结构力学重难点完美复习资料全

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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。

结构力学总复习

结构力学总复习

结构力学总复习结构力学是研究物体受力和变形的力学分支领域。

它是工程学的基础学科,对于建筑、桥梁、机械等工程项目具有重要的意义。

下面将对结构力学的重要内容进行总复习。

一、力的基本概念力是物体间相互作用的结果,它可以通过力的矢量表示,具有大小、方向和作用点。

常见的力包括重力、弹性力、摩擦力等。

二、力的作用效果力的作用效果包括平衡和运动两种情况。

当物体所受的合力为零时,物体处于平衡状态;当物体所受的合力不为零时,物体将发生运动。

三、平衡条件物体处于平衡状态需要满足力的平衡条件。

根据力的平衡条件,可以得到平衡条件的两个基本方程式:ΣFx=0和ΣFy=0。

四、力的分解力的分解是将一个力分解成多个力的组合的过程。

常用的力的分解方法包括正交分解和极坐标分解。

利用力的分解,可以将一个复杂的受力状况简化为若干个简单的受力状况,方便进行计算。

五、刚体力学刚体力学是研究刚体在受力作用下的平衡和运动规律的力学分支。

刚体是具有不变形性质的物体,它可以根据力的大小和方向发生平衡或者运动。

六、牛顿定律牛顿定律是解决刚体在运动中的方法之一,它包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。

