结构力学重点理解
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。
《结构力学》知识点归纳梳理(最祥版本)
《结构力学》知识点概括梳理(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)依照合理的方式所构成的构件的系统,用以支承荷载并传达荷载起支撑作用的部分。
注:结构一般由多个构件联络而成,如:桥梁、各样房子(框架、桁架、单层厂房)等。
最简单的结构能够是单个的构件,如单跨梁、独立柱等。
二、结构的分类:由构件的几何特色可分为以下三类1.杆件结构——由杆件构成,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余两个尺度,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、计算简图的观点:将一个详细的工程结构用一个简化的受力争形来表示。
选择计算简图时,要它能反应工程结构物的以下特色:1.受力特征(荷载的大小、方向、作用地点)2.几何特征(构件的轴线、形状、长度)3.支承特征(支座的拘束反力性质、杆件连结形式)二、结构计算简图的简化原则1.计算简图要尽可能反应实质结构的主要受力和变形特色,使计算结果安全靠谱;..............2.略去次要因素,便于剖析和计算。
.......三、结构计算简图的几个简化重点1.实质工程结构的简化:由空间向平面简化2.杆件的简化:以杆件的轴线取代杆件3.结点的简化:杆件之间的连结由理想结点来取代(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随意改变。
不存在结点对杆的转动拘束,即因为转动在杆端不会产生力矩,也不会传达力矩,只好传达轴力和剪力,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拘束作用,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能够经过结点传给其余杆件。
(3)组合结点(半铰):刚结点与铰结点的组合体。
4.支座的简化:以理想支座取代结构与其支承物(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,同意沿支座链杆垂直方向的细小挪动。
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。
结构力学主要知识点归纳
结构力学主要知识点归纳Organized at 3pm on January 25, 2023Only by working hard can we be better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:)W+-=,m为刚片数,h为单铰束,r为链杆数;h2(3rmA、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;C、两刚片原则:两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,为几何不变体系,而且没有多余联系;6、虚铰:连接两个刚片的两根链杆的作用相当于在其交点处的一个单铰;虚铰在无穷远处的体系分析可见结构力学P20,自行了解;7、静定结构的几何构造为特征为几何不变且无多余联系;三、静定梁与静定钢架1、内力图绘制:A 、内力图通常是用平行于杆轴线方向的坐标表示截面的位置,用垂直于杆轴线的坐标表示内力的数值而绘出的;B 、弯矩图习惯绘在杆件受拉的一侧,而图上可不注明正负号;梁的剪力图和轴力图将正值的竖标绘在基线的上方,同时注明正负号;刚架的剪力图和轴力图将正值的竖标绘在杆件的任意一侧,但必须注明正负号;C 、轴力以拉为正,剪力以绕隔离体顺时针方向转动为正;弯矩以使梁的下侧纤维受拉为正;D 、一般先求出支反力再求内力;2、计算躲跨静定梁的顺序应该是先附属部分,后基本部分;3、静定结构的特征:A 、静力解答唯一性B 、在静定结构中,除荷载外,其他任何原因如温度改变、支座位移、材料收缩、制造误差等均不引起内力;C 、平衡力系的影响:当由平衡力系组成的荷载作用于静定结构的某一本身为几何不变的部分上时,则只有则只有此部分受力,其余部分的反力和内力为零;D 