结构力学》Ⅰ复习提纲.ppt

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结构力学复习要点知识大纲

第一章绪论本章复习内容：结构、结构计算简图、铰结点、刚结点、滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座等基本概念。

1、首先必须深刻理解结构、结构计算简图的概念。

结构力学中的概念，都可在理解的基础上用自己的语言表达，不必死记教材上的原话，所谓理解概念，就是弄清其目的、条件、实现目的的手段、适用场合等。

结构是建筑物中承载的骨架部分，本课程研究的是狭义的结构，即杆件结构。

实际的结构是很复杂的，完全按照结构的实际情况进行力学分析是不可能的（可以断言，即使许多年后科学更发达，100％按照结构的实际情况进行力学分析仍然是不可能的！因为结构的复杂性是无穷尽的，科学的发展是无止境的），也是不必要的（次要因素的影响较小，抓住主要因素即可满足工程误差要求）。

因此，对实际结构去掉不重要的细节，抓住其本质的特点，得到一个理想化的力学模型，用一个简化的图形来代替实际结构，就是结构计算简图。

获得结构计算简图没有现成的公式可以套用，必须发挥研究者和工程师的智慧（正是在这点上体现他们水平的高低），经过长期研究和实践，他们总结出以下6方面的简化要点：结构体系的简化（由空间到平面）；杆件的简化（用轴线代替杆）；杆件间连接的简化（结构内部结点的简化）；结构及基础间连接的简化（结构外部支座的简化）；材料性质的简化（杆件材料物理力学特性的简化）；荷载的简化（结构受外部作用的简化）2、对支座的位移限制、约束反力的认识非常重要，因为土木工程结构都是非自由体，不可避免要处理各种支座。

特将本课程中常见的4种支座归纳如下：去掉对某方向平动的限制去掉对转动的限制第二章平面杆件体系的几何构成分析在绪论之后，第二章并没有一头扎进去计算各种结构，因为结构是多个杆件组成的系统，必须对此杆件系统进行几何构成分析，是否能作为结构承载，若是结构，它是怎样“搭”成的，为正确、简便地“拆”结构进行分析打下基础。

正如前面所述，本章非常重要，是结构力学分析的重要基础。

本章复习内容：深刻理解几何不变体系、刚片、自由度、约束、瞬铰、多余约束、二元体、瞬变体系等基本概念，深刻理解几何不变体系的组成规律；熟练掌握用几何不变体系的组成规律对平面杆件体系作几何构成分析。

结构力学基础讲义PPT(共270页,图文)

alMM
B bM l
a l
b M
l
17
2. 多跨静定梁: 关键在于正确区分基本部分和附
属部分，熟练掌握截面法求控制截面弯矩，熟练掌握区段叠加法作单跨梁内力图。
多跨静定梁——由若干根梁用铰相连，并用若干支座与基础相连而组成的静定结构。
17:11
18
附属部分--依赖基本部分的存在才维持几何不变的部分。
17:11
24
3. 静定平面刚架 (1) 求反力。
切断C铰，考虑右边平衡，再分析左边部分。求得反力如图所示：
C
17:11
25
3. 静定平面刚架
(2)作M图 (3)做Q、N图 (4) 校核
17:11M图
N图
Q图
26
§1-4 静定桁架
17:11
27
§1-4 静定桁架
* 桁架的定义：
——由若干个以铰（Pins）结点连接而成的结构，外部荷载只作用在结点上。
对只有轴力的结构（桁架）：
1组7:1合1 结构则应分别对待。
61
§1-５静定结构位移计算
3. 荷载作用下的位移计算
例：求△cy 1. 建立力状态，在C点加单位 EI
竖向力。
2. 建立各杆内力方程：
EI
3. 求位移：
17:11
62
§1-５静定结构位移计算
3. 荷载作用下的位移计算
积分注意事项：
⒈ 逐段、逐杆积分。 ⒉ 两状态中内力函数服从同一坐标系。 ⒊ 弯矩的符号法则两状态一致。
2. 三铰拱的数解法
* 内力计算： ⑴任一截面K(位置)：KK截截面面形形心心处坐拱标X轴K切、线YK的倾角 K

