 静定结构是没有多余约束的⼏何不变体系。
在任意荷载作⽤下，其全部⽀座反⼒和内⼒都可由静⼒平衡条件确定，即满⾜静⼒平衡条件的静定结构的反⼒和内⼒的解答是的。
但必须指出，静定结构任意截⾯上的应⼒和应变却不能仅由静⼒平衡条件确定，还需要附加其他条件和假设才能求解。
⼆、计算静定结构反⼒和内⼒的基本⽅法 在静定结构的受⼒分析中不涉及结构材料的性质，将整个结构或结构中的任⼀杆件都作为刚体看待。
静定结构受⼒分析的基本⽅法有以下三种。
(⼀)数解法 将受⼒结构的整体及结构中的某个或某些隔离体作为计算对象，根据静⼒平衡条件建⽴⼒系的平衡⽅程，再由平衡⽅程求解结构的⽀座反⼒和内⼒。
(⼆)图解法 静⼒平衡条件也可⽤⼒系图解法中的闭合⼒多边形和闭合索多边形来代替。
其中闭合⼒多边形相当于静⼒投影平衡⽅程，闭合索多边形相当于⼒矩平衡⽅程。
据此即可⽤图解法确定静定结构的⽀座反⼒和内⼒。
(三)基于刚体系虚位移原理的⽅法 受⼒处于平衡的刚体系，要求该⼒系在满⾜刚体系约束条件的微⼩的虚位移上所做的虚功总和等于零。
据此，如欲求静定结构上某约束⼒(反⼒或内⼒)时，可去除相应的约束，使所得的机构沿该约束⼒⽅向产⽣微⼩的虚位移，然后由虚位移原理即可求出该约束⼒。
三、直杆弯矩图的叠加法 绘制线弹性结构中直杆段的弯矩图，采⽤直杆弯矩图的叠加法。
直杆弯矩图的叠加法可叙述为：任⼀直杆，如果已知两端的弯矩，则杆件的弯矩图等于在两端弯矩坐标的连线上再叠加将该杆作为简⽀梁在荷载作⽤下的弯矩图，如图2-1所⽰。
作弯矩图时，弯矩值坐标绘在杆件受拉⼀边，弯矩图中不要标明正、负号。
(a) (b) 图2-1 四、直杆内⼒图的特征 在直杆中，根据荷载集度q，弯矩M、剪⼒V之间的微分关系dV/dx=q，dM/dx=V、d2M/dx2=q，可推出荷载与内⼒图的⼀些对应关系，这些对应关系构成了弯矩图与剪⼒图的形状特征(表2—1)。
结构力学第二版课后习题答案
结构力学第二版课后习题答案结构力学第二版课后习题答案结构力学是一门研究物体受力情况和力学性质的学科，它在工程领域中有着广泛的应用。
结构力学的学习不仅需要理论的掌握，还需要通过实际的习题来加深对知识的理解和运用。
本文将为大家提供《结构力学》第二版课后习题的答案，希望能够帮助大家更好地学习和应用结构力学知识。
第一章弹性力学基础1.1 弹性力学的基本概念1. 弹性力学是研究物体在外力作用下发生形变时，恢复到原来形态的力学学科。
2. 牛顿第二定律：物体所受合外力等于物体质量乘以加速度。
3. 弹性体：在外力作用下，物体发生形变，当外力消失后，物体能够完全恢复到原来的形态。
4. 弹性力学的基本假设：线弹性假设、小变形假设、平面假设。
1.2 应力和应变1. 应力：单位面积上的力，即单位面积上的力的大小。
2. 应变：物体在外力作用下发生的形变程度。
3. 线弹性假设下的应力-应变关系：胡克定律，即应力与应变成正比。
4. 应力张量：描述物体内部各点上的应力状态，是一个二阶张量。
1.3 弹性体的本构关系1. 本构关系：描述物体应力和应变之间的关系。
2. 弹性体的本构关系：胡克定律。
3. 弹性模量：描述物体对应力的敏感程度。
4. 剪切模量：描述物体对剪切应力的敏感程度。
第二章弹性力学的基本方程2.1 平衡方程与应力平衡方程1. 平衡方程：描述物体在力的作用下的平衡状态。
2. 应力平衡方程：描述物体在外力作用下的应力分布情况。
2.2 应变平衡方程1. 应变平衡方程：描述物体在外力作用下的应变分布情况。
2.3 弹性力学基本方程1. 弹性力学基本方程：包括平衡方程、应力平衡方程和应变平衡方程。
第三章弹性体的力学性质3.1 弹性体的应力分析1. 弹性体的平面应力问题：在一个平面上受力的弹性体。
2. 弹性体的平面应变问题：在一个平面上发生应变的弹性体。
3.2 弹性体的弯曲1. 弹性体的弯曲：在外力作用下，物体发生弯曲变形。
2. 弯曲方程：描述弯曲变形的关系。
结构力学专题九(阻尼对振动的影响)
§10.2.3 阻尼对振动的影响 二、阻尼对自由振动的影响
1、运动方程的解
y(t)
c m
y(t)
k m
y(t)
0
设: c 得 2 m
y(t) 2y(t) 2 y(t) 0
Cr 2m 2 km 与体系自身特性有关
C Cr
表示阻尼系数与临界阻尼系数的比值, 称为阻尼比.