牛顿定律可以描述物体受力和运动的关系,是力学研究的基础。

七、应力和应变应力是物体单位面积上的力,可以分为正应力、剪应力和法向应力。

应变是物体在受力时发生的变形程度,可以分为正应变和剪应变。

应力和应变的关系可以通过弹性模量表示。

八、梁的变形和应力分析梁是一种常见的结构部件,可以在受力作用下发生弯曲。

梁的变形和应力分析可以通过梁的截面受力平衡方程求解。

常用的方法有梁的弯曲方程和截面受力分析方法。

九、桁架结构桁架结构是由直杆和铰接节点组成的结构,具有良好的刚度和强度。

桁架结构的受力分析可以通过节点于杆件的力平衡方程求解,可以分为平面桁架和空间桁架两种情况。

结构力学复习资料

结构力学复习资料

图2图3图1结构力学复习资料一、填空题1.杆系结构中联结杆件的基本结点有 铰结点 和 刚结点 两种。

2.连接n 根杆件的复铰,相当于 n-1 个单铰, 2n-2 个约束。

3.无荷载作用杆段,其剪力图表现为一条 平直线 ,弯矩图则为一条 斜直线 。

4.如右图(1)示桁架,杆1、2的内力分别为 4 kN 和 零 kN 。

5.运用图乘法时,两图中至少应有一图是 直线 图,且形心纵坐标y c 一定是取自于 直线 图。

6.如右图(2)结构, 4 次超静定。

若用力法求解,则有 4 个未知量;若用位移法求解,则有 3 个未知量,其中角位移未知量有 2 个,线位移未知量有 2 个。

7.如图(3)所示基本结构中,应视B 支座为 固定支座 , 则 转动刚度S BA = 4i=12 ,S BC = 3i=12 。

8.绘制影响线有 静定 和 机动 两种方法。

9、杆系结构按其受力特性不同可分为: 梁 、拱、 刚架 、 桁架 、组合结构、悬臂结构。

10、拱的主要特征是在竖向荷载作用下会产生 水平推力 。

11、计算桁架内力的方法有两种,分别是 截面法 和 结点法 。

12、从几何组成上讲,静定和超静定结构都是 几何不变 体系,前者 无 多余约束而后者 有 多余约束。

13、连接n 根杆件的复铰相当于 n-1 个单铰,相当于 2n-2 个约束,一个固定铰支座相当于 2 个约束,一个固定端支座相当于 3 个约束。

14、几何不变体系的三个基本组成规则分别是三刚片规则、 二元体 规则、 两刚片规则。

15、力法中符号ij δ表示基本结构中在 xj=1 作用下沿 xi 方向的位移,一次超静定结构的力法基本方程为 δ11X 1 + Δ1P = 0 。

16、力矩分配法中的刚节于某个节点的分配系数和等于 1 。

17、绘制影响线的两种基本方法有静力法和 机动 法。

19.在固定荷载作用下使拱处于无弯矩状态的轴线称为合理拱轴线 。

20.静定多跨梁由 附属 部分和 基础 部分组成,在计算时应遵循的 原则是先计算附属部分,再计算 基础 部分。

结构力学各章重要内容、知识点、难点

结构力学各章重要内容、知识点、难点

结构力学各章重要内容、知识点、难点1、绪论知识点:结构和结构的分类,结构力学的任务,结构的计算简图与杆件结构分类,荷载的分类。

重点:结构的计算简图选择原则、简化要点,结点和支座的变形和受力特性。

难点:活载,铰结点、刚结点、组合结点的特点。

2、平面体系的几何组成分析知识点:自由度、约束、瞬铰、多余约束等概念, 体系自由度计算公式,平面几何不变体系的组成规则,瞬变体系的特性,静定、超静定结构的几何组成。

重点:应用平面几何不变体系的组成规则分析平面杆系的几何组成。

难点:复杂平面杆系的几何分析。

3、静定梁和静定刚架知识点:截面法计算指定截面的内力,利用微分关系作内力图,分段迭加法画弯矩图,简支斜梁的计算,多跨静定梁的组成特点及计算。

静定平面刚架的特点、几何组成及型式,反力的计算,内力的计算和内力图的绘制,内力图的校核。

重点:分段迭加法画弯矩图;多跨静定梁反力、内力的计算及内力图绘制;静定平面刚架内力的计算和内力图。

难点:简支斜梁的计算;已知弯矩图,绘制剪力图、轴力图。

4、三铰拱知识点:三铰拱的组成和类型,三铰拱的反力和内力,三铰拱的受力特点,合重点:三铰拱的反力和内力计算。

难点:三铰拱截面剪力和轴力的计算。

5、静定桁架和组合结构知识点:桁架的特点和组成分类,结点法、截面法和联合法求桁架内力,组合结构的内力计算。

重点:特殊杆内力判断,结点法、截面法和联合法求桁架内力,组合结构的内力计算。

难点:复杂桁架内力计算,组合结构中梁式杆的弯矩图。

6、虚功原理和结构位移计算知识点:位移计算的目的;变形体系的虚功原理;结构位移计算的一般公式;静定结构在荷载作用下的位移计算;图乘法;静定结构由于温度变化及支座移动下的位移计算;线弹性结构的互等定理。

重点:静定结构在荷载作用下的位移计算。

难点:图乘法。

7、力法知识点:超静定结构和超静定次数,力法的基本结构、基本未知量、及其物理意义,利用对称性简化力法计算,超静定结构位移的计算。

结构力学复习资料(整理)

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。

结构力学复习资料

结构力学复习资料

结构力学复习资料结构力学复习资料结构力学是土木工程中的重要学科,它研究的是结构的力学性能和行为。

在土木工程实践中,结构力学的知识和技能是必不可少的。

本文将为大家提供一份结构力学的复习资料,帮助大家回顾和巩固相关知识。

一、力学基础结构力学的基础是力学,因此在复习结构力学之前,我们需要回顾一些力学的基本概念和原理。

力学分为静力学和动力学两个部分,其中静力学研究的是物体在平衡状态下的力学性质,动力学研究的是物体在运动状态下的力学性质。

在结构力学中,我们主要关注静力学。

1.1 牛顿定律牛顿定律是力学的基础,它包括三个定律:第一定律(惯性定律)、第二定律(运动定律)和第三定律(作用-反作用定律)。

第一定律指出,物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动;第二定律指出,物体的加速度与作用在它上面的合力成正比,与物体的质量成反比;第三定律指出,任何两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。