《结构力学第1章》课件

2
和截面惯量。
根据平衡和应变等性质，展示不同载荷
情况下的应力分布情况。
3
梁的截面特性
根据底层原理分析梁的截面特性，例如
工程应用实例
4
拟合梁矩阵法。
结合实际工程问题，解决实际工程需要的梁的应力计算和验证问题。
结构的稳定性分析
基本概念和定义
理解稳定性概念和重要方程变量，例如屈曲稳定性和散体稳定性。
结构的稳定性判定方法
根据不同的稳定性问题，选择否定法或主动法进行分析。
常见的结构稳定性问题
例如墙体的稳定性分析和桥梁悬臂钢管立柱稳定性分析。
结构的振动与动力响应分析
结构振动的特点和表现形式结构振动的参数
探讨结构振动基本原理，理解桥梁或建筑物等结构的振动现象。
理解影响结构振动的关键参数，例如周期和自由振荡。
动力响应分析的基本方法
探讨动力响应的基本原理，包括使用数值分析软件模拟或使用经验公式并进行实际测试。
总结
1 知识点回顾
优化知识点总结，观察学习效果。
2 学习收获和问题咨询
提倡对学习过程的反思，并在掌握知识之后进行问题咨询。
3 学习建议和提高措施
分享个人的学习经验，并鼓励采取行动提高学习效果。
《结构力学第1章》PPT 课件
探讨结构力学的基础概念，理解重要的受力、应力分析方法，实现结构的稳定性分析和动力响应分析。加强工程应用的实例分析，以提高学习的质量。
概述
结构力学的定义
结构力学是研究物体内部受力和结构的力学学科。
结构力学的重要性
结构力学为建筑和桥梁等建筑物提供了设计和解决问题的基础。
三种典型的梁的结构形式以及在受力时的表现。

《结构力学》讲义课件

结构力学讲义第1章绪论§1-1 杆件结构力学的研究对象和任务结构的定义: 建筑物中支承荷载而起骨架作用的部分。

结构的几何分类:按结构的空间特征分类:空间结构和平面结构。

杆件结构力学的任务:(1)讨论结构组成规律与合理形式,以及结构计算简图的合理选择；(2)内力与变形的计算方法.进行结构的强度和刚度验算；(3)讨论结构稳定性及在动力荷载作用下的结构反应。

结构力学的内容(从解决工程实际问题的角度提出)(1) 将实际结构抽象为计算简图；(2) 各种计算简图的计算方法；(3) 将计算结果运用于设计和施工。

§1-2 杆件结构的计算简图1.结构体系的简化一般的构结都是空间结构。

但是，当空间结构在某一平面内的杆系结构承担该平面内的荷载时，可以把空间结构分解成几个平面结构进行计算。

本课程主要讨论平面结构的计算。

当然，也有一些结构具有明显的空间特征而不宜简化成平面结构。

2.杆件的简化铰支座(2) 滚轴支座(3) 固定支座4.(4)定向支座M5.材料性质的简化将结构材料视为连续、均匀、各向同性、理想弹性或理想弹塑性。

6.荷载的简化集中荷载与分布荷载§1-3 杆件结构的类型§1-4 荷载的分类2.4.刚架5.组合结构6.A B荷载可分为恒载和活载。

一、按作用时间的久暂荷载可分为集中荷载和分布荷载荷载可分为静力荷载和动力荷载荷载可分为固定荷载和移动荷载。

二、按荷载的作用范围三、按荷载作用的性质四、按荷载位置的变化• §2-1 几何组成分析的目的和概念几何构造分析的目的主要是分析、判断一个体系是否几何可变，或者如何保证它成为几何不变体系，只有几何不变体系才可以作为结构。

几何不变体系：不考虑材料应变条件下，体系的几何形状和位置保持不变的体系一、几何不变体系和几何可变体系几何可变体系：不考虑材料应变条件下，体系的几何形状和位置可以改变的体系。