由公式 y(t) ce t sin( rt ) 知
yk yk 1
e t e (t Tr )
e Tr
ln 1
yk
2
y k 1
或：
1
2ｎ
ln
yk yk n
例1: 对图示体系作自由振动试验.用钢丝绳将上端拉离平 衡位置2cm,用力16.4kN,将绳突然切断,开始作自由 振动,经4周期,用时2秒,振幅降为1cm.求:
L
例２：求图示结构动力反映。
已知: EI 3200Nm2, L 1m,W 6kN,
4.5 , F 96Ｎ， ＝0.194。 FP (t)
A EI
W
计算最大动位移LL2 Nhomakorabea2
如果自振频率的计算误差为２５％时，最大 动位移可能是多少？
计算Ａ点最大动剪力
总结内力幅值计算规律：
R内 r内1(D(t) IF (t)) r内2 (FP (t))
阻尼比ξ是反映阻尼的基本系数，可通过实验得到 。
令 r 1 2 为有阻尼情况自振频率
y(t) e t (c1 sin rt c2 cosrt)
2、阻尼对振动的影响 （１）对固有频率的影响
r 12
随 增加而减小
但一般情况下, 很小，固有 r
结构力学二知识点
结构力学二知识点
结构力学二的知识点包括以下几种：
1.超静定结构：超静定结构是指静定结构在小变形下仍然保持稳定的结构。
超静定结构的特点是结构的整体相对于其中某一部分是超静定的。
2.力法：力法是求解超静定结构位移的一种方法。
力法的基本原理是采用力
矩分配法，将超静定结构转化为静定结构，从而求解位移。
3.位移法：位移法是求解超静定结构位移的另一种方法。
位移法的基本原理
是采用等截面直杆的杆端力方程，根据位移函数求解结构的位移。
4.渐近法：渐近法是求解超静定结构位移的一种近似方法。
渐近法的基本思
想是采用折线法，将位移函数折成直线，从而求解结构的位移。
《结构力学》参考资料
25.图中取A支座反力为力法的基本末知量(向上为正)，则为:（C）
A.3P/16；B.4P/16；C.5P/16；D.不定，取决于EI值
26.下列哪个选项不是按照荷载作用性质以及结构的反应特征分类的（D）
A.静力荷载B.动力荷载C.移动荷载D.恒载
27.图示结构，当高度h增加时，杆1的内力（C）
A.增大B.减小C.不变D.不确定
28.图示体系是：（A）
A.几何瞬变有多余约束B.几何不变C.几何常变D.几何瞬变无多余约束
29.力法典型方程的副系数 ，其依据是（A）。
A.位移互等定理B.反力互等定理C.反力位移互等定理D.虚位移原理
30.设体系上作用的任意平衡力系，又设体系发生符合约束条件的无限小的刚体位移，则外力在位以上所做的虚功总和恒等于零是（A）。
17.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。（对）
18.虚功中的力和位移没有因果关系。（对）
19.力矩分配法中的分配系数、传递系数与荷载无关。（对）
20.影响线仅用于解决活载作用下结构的计算问题，不能用于恒载作用下的计算。（错）
21.任何三铰拱的合理拱轴都是二次抛物线（错）
22.图乘法可以用来计算曲杆。（错）
34.力矩分配法中的分配系数，传递系数与外界因素（荷栽，温度变化等）有关。（错）
35.的互等定理仅适用于线性变形体系。（对）
36.位移法典型方程的右端项一定为零（对）
37.两个弯矩图的叠加不是指图形的简单拼合，而是指两图对应的弯矩纵矩叠加。（对）
38.位移法以结点力为基本未知量。（错）
39.对图中a图所示桁架用力法计算时，取图b作为基本体系(杆AB被去掉),则
结构力学课后习题答案
结构力学课后习题答案(总23页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--习题及参考答案【习题2】【习题3】【习题4】【习题5】【习题6】【习题8】【习题9】【习题10】【习题11】【习题12】【习题13】【习题14】【参考答案】习题22-1～2-14试对图示体系进行几何组成分析，如果是具有多余联系的几何不变体系，则应指出多余联系的数目。
题2-1图题2-2图题2-3图题2-4图题2-5图题2-6图题2-7图题2-8图题2-9图题2-10图题2-11图题2-12图 题2-13图 题2-14图习题33-1 试作图示多跨静定梁的M 及Q 图。
(b)(a)20kN10kN40kN20kN/m40kN题3-1图3-2 试不计算反力而绘出梁的M 图。
(b)5kN/m40kN(a)题3-2图习题44-1 作图示刚架的M 、Q 、N 图。