1.2 力的分解与合成在结构力学中,我们常常需要将一个力分解为几个分力,或者将几个力合成为一个合力。

力的分解与合成是力学中的重要概念和方法。

通过力的分解与合成,我们可以更好地理解和计算结构受力情况。

1.3 支反力与力的平衡在结构力学中,我们需要计算结构受力情况并确定支反力。

支反力是指结构中支撑点或支座对结构施加的力,它们对结构的平衡和稳定性起着重要作用。

力的平衡是指结构中所有受力的合力和合力矩为零,即结构处于静力平衡状态。

二、结构受力分析在复习结构力学时,我们需要掌握结构受力分析的方法和技巧。

结构受力分析是指通过计算和分析结构中各个部分的受力情况,确定结构的强度和稳定性。

2.1 静定结构与超静定结构结构根据受力条件的不同,可以分为静定结构和超静定结构。

静定结构是指结构中的未知力个数等于方程个数,可以通过力的平衡方程求解;超静定结构是指结构中的未知力个数大于方程个数,需要通过其他方法求解,如位移法、力法等。

2.2 集中力与分布力在结构受力分析中,我们需要考虑集中力和分布力对结构的影响。

湖北省考研土木工程一专业复习资料结构力学重点难点攻克

湖北省考研土木工程一专业复习资料结构力学重点难点攻克

湖北省考研土木工程一专业复习资料结构力学重点难点攻克结构力学是土木工程专业考研中的一门重要课程,对于考生而言,掌握结构力学的重点难点是提高复习效率的关键。

本文将针对湖北省考研土木工程一专业结构力学的重点难点进行详细分析和攻克策略的探讨。

一、重点难点分析1.受力分析在结构力学中,受力分析是一个重要的基础知识点。

它涉及到各种力的性质、作用规律以及力的合成分解等内容。

在复习过程中,需要重点掌握静力平衡的原理,学会利用平衡条件求解受力问题。

2.杆件受力计算在结构力学中,杆件受力是一个基础而又重要的内容。

杆件受力的计算涉及到静力平衡、截面特性及材料力学等知识。

在复习过程中,需要重点掌握杆件的内力计算方法,包括简支梁、悬臂梁等各种不同支座条件下的受力计算。

3.梁的受力分析梁是土木工程中常见的结构构件,其受力分析是结构力学中的重难点之一。

对于梁的受力分析,需要深入理解弯矩、剪力和轴力的概念,并能够利用弯矩方程、剪力方程和轴力方程进行受力计算。

4.梁的挠度计算在实际工程中,梁的挠度是一个重要的设计考虑因素。

挠度计算涉及到叠加原理、边界条件及挠度方程等知识。

在复习过程中,需要重点理解挠度的概念,并能够运用挠度方程计算梁的挠度。

5.桁架与刚架的分析桁架与刚架是结构力学中常见的形式,其分析需要掌握静力平衡、力的合成与分解、受力分析等知识。

在复习过程中,需要理解桁架与刚架的构造特点,并能够利用力的平衡条件进行受力计算。

二、攻克策略1.理解基本原理在复习结构力学的过程中,首先要理解和掌握基本的受力分析原理和受力计算方法。

这涉及到力的分类、力的合成与分解、静力平衡等基础知识。

通过理解基本原理,能够为后续的学习打下坚实的基础。

2.掌握解题方法结构力学是一门实践性较强的学科,解题方法的掌握对于提高复习效率至关重要。

在解题过程中,需要学会运用理论知识解答具体问题,并注意结构的简化和假设的合理性。

3.加强实践操作对于结构力学这样的实践性学科,光靠理论知识的掌握是不够的,还需要通过实践操作来加深理解。

结构力学2复习资料 重难点习题

结构力学2复习资料 重难点习题
2
2
y st
2 1 2 4 2
2
2
2
,
振幅:yp,最大静力位移 yst=F/k=F/mω2

3.形成结构的荷载列阵 { P }
(1)将各原始结点荷载集合进结构的荷载列阵 { P } ; (2)将各杆上荷载转化后,集合叠加进结构荷载列阵 { P } 。
4.解方程 [ K ]{ } P ,求出结点位移{Δ}(整体坐标系); (局部坐标系) 5.求杆端内力
(1)由定位向量确定各单元 ,并转换为
(5)弹簧和桁架杆不影响体系的自由度。
(4)单自由度体系的频率、周期的计算公式;振幅、相 位的算式和各种力的平衡关系;简谐荷载下纯受迫振动的 动力放大系数与频率比、阻尼比间的关系等等。这些基本 概念必须深刻理解、熟练掌握。 (5) 由于阻尼比一般很小,它对频率、周期的影响一般 可忽略。 (6)在共振区,阻尼的作用是不可忽略的。从能量角度 看,阻尼使能量耗散,当不希望有能量耗散时应减少阻尼, 而当希望尽可能使输入结构的能量减少时,应增大阻尼。