二、自由度杆系结构是由结点和杆件构成的，我们可以抽象为点和线，分析一个体系的运动，必须先研究构成体系的点和线的运动。

《结构力学教材》课件

随着计算机技术的不断发展，结构力学将与数值计算方法更加紧密地结合，实现对复杂结构的精确模拟和分析。
多物理场耦合的研究
未来结构力学将更加注重与流体力学、热力学等其他物理场的耦合研究，以解决多场耦合的复杂工程问题。
智能化技术的应用
人工智能、机器学习等技术在结构力学中的应用将逐渐普及，为结构设计和优化提供新的思路和方法。
结构力学的重要性
结构力学是工程设计中的关键环节，能够确保结构的稳定性、安全性和经济性。
通过结构力学分析，可以预测结构的性能，优化设计方案，提高工程质量。
结构力学的历史与发展
结构力学的发展可以追溯到古代的建筑实践，如中国的长城、埃及的金字塔等。
随着科学技术的发展，结构力学不断吸收新的理论和方法，如有限元方法、计算机辅助设计等，推动了结构力学的进步和应用。
结构力学在工程实践中的挑战与机遇
复杂结构的分析
随着工程结构的日益复杂化，对结构力学在复杂结构分析方面的要求也越来越高，这既是一个挑战也是一个机遇。
耐久性与安全性
绿色与可持续发展
随着对环境保护的重视，结构力学在绿色建筑、节能减排等领域的应用将更加广泛，为可持续发展提供技术支持。
工程结构的耐久性与安全性是结构力学的重要研究内容，未来将面临更多的挑战和机遇。
02
结构力学的基本原理
静力学原理
静力学原理总结
静力学是研究物体在静止状态下受力与变形的关系。
静力学基本概念
静力学涉及到的基本概念包括力、力矩、力偶、约束等。
静力学平衡条件
静力学平衡条件是物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动的状态。
静力学应用
静力学原理广泛应用于工程结构、机械系统等领域。

结构力学讲义ppt课件

x y
x
结点自由度
y
φ
x
y
x
刚片自由度
2）一个刚片在平面内有三个自由度，因为确定该刚片在平面内的位置需要三个独立的几何参
数x、y、φ。
4. 约束
凡是能减少体系自由度的装置就称为约束。
6
约束的种类分为：
1）链杆
简单链杆仅连结两个结点的杆件称为简单链杆。一根简单链杆能减少一个自由度，故一根简单链杆相当于一个约束。
FyA
特点： 1) 结构在支座截面可以绕圆柱铰A转动； 2) x、y方向的反力通过铰A的中心。
29
3. 辊轴支座
A
A
FyA
特点： 1) 杆端A产生垂直于链杆方向的线位移； 2) 反力沿链杆方向作用，大小未知。
30
4. 滑动支座（定向支座）
A 实际构造
A
MA
FyA
A
MA
FyA
特点： 1）杆端A无转角，不能产生沿链杆方向的线位移，可以产生垂直于链杆方向的线位移；
16
A
I
II
c)
B III C
形成瞬铰B、C的四根链杆相互平行（不等长），故铰B、C在同一无穷远点，所以三个铰A、 B、C位于同一直线上，故体系为瞬变体系（见图c）。
17
二、举例
解题思路：基础看作一个大刚片；要区分被约束的刚片及
提供的约束；在被约束对象之间找约束；除复杂链杆和复杂铰外，约束不能重复使用。
高等教育出版社
4
第一章绪论
§1-1 结构力学的内容和学习方法
§1-2 结构计算简图
5
§1-1 结构力学的内容和学习方法
一、结构
建筑物或构筑物中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为结构。如：房屋中的框架结构、桥梁、大坝等。