(c)(b)(a)/20kN /m2kN /m题4-1图4-2 作图示刚架的M 图。
P(e)(d)(a)(b)(c)20k N /m4kN题4-2图4-3 作图示三铰刚架的M 图。
(b)(a)题4-3图4-4 作图示刚架的M 图。
(a)题4-4图4-5 已知结构的M 图，试绘出荷载。
(b)(a)题4-5图4-6 检查下列刚架的M 图，并予以改正。
(e)(g)(h)P(d)(c)(a)(b)(f)题4-6图习题55-1 图示抛物线三铰拱轴线方程x x l lfy )(42-=，试求D 截面的内力。
题5-1图5-2 带拉杆拱，拱轴线方程x x l lf y )(42-=，求截面K 的弯矩。
C题5-2图 题5-3图5-3 试求图示带拉杆的半圆三铰拱截面K 的内力。
习题66-1 判定图示桁架中的零杆。
(c)(b)题6-1图6-2 用结点法计算图示桁架中各杆内力。
(b)题6-2 图6-3 用截面法计算图示桁架中指定各杆的内力。
(b)题6-3图6-4 试求图示组合结构中各链杆的轴力并作受弯杆件的M 、Q 图。
结构力学知识点考点归纳与总结
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
1 支座移动产生的位移——刚体位移 2 荷载作用产生的位移——变形体位移 3 制造误差产生的位移——刚体位移 4 温度改变产生的位移——变形体位移 结构的位移 截面的转动----角位移 截面的移动----线位移 ③各类结构的位移计算： (1) 粱和刚架
(2) 桁架
(3) 组合结构
(4) 拱
④两个直线图形的图乘公式 △=L/6EI ※（2ac+2bd+bc+ad） ⑤图乘法应用的前提： ▲ 杆件的 EI 是常数；▲ 杆件是直杆；▲Mp、M 的图形至少有一个是直线图形。 习题 ppt33 40 41 42 45 53 57 59 ⑥ 功的互等定理 适用条件：线弹性体结构
P/2
P/2
P/2
简化
（b）
反对称荷载
四（本大题 9 分）图示结构 B 支座下沉 4 mm，各杆 EI=2.0×105 kN·m2，用力法计算并 作 M 图。
4m 6m
FP
B △=4 mm
2 计算图示结构，并作 M 图。EI=常 数。
FP
l2 l l l l l2
B
PC
x1
A
基本结构⑴
B
PC
x1
A
11x1 1p 0
原结构在C处的 竖向线位移
基本结构在竖向力x1和
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30kN/m i=1 10m 0.5
160kN i=1 3m 0.5 112.5 -23.6 -1.2 87.7 5m
90.0 - 250.0 96.0 64.0 -23.6 14.2 9.4 -1.2 0.7 0.5 200.9 -200.9
250.0 -187.5 32.0 -47.2 -47.3 4.7 -2.4 -2.3 0.3 -0. 1 -0.2 237.3 -237.3
200.9kNm 120kNm 80kN
237.3kNm 375kNm 30kN/m 87.7kNm 160kN 300kNm
M 图
结 杆 点 端 A AB 0 B BA BC 200.9 -200.9 C CB CD D DC
最后弯矩
237.3 -237.3 87.7
例:用力矩分配法计算图示连续梁
杆端弯矩 22.97 45.94 -45.94
弯矩图:
杆端弯矩 22.97
45.94 -45.94
62.17 -62.17
45.32 -45.32 40.0 -40
讨论:处理悬臂端的另两种方法
4/7 3/7 -60 -10 +40 +30 +40 - 40
1.0 0 +60 -40 -20 0 +40 -40
§10-2,多结点的力矩分配 ,
对于多结点梁或刚架, 对于多结点梁或刚架,逐次对每个结点应用基 本运算,即可求出各杆端弯矩. 本运算,即可求出各杆端弯矩. 以三跨梁为例: 以三跨梁为例: 1, 1,B,C处加约束,分成三根单杆.加荷载, C处加约束 分成三根单杆.加荷载, 处加约束, 求出约束力矩M 求出约束力矩 BF,MCF. 2,放松结点 ,结点 仍夹紧.累加总变形如 仍夹紧. ,放松结点B,结点C仍夹紧 结点暂时平衡. 图,B结点暂时平衡. 结点暂时平衡 3,放松结点 ,重新夹紧结点 .(在已有变 ,放松结点C,重新夹紧结点B. 形状态下夹紧).从图上可见,变形已较接近实 形状态下夹紧) 从图上可见, 际变形. 际变形.