、荷载等效变换的影响:合力相同的各种荷载称为静力等效的荷载;当作用在静定结构的某一本身几何不变部分上的荷载在该部分范围内作等效变换时,则只有该部分的内力发生变化,而其余部分的内力保持不变;四、静定桁架1、桁架结构的特点:只受轴力2、桁架内力分析方法:A 、节点法:所取隔离体只包含一个节点;①L 形节点:当节点上无荷载时,两杆内力皆为0;②T 形节点:当节点无荷载时,第三杆又称单杆必为零,共线两杆内力相等且符号相同; ③X 形节点:当节点无荷载时,共线两杆内力相等且符号相同;④K 形荷载:当节点无荷载时,共线两杆内力相等且符号相同;B 、截面法:所取隔离体不只包括一个节点;①力矩法②投影法五、结构位移计算1、虚功原理:变形体系处于平衡的必要和充分条件是,对于任何虚位移,外力所作虚功总和等于各微段上的内力在其变形上所作的虚功总和,或者简单的说,外力虚功等于变形虚功;2、变形虚功方程:∑⎰∑⎰∑⎰++=ds F Md du F W s N v γϕ外力虚功:∑+∆=c F F W R K K3、单位荷载外力虚功∑+∆•=c F W R K _1单位荷载内力虚功∑⎰∑⎰∑⎰++=ds F d M du F W s N v γϕ______∑⎰∑⎰+=EI ds M M EA ds F F P NP N ____常不考虑剪切影响4、图乘法:一个弯矩图的面积w A 乘以其形心处所对应的另一个直线弯矩图上的竖标c y ,再除以EI;A 、使用条件:①杆件为直线;②EI=常数;③__M 和p M 两个弯矩图中至少有一个是直线图形;B 、注意点:①竖标取自直线图形②w A 和c y 在杆件的同侧乘积取正号,异侧则取负号;5、温度变化,静定结构位移计算tds du t α=,t 为杆件轴心温度变化值tds d t ∆=αϕ,t ∆为杆件两侧温度变化之差; 六、超静定结构计算——力法1、力法:解除超静定结构的多余联系而得到静定的基本结构,以多余未知力作为基本未知量,根据基本体系应与原结构变形相同而建立的位移条件,首先求出其多余未知力,然后由平衡条件即可计算其余反力、内力;2、超静定问题求解思路:A 、超静定问题需综合考虑以下三个方面:①平衡条件;②几何条件;③物理条件;B 、确定超静定次数;C 、确定基本结构及基本体系;3、力法的典型方程以三阶方程组为例方程意义:基本结构在全部多余未知力和荷载共同作用下,在去掉各多余联系处沿各多余未知力方向的位移,应与原结构相应的位移相等;4、力法解题步骤:①确定基本体系;②写出位移条件,力法方程;③作单位弯矩图,荷载弯矩图;④求出系数和自由项;⑤解力法方程;⑥叠加法作弯矩图;5、力法注意事项:A 、对于刚架通常可略去轴力和剪力的影响而只考虑弯矩一项;B 、在荷载作用下,超静定结构的内力只与各杆的刚度相对值有关,而与其刚度绝对值无关;C 、基本结构必须是几何不变的,而不能是几何可变或瞬变的,否则将无法求解;D 、对称性的利用:①对称结构在对称荷载作用下,轴力图和弯矩图是对称的,剪力图是反对称的;②对称结构在反对称荷载作用下,轴力图和弯矩图是反对称的,剪力图是对称的;七、位移法1、位移法以节点位移作为基本未知量,通常不考虑杆件轴向变形;每一根杆件可以看成一根单跨超静定梁;2、为计算方便,杆端弯矩是以对杆端顺时针方向为正对节点说支座则以反时针方向位移,转角以顺时针方向为正,位移以使杆件顺时针转动为正;八、影响线及其应用1、影响线:当一个指向不变的单位集中荷载通常是竖直向下的沿结构位移时,表示某一指定量值变化规律的图形,称为该量值的影响线;绘制影响线时,通常规定正值的竖标绘在基线的上方;2、绘制影响线有两种基本方法:静力法和机动法;静力法就是将荷载F=1放在任意位置,并选定一坐标系,以横坐标x 表示荷载作用点的位置,然后根据平衡条件求出所求量值与荷载位置x 之间的函数关系式,这种关系式称为影响线方程,再根据方程作出影响线图形;机动法作影响线的依据是理论力学的虚位移原理,即刚体体系在力系作用下处于平衡的必要和充分条件是:在任何微小的虚位移中,力系所作的虚功总和为零;欲作某一量值影响线,只需将与该量值相应的联系去掉,并使所得体系沿量值正方向发生单位位移,则由此得到的荷载作用点的竖向位移图即代表该量值的影响线;3、最不利荷载位置使量值S 成为极大的条件是:荷载自该位置无论向左或向右移动微小距离,S 均减小; 荷载左移,0tan >∑i Ri F α荷载右移,0tan <∑i Ri F α使量值S 成为极小的条件是:荷载自该位置无论向左或向右移动微小距离,S 均增大; 荷载左移,0tan <∑i Ri F α荷载右移,0tan >∑i Ri F α注:只有当某个集中荷载恰好作用在影响线的某一个顶点处时才可能出现极值;为减少试算次数,宜事先大致估计最不利荷载位置;为此,应将行列荷载中数值较大且较为密集的部分置于影响线的最大竖标附近,同时注意位于同符号影响线范围内的荷载应尽可能的多;4、简支梁的绝对最大弯矩A 、在移动荷载作用下,可以求出简支梁任一指定截面的最大弯矩;所有截面的最大弯矩中的最大的,称为绝对最大弯矩;B 、求解步骤:①确定使梁中点截面发生最大弯矩的临界荷载Fk 此时可顺便求出此截面的最大弯矩; ②移动荷载组使Fk 和FR 对称于梁的中点,此时应注意检查对梁上荷载是否与求合力时相符,如不符,则应重新计算合力,再行安排直至相符;③最后计算Fk 作用点截面的弯矩,通常即为绝对最大弯矩;。
《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。
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。
结构力学知识点总结
结构力学知识点总结结构力学是固体力学的一个分支,主要研究工程结构受力和传力的规律,以及如何进行结构优化。
以下是对结构力学主要知识点的总结。
一、结构的计算简图结构计算简图是对实际结构进行力学分析时,经过简化抽象得到的力学模型。
它需要忽略一些次要因素,突出结构的主要特征。
在确定计算简图时,要明确结构的支座形式。
常见的支座有固定支座、可动铰支座和固定铰支座。
固定支座限制结构在水平和竖直方向的移动以及转动;可动铰支座限制结构沿支座链杆方向的移动,允许转动;固定铰支座限制结构在水平和竖直方向的移动,但允许转动。
此外,还需要确定结构的荷载类型。
荷载包括集中荷载和分布荷载。
集中荷载是作用在结构上的一个点的荷载,如重物的压力;分布荷载则是作用在结构一段长度或面积上的荷载,如梁的自重。
二、平面体系的几何组成分析这部分内容主要是判断平面体系的几何不变性。
通过计算自由度,以及运用几何不变体系的组成规则,可以确定体系是否几何不变。
自由度是指确定体系位置所需的独立坐标数。
一个刚片在平面内有三个自由度。
计算平面体系自由度的公式为:W = 3m 2h r ,其中 m为刚片数,h 为单铰数,r 为支座链杆数。
几何不变体系的组成规则包括:两刚片规则、三刚片规则和二元体规则。
两刚片通过一个铰和一根不通过该铰的链杆相连组成几何不变体系;三刚片用不在同一直线上的三个铰两两相连组成几何不变体系;在一个体系上增加或拆除一个二元体不改变体系的几何组成性质。
三、静定结构内力计算静定结构是指在任意荷载作用下,其内力和反力都可以由静力平衡条件唯一确定的结构。
静定梁的内力包括弯矩、剪力和轴力。
计算内力的方法通常是先求出支座反力,然后通过截面法计算指定截面的内力。
弯矩使梁的受拉一侧纤维受拉为正;剪力以使隔离体顺时针转动为正。
静定刚架的内力计算方法与静定梁类似,但需要注意刚架中各杆的内力可能有弯矩、剪力和轴力。
在计算时,要正确判断各杆的内力方向。
静定桁架的内力计算通常采用节点法和截面法。
结构力学知识点总结大全
结构力学知识点总结大全结构力学是研究结构的力学性能和变形规律的学科。
它主要涉及静力学、动力学、损伤和断裂力学等方面的知识。
以下是结构力学的一些基本知识点总结:1.力学基础知识力学基础知识主要包括质点静力学、刚体静力学、力的合成与分解、力矩、杠杆原理等内容。
了解这些基础知识是掌握结构力学的基础。
2.静力学静力学研究物体处于静定平衡状态下的力学性质。
常见的内容包括力的平衡、支持反力的计算、摩擦力等。
3.结构受力分析结构受力分析是指对结构中各个零件所受到的力进行分析和计算,以确定结构的受力情况。
常见的方法有力的平衡法、截面法、力法等。
4.杆件受力分析杆件受力分析是指对杆件在外力作用下的受力情况进行分析和计算。
常见的情况有轴向受力、剪力、弯矩等。
5.梁的受力分析梁是指在跨越两个或多个支点的情况下承受外力的杆件,梁的受力分析主要包括计算梁的弯曲力、剪力和挠度。
6.桁架分析桁架是由多个杆件和节点组成的结构体系,桁架分析主要研究桁架受力分析。
常见的分析方法有截面法、节点反力法等。
7.变形分析变形分析是指对结构在受力作用下的变形情况进行分析和计算。
常见的变形形式有轴向变形、剪切变形、弯曲变形和挠度等。
8.动力学动力学是研究结构在受到外力作用下的运动规律和响应情况。
常见的内容有弹性振动、阻尼振动和地震反应等。