结构力学力法PPT_图文

q EI 1次超静定
一个无铰封闭圈有三个多余联系
q
q
q
q
第8章
2、去掉多余联系的方法
（1）去掉支座的一根支杆或切断一根链杆相当于去掉一个联系。（2）去掉一个铰支座或一个简单铰相当于去掉两个联系。（3）去掉一个固定支座或将刚性联结切断相当于去掉三个联系。（4）将固定支座改为铰支座或将刚性联结改为铰联结相当于去掉一个联系。
1、解题思路
q
2
1
l
原结构
q
x1 基本结构
位移条件： 1P+ 11=0 因为 11= 11X1 （右下图）所以 11X1 +1P =0 X1= -1P/ 11
q 1P
11 x1
11 x1=1
第8章
2、解题步骤
（1）选取力法基本结构；（2）列力法基本方程；（3）绘单位弯矩图、荷载弯矩图；（4）求力法方程各系数，解力法方程；（5）绘内力图。
X1
X2
基本结构(1)
第8章
对应不同的基本结构有不同的力法方程：
A
B
C
D
C1
C2
l A X1
l
l
原结构
B
C
D
C1
C2
X2
解：力法方程:
基本结构(2)
第8章
对应不同的基本结构有不同的力法方程：
A
B
C
D
C1
C2
l
l
原结构
A
B
C
l D
C1
X1
X2
解：力法方程:
基本结构(3)
第8章
四、如何求
A
以基本结构(2)为例：

说课结构力学总结.ppt

.精品课件.
15
▪ 刚架弯矩图的绘制
做法:拆成单个杆,求出杆两端的弯矩,按与单跨梁相同的方法画弯矩图.
分段定点连线迭加原理
▪ 结点规律 m2
m2
0
m m2
m1
m1 m1=m2
m1
m1=m2
m2 - m1 + m = 0 m1 - m2.=精品m课件.
m1
m2
m1=m2
16
绘M图的一些原则
三刚片规则:三个刚片通过三个不共线单铰两两相连,
组成几何不变体系。
二元体规则:在一个体系上增加或拆除二元体，不会
改变体系的机动性质
二元体：两根不共线链杆组成的装置
两刚片规则:两个刚片通过一个单铰及一根不过铰心
的链杆相连，或通过三根不全平行也不全交于一点的链杆相连，组成几何不变体系
.精品课件.
5
3、三个规则的应用
k F SFSP ds GA
M M P ds EI
对于梁和刚架结构
kP
M M P ds EI
对于桁架
kP
N N P ds N N Pl
EA
EA
对于组合结构
kP
M M P ds EI
N NPl EA
（受弯杆）
（二力杆）
.精品课件.
33
6．图乘法
• 图乘法适用条件为 (1) EI=常数； (2) 杆轴线为直线； (3) 至少有一个为直线弯矩图。 • 图乘法的公式为
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。
超静定计算问题基本结构静定计算问题

结构力学总复习

3
单铰结点
单刚结点
复铰结点
复刚结点
组合结点
4
4、结构与基础间连接的简化支座——连接结构与基础的装置
按受力特征，可以简化为以下几种情况：（注意各类支座的支座链杆数目！）
1）滚轴支座（可动铰支座） 2）铰支座（固定铰支座） 3）固定支座（固定端支座） 4）定向支座（滑动支座） 5）弹簧支座
5
滚轴支座，支座链杆数：1
固定铰支座，支座链杆数：2
定向支座，支座链杆数：2
固定支座，支座链杆数：3
6
理力与材力回顾
1、力及力的分解和合成
力：物体间相互的机械作用。力的作用效应：使物体的机械运动状态（移动或转动）改变。
y
B
B
FPy
A A
FPy
FP FPx

A
B x
分解：FFPPxy
= =
j--体系中铰结点数，单链杆与体系相连的铰计入，但与地基相连的铰不计入； b：体系中杆件根数，r：支座链杆总数
14
3、体系计算自由度与几何构造分析
W>0, 缺少足够联系，体系几何可变。 W=0, 具备成为几何不变体系所需最少联系数目 W<0，体系具有多余联系
4、S，W，n的关系
S=(各部件自由度总数)－(必要约束总数) = a - c =(各部件自由度总数)－(全部约束数)+(多余约束数) = a–d+n
4、约束（亦称：联系）-减少自由度的装置
1）一根链杆：相当1个约束 2）铰结点（单铰）：相当2个约束 3）刚结点（单铰）：相当3个约束 4）复约束（复铰结点，复刚结点），连接n根杆件的复约束相当于（n-1）个单约束的约束作用