图(a)所示连续梁的悬臂端可转化为图 进行计算. 所示连续梁的悬臂端可转化为图(b),进行计算 所示连续梁的悬臂端可转化为图 进行计算.
分配系数 固端弯矩 0
24.0
0.600 0.400 0 - 80.0
0.500 0.500 +40.0 -60.0
16.00 -8.24 6.12 6.12 -0.61 -0.72 0.66 0.67 -0.07 -0.08 0.07 0.08 -0.01 -0.01 0.01 0.01 62.17 -62.17
常数. 例:用力矩分配法计算图示对称刚架,作M图.各杆 用力矩分配法计算图示对称刚架, 图 各杆EI=常数. 常数
20kN 15kN/m A B C 6m E 3m 3m 6m F 3m 3m 3m E 3m 3m D A 20kN 20kN 15kN/ m O B
解: 由于此对称刚架承受正对称荷载作用, 由于此对称刚架承受正对称荷载作用,可利用对称 性取半刚架进行计算.计算过程如下: 性取半刚架进行计算;60.0 -25.0 +40.0 - 40
-16.49 -18.51 3.06 -1.44 -1.62 0.33 -0.16 -0.17 0.04 -0.02 -0.02 45.32 -45.32 40.0 -40
48.00 32.00 3.06 -0.92 -1.84 –1.22 0.33 -0.10 -0.20 -0.13 0.04 -0.01 -0.02 -0.02
解: 计算各杆杆端弯矩. 计算各杆杆端弯矩. 计算汇交于结点B 计算汇交于结点 ,C各杆端的分配 各杆端的分配 系数. 系数. 列表计算各杆端弯矩. 列表计算各杆端弯矩.
80kN i=2 3m 3m 分配系数 固端弯矩 0 B 分,传 C 分,传 B 分,传 C 分,传 B 分,传 C 分,传 最后弯矩 0 0.6 0.4
-22.5 -5.0 -27.5
杆
端
AB 0.0
EB 5.0
BE 10.0
BA 30.0
BO -40.0
OB -27.5
最后弯矩
30 30 20kN A 10 B
40 15kN/m
40 30 20kN 30 D C10 27.5 6m 5 6m F 3m 3m
E 3m 3m
5
�
0.500 0.500 -60 +30 +30 -18 +9 +9 -2 +1 +1 +40 - 40
1.00 +60 +15 -35 +4 -4 +40
0 -40 0 0 - 40
思考:
1,(a),(b)两种不同的处理方 , 计算结果为何完全相同? 法,计算结果为何完全相同? 2,B点的分配系数不一样,为什么? 点的分配系数不一样, , 点的分配系数不一样 为什么? 在计算中,我们应该注意些什么? 在计算中,我们应该注意些什么?
φB
MAB MBA
MBC
FP
φc
MDC
MCB MCD
=
MFBC
MBF
FP
MFCB
MCF MFC'
MB
MCAB M BA
F
+
MCCB
M BC
MFB'
MCBC
+ +
M
CB
MFC''
M CD MCDC
…
用力矩分配法计算图示刚架,作弯矩图. 例:用力矩分配法计算图示刚架,作弯矩图. 80kN i=2 3m 3m 30kN/m i=1 10m 160kN i=1 3m 5m
以此类推,重复第 , 以此类推,重复第2,第3步,连续 步 梁的变形和内力很快达到实际状态. 梁的变形和内力很快达到实际状态. 4,叠加以上各步,计算最后弯矩. ,叠加以上各步,计算最后弯矩. 综上所述,多结点力矩分配即为: 综上所述,多结点力矩分配即为: 每次只放松一个结点, 每次只放松一个结点,相当于单结点分 配传递. 配传递.最后将各步骤所得的杆端弯矩 增量)叠加. (增量)叠加.
20kN A B
15kN/m O
E 3m 3m 3m
( 弯矩单位: 弯矩单位: E EB BE 0.445 0.0 10.0 10.0 B BA 0.333 22.5 7.5 30.0
kN m ) O BO 0.222 -45.0 5.0 -40.0 OB
结 杆
点 端
A AB
分配系数 固端弯矩 分,传 最后弯矩 0.0 0.0 0.0 0.0 5.0 5.0