9.材料力学性能材料力学性能是指材料在受力下所表现出的力学特性,包括材料的强度、刚度、蠕变性能等。
10.损伤和断裂力学损伤和断裂力学研究结构中的损伤和断裂行为,包括材料的疲劳断裂、断裂韧性等。
总之,结构力学是研究结构的力学性能和变形规律的学科,涵盖了静力学、动力学、损伤和断裂力学等方面的知识。
掌握这些知识对于设计和分析工程结构至关重要。
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》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。
结构力学重点理解
(1)第2章第2节得重点、难点剖析一、重点剖析1、自由度(也称实际自由度,用S表示,英文Degree of Freedom,简写为DOF)。
这个概念中要特别注意“独立”这两个字,“独立”得含义就是指几何坐标不被包含在函数关系中,彼此间也不呈函数关系,即坐标得变化既不受限,亦不会相互影响。
S取为不小于0得整数,当S=0时体系几何不变;S>0时,体系几何可变。
2、多余约束与必要约束。
从定义可知,多余约束得增减不改变S,而必要约束得增减会导致S变化。
因此,多余约束决定不了体系得几何组成性质。
在一个体系中,多余约束得个数就是确定得,但就是选取多余约束得方法就是多样得。
3、链杆。
在第2章中,链杆就是指仅通过两铰与体系其余部分相连得杆。
这两铰不区分就是铰结点还就是铰支座。
二、难点剖析1、约束在数学上得表现。
约束就是减少自由度得装置,数学上如何表述它呢?从自由度要求就是彼此独立得坐标这个概念里,就能找出答案。
要减少体系得自由度(或者说增加体系得约束),只要通过建立使坐标间相关联得函数关系或者方程,使它们彼此不再独立,就实现了自由度得减少。
而这样得函数关系或者方程,就称为约束方程(其性质就是几何方程)。
(2)第2章第3~5节得重点、难点剖析一、重点剖析1、计算自由度W>0,体系几何可变;W≤0,无法确定体系就是否几何不变。
2、二元体得相对性。
二元体因为在附加于体系上时,有先后顺序(即依次附加),因此谈二元体,就不能离开其所基于得那个体系。
即需要考虑二元体就是相对一部分体系而言,还就是相对整体而言。
相对于体系某一部分就是二元体得装置,未必就是相对于整体得二元体。
根据这个特点,在利用二元体规则做分析时,一定要按先付加得二元体后去除(或后附加得二元体先去除)得次序来做。
3、几何不变体系三个组成规则得前提条件。
1)二元体规则:要求构成二元体装置得两链杆不能共线;2)两刚片规则表述一:要求链杆所在直线不穿过铰心;两刚片规则表述二:要求三链杆不全平行且所在直线不全交于一点;3)三刚片规则:要求三铰不共线。
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(1)第2章第2节的重点、难点剖析
一. 重点剖析
1. 自由度(也称实际自由度,用S表示,英文Degree of Freedom,简写为DOF)。
这个概念中要特别注意“独立”这两个字,“独立”的含义是指几何坐标不被包含在函数关系中,彼此间也不呈函数关系,即坐标的变化既不受限,亦不会相互影响。
S取为不小于0的整数,当S=0时体系几何不变;S>0时,体系几何可变。
2. 多余约束和必要约束。
从定义可知,多余约束的增减不改变S,而必要约束的增减会导致S变化。
因此,多余约束决定不了体系的几何组成性质。
在一个体系中,多余约束的个数是确定的,但是选取多余约束的方法是多样的。
3. 链杆。
在第2章中,链杆是指仅通过两铰与体系其余部分相连的杆。
这两铰不区分是铰结点还是铰支座。
二. 难点剖析
1. 约束在数学上的表现。
约束是减少自由度的装置,数学上如何表述它呢?从自由度要求是彼此独立的坐标这个概念里,就能找出答案。
要减少体系的自由度(或者说增加体系的约束),只要通过建立使坐标间相关联的函数关系或者方程,使它们彼此不再独立,就实现了自由度的减少。
而这样的函数关系或者方程,就称为约束方程(其性质是几何方程)。
(2)第2章第3~5节的重点、难点剖析
一. 重点剖析
1. 计算自由度W>0,体系几何可变;W≤0,无法确定体系是否几何不变。
2. 二元体的相对性。
二元体因为在附加于体系上时,有先后顺序(即依次附加),因此谈二元体,就不能离开其所基于的那个体系。
即需要考虑二元体是相对一部分体系而言,还是相对整体而言。
相对于体系某一部分是二元体的装置,未必是相对于整体的二元体。