《结构力学》期末复习1

F CG
a
P=1 E
K
a
a
1 1.5
0.5
0.5a
D
a
B
NFG.I.L RD.I.L MK.I.L
1-1截面以右 ∑X=0 N1=－NFG
2-2截面以右 ∑MI=0 NFG=－1.5RB N1= 1.5RB
P=1作用在A,I,B时 N2=0 P=1作用在H,K时 N2=－5/4=－1.25
C
2
A
P=1
5、由基础开始逐件组装。
6、刚片的等效代换：在不改变刚片与周围的连结方式的前提下，可以改变它的大小、形状及内部组成。即用一个等效（与外部连结等效）刚片代替它。
2
C
无多余约束的几何不变体系
G
B
A
D
F
H
E
无多余约束的几何不变体系
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
(Ⅰ,Ⅲ )
(Ⅰ,Ⅱ)
瞬变体系
(Ⅱ,Ⅲ )
有一个多余约束的几何不变体系
N1=0
－10
N1
2
P
1
a a/2 a/2 a
1
解：取1-1以右为分离体 ∑X=0
Na
Xc=－P
X
2P
Y C l
l C
y
3
2
x
Nc
O Nb 1
取2-2以左为分离体 ∑Y=0
2P N
a3
a/2 3a/2 a
取1-1以右为分离体 ∑MO=0
P
•2aຫໍສະໝຸດ Nba2P 3
2a
0
N
b
2P 3
第八章静定结构影响线
M2.I.L
1/4
1/2 3/4

结构力学复习 Microsoft PowerPoint 演示文稿

弯矩：等于截面一侧所有外力对该截面形心力矩的代数和。
内力符号规定 FN FN FN FN FS FS FS FS
弯矩正负号无统一规定，对梁或拱，习惯上假定: M M
M
M
4）. 绘内力图绘图规定: 弯矩图绘在受拉纤维的一侧，不必注明正负号轴力图剪力图可绘在杆件任一侧，但需注明正负号
图中数字统一注绝对值
MCD=10kNm C
MDC=28kNm
D
q=16kN/m C D
MCD=10kNm
MDC=28kNm D
l=4m
28kNm
C
q=16kN/m
10kNm
C
l=4m
D
32kNm
要点：先求叠 MCD=10kNm q=16kN/m MDC=28kNm 出杆两端截加面弯矩值，法 C 然后在两端 D 作 l=4m 弯矩纵矩连弯线的基础上矩 28kNm 叠加以同跨图 32kNm 度，同荷载的简支梁的弯矩图
用节点法求各杆内力
20kN 10kN 1 F1 α 2m 3 10kN 4 7 2m 8 2m F8
2
2m
5
2m
6
a.求支座反力
F1=30kN F8=10kN b.取结点列投影方程求杆内力
平面汇交力系
∑Fix =0
∑ Fiy =0
20kN 10kN 1 F1
y
10kN 4
F87
7
2m 8 2m F8
2. 截面法
当脱离体包含多个结点时，称截面法脱离体包含不少于两个结点的桁架部分时脱离体上受到的是平面任意力系，应用三个独立的平衡方程求解，故一般切断的未知轴力的杆件不多于三根。
第4章结构的位移计算