根据这个特点,在利用二元体规则做分析时,一定要按先付加的二元体后去除(或后附加的二元体先去除)的次序来做。
3. 几何不变体系三个组成规则的前提条件。
1)二元体规则:要求构成二元体装置的两链杆不能共线;
2)两刚片规则表述一:要求链杆所在直线不穿过铰心;两刚片规则表述二:要求三链杆不全平行且所在直线不全交于一点;
3)三刚片规则:要求三铰不共线。
如果不满足上述前提条件,体系将成为几何可变体系。
4. 几何常变体系和几何瞬变体系的区别。
常变体系可以持续地发生刚体移动,而几何瞬变体系仅能在初始位置处发生刚体运动趋势(到下一位置即成为几何不变)。
二. 难点剖析
1. 判定几何组成性质基于体系的初始位置。
这一点在分析几何瞬变体系时,表现得最为明显,瞬变体系在初始位置有刚体运动趋势,而偏移初始位置后,即成为几何不变体系。
而称其几何瞬变,显然是基于初始位置而言的。
但在分析瞬变体系的受力特性时,不得不在其偏移后的位置上进行分析(否则无法平衡,参见教材对两链杆瞬变体系的受力分析过程),这种以位移(或变形)后构件的几何位置和形态所进行的分析,已属于几何非线性问题,结构力学除讨论压杆稳定的第13章外,均不考虑这类问题,因此判定体系几何组成性质是以初始位置为参照的。
2. 小位移问题和大位移问题。
在材料力学和结构力学的假设中,都强调只考虑小变形、小位移问题,原因就是大变形和大位移问题将导致几何非线性。
那么,什么是几何非线性?举个例子,钓鱼杆在鱼上钩之前,和大鱼上钩之后(即加载前后),会产生与杆长相当的变形,这就是大变形。
而钓杆尖端的位移量也与杆长近似甚至超过杆长,这就是大位移。
大变形、大位移时,即便不考虑荷载值和方向的改变,荷载作用点的轨迹也会受到变形量的急剧变化,发生巨大改变,且通常此轨迹是曲线(非线性的)。
因此,杆件内力也将呈荷载的非线性函数,这就是几何非线性问题。
在结构工程中,杆件的变形和位移量通常相对杆件的尺寸小得多,因此加载过程导致的内力非线性可不考虑(即简化成线性问题),这也是通常只在体系的初始位置进行受力和位移分析的原因。
3. 无穷远直线。
如何理解这个概念?假设你站在平原上遥望,天际线便是这条“无穷远直线”。
天际线不是个圆吗?是的,但是天际圆的半径无限大,其曲率为零,因此天际圆就成了一根直线。
那么,天际线由什么组成呢?由你所在
的平原(平面)上各个方向所有直线的“端点”构成。
而平原(平面)上距离有限且相互平行的一组直线,其“端点”是天际线(无穷远直线)上的同一点。
这是因为如果你想要看到这一组平行直线的“端点”的话,你需要上升到距平原(平面)无穷高处来俯瞰这个平面,这时该组平行直线间有限的距离在你眼中就消失了,即该组直线融为一根直线了。
理解了什么是无穷远直线,也就能明白为何“任何有限远点都不属于无穷远直线”这一结论了。
如果无穷远点是无限延伸的直线的“端点”,那么无穷远直线就是无限延展的平面的“端线”,以此类推,还可以得到无穷远平面等概念。
(3)第2章第6节的重点、难点剖析
一. 重点剖析
1. 做几何组成分析时,常用的技巧。
1)几何组成分析的一般步骤是:先从整体中依次去二元体来简化整体,然后选取局部刚片并用三个规则来扩展刚片。
2)可以通过数体系中还未使用的杆件和刚片数量,来大致判定应使用二刚片还是三刚片规则。
当数量超过三刚片规则可以处理的数量(即9个杆件或刚片)时,应考虑将原体系分成多个部分先后分析,这就是按“基本-附属”部分来分析的方法。
3)可把仅通过两铰连接体系其他部分的刚片,在数清其内部多余约束后,等效成链杆。
几何组成分析时,通常把链杆视作约束,而不当作刚片。
在做等效时,注意不能随便移动原体系中铰的位置。
4)通过三根支杆连接地基的上部体系,可先单独拿出来分析。
在分析清楚其内部的几何组成性质后,再考虑上部体系与地基的关系。
5)经几何组成分析,如果在整个体系中,存在缺少必要约束的几何可变部分,而其他部分几何不变,则整个体系为几何可变。
这里需要特别强调,必须要完成整个几何组成分析后,才能下上述结论。
而不能在只拿出体系一部分分析为可变后,就说体系整体是可变的,因为体系中未被考虑的那些杆件或支座可能对拿出的那部分来说是必要约束。
6)体系中通过两个以上的铰与其余部分相连的杆件,常常选作刚片。
7)含无穷远虚铰的三刚片规则中,判断三铰位置的口诀:一无二有,连二
有;一有二无,看二无;三个无穷,必共线。
具体请参看Chap02补充例题.ppt。
8)体系中的一根链杆只能用1次;一个单铰也只能用1次;一个复铰相当于n个单铰,故可用(n-1)次。