结构力学完整.1同济大学_朱慈勉PPT课件

41
３、截面内力截开一根梁式杆件的截面上有三个内力（分量），
即：轴力ＦN 、剪力ＦQ和弯矩Μ 。１、内力的定义
ＦN：截面上平行于截面外法线方向的正应力的代数和，一般以受拉为正。
ＦQ：截面上垂直于截面法线方向的切应力的代数和，以使隔离体产生顺时针转动为正。
Μ：截面上正应力对截面
中性轴的力矩代数和，对
刚片中任一两点间的距离保持不变，既由刚片中任意两点间的一条直线的位置可确定刚片中任一点的位置。所以可由刚片中的一条直线代表刚片。
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9
二、研究体系几何组成的任务和目的：
１、研究结构的基本组成规则，用及判定体系是否可作为结构以及选取结构的合理形式。
２、根据结构的几何组成，选择相应的计算方法和计算途径。
§1-2 结构计算简图
１、结构计算简图的概念２、结构计算简图的简化原则是：
１）计算简图要能反映实际结构的主要受力和变形特点，即要使计算结果安全可靠；
２）便于计算，即计算简图的简化程度要与计算手段以及对结果的要求相一致。
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2
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3
３、结构计算简图的几个要点：
空间杆件结构的平面简化杆件构件的简化：以杆件的轴线代替杆件；
桁架：由若干直杆在两端用铰结点连接构成。桁架杆件主要承受轴向变形，是拉压构件。
组合结构：由梁式构件和拉压构件构成。拱：一般由曲杆构成。在竖向荷载作用下有水平支座反力。
2、按计算方法分类：静定结构, 超静定结构。
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6
§1-4 荷载分类
１、按作用时间分类：恒载：永久作用在结构上。如结构自重、永久
平面内最简体系的自由度数：

结构力学知识点总结大全PPT共110页

▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
110
结构力学知识点总结大全
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在我们的后面。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚0、只要下定决心克服恐惧，便几乎能克服任何恐惧。因为，请记住，除了在脑海中，恐惧无处藏身。-- 戴尔．卡耐基。

《结构力学》大纲

《结构力学》(Ⅰ)课程教学大纲课程名称：结构力学(Ⅰ)一、教学大纲说明(一)课程的性质和任务结构力学是土建类专业的一门主要技术基础课。

本课程的任务是在学习理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握杆件结构的静力计算原理和方法，了解各类结构的受力性能，为学习后续课程和有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础，培养结构分析与计算等方面的能力。

(二)本课程大纲的特色本课程大纲为适应具有华南地区特色的土木类专业的学生而制定，着重加强训练学生对基本概念、基本原理和基本方法的理解、掌握与运用，而淡化技巧性知识的学习。

(三)能力培养的要求1．分析能力能够根据具体问题确定合理的计算简图并选择恰当的计算方法。

2．计算能力具有对各种静定、超静定结构进行计算的能力和对计算结果的初步校核与判断能力。

3．自学能力具有自学和阅读结构力学教学参考书的能力。

4．表达能力计算过程思路清晰、整洁、严谨。

(四)参考教材《结构力学》上、下册杨弗康等编高等教育出版社《结构力学》上、下册龙驭球等编高等教育出版社《结构力学》上、下册李廉锟等编高等教育出版社二、课程的内容(一)绪论了解结构力学的任务和研究对象、结构分类、结构计算简图，熟练掌握支座、结点、杆件的受力特性。

重点：支座、结点的约束特性及受力特性。

(二)几何组成分析理解几何不变体系、常变体系、瞬变体系和刚片、自由度、约束、虚铰等概念，掌握无多余约束的几何不变体系的几何组成规则以及规则之间的关系，熟练运用规则分析常见体系的几何组成，了解体系的几何特性与静力特性的关系，能够正确判断超静定结构的次数。

重点：几何组成的分析方法，超静定次数的确定。

难点：如何利用三刚片规则以及判定具有无穷远虚铰情况的几何组成。

(三)静定结构内力计算熟练掌握利用静定结构的几何组成分类(二刚片、三刚片、基附型)求解支座和联系反力的方法，熟练掌握利用微分关系、刚结点平衡和区段叠加法快速作弯矩图，了解已知弯矩图作剪力图和已知剪力图作轴力图的方法，灵活运用隔离体平衡的方法，熟练掌握静定梁和刚架内力图的作法，掌握桁架内力的解法，掌握静定组合结构和拱内力的计算方法，了解静定结构的力学特性，了解复杂结构的内力计算方法。