1
有阻尼的自由振动

k m
.. . 2 y 2 y y 0
,
c
2m
( 阻尼比damping
ratio )
y 设解为: (t ) Ce
i r
t
1)ξ<1(低阻尼)情况
特征方程为: 2 2 2 0 (characteristic ( ± 2 1 ) equation)


矩阵位移法的基本思路是:
(1) 先把结构离散成单元,进行单元分析,建立单元杆 端力与杆端位移之间的关系; (2)在单元分析的基础上,考虑结构的几何条件和平衡 条件,将这些离散单元组合成原来的结构,进行整体分析, 建立结构的结点力与结点位移之间的关系,即结构的总刚 度方程,进而求解结构的结点位移和单元杆端力。 在从单元分析到整体分析的计算过程中,全部采用矩 阵运算。

结构力学总复习完美版

结构力学总复习完美版

练习: 利用上述关系作弯矩图,剪力图
YANGTZEU UNIVERSITY
5.叠加法做弯矩图
MA
q
Y
A
MB 假定:在外荷载作用下,
结构构件材料均处于线弹
Y
B
性阶段。
YANGTZEU UNIVERSITY
MA
M
MB
M
荷载叠加法:
当梁上有多个荷载作用时,
MA
MB 任意截面的弯矩是各荷载单
M
+
独作用时的弯矩的代数和,
且凸向与荷载指向相同. 3.集中力作用处,Q图有突变,且突变量等于力值; M
图有尖点,且指向与荷载相同.
M图 Q图
YANGTZEU UNIVERSITY
A支座的反力 大小为多少, ql 2 / 2 M图 方向怎样? Q图
M图
Q图
YANGTZEU UNIVERSITY
1.无荷载分布段(q=0),Q图为水平线,M图为斜直线. 2.均布荷载段(q=常数),Q图为斜直线,M图为抛物线,且凸向 与荷载指向相同. 3.集中力作用处,Q图有突变,且突变量等于力值; M图有尖 点,且指向与荷载相同. 4.集中力偶作用处, M图有突变,且突变量等于力偶值; Q图 无变化.
总数, 再算出所加入的约束总数, 将两者的差值定义为:
体系的计算自由度W。即:
W=(各部件自由度总数)-(全部约束总数)
如刚片数m,单铰数n,支承链杆数r,g为单刚结点个数,则
W=3m -(3g+2n+r)
(2—6)
注意:1、复连接要换算成单连接。
YANGTZEU UNIVERSITY
连四刚片 n=3
③ ⑧⑨
C

结构力学知识点超全总结

结构力学知识点超全总结
(1)求出原结构M图(可以用力法,也可以用位移法 或其他求解超静定结构的方M 法);
(2)任取一力法基本结构,加虚拟力作出其M 图; (3)将M图和M 图图乘。
10.超静定结构内力图的校核
最后内力图的校核包括平衡条件和位移条件的校核。
·平衡条件校核,即利用最后内力图,取结构的整体及任一
隔离体,考察是否满足平衡条件。
力法方程表示位移条件或变形条件。
6.力法计算步骤
• 确定超静定次数,取基本体系
• 建立力法方程
• 做 M i 、MP 图

求系数
和自由项Δ
ij
iP
• 解力法方程,求出多余力
• 作内力图(可利用迭加原理)
• 校核
7.用力法计算超静定结构在支座位移和温 度变化时的内力
超静定结构在支座位移和温度变化作 用下,即会产生变形和位移,也会产生内力 和反力。其计算与在荷载作用下的基本相同, 只是其中的自由项是基本结构在支座位移和 温度变化作用下产生的位移,需按照静定结 构相应的位移计算公式和方法来确定。
几何可变体系
几何不变体系
A
C
B
几何常变体系
几何瞬变体系
几何可变体系
联系:链杆、单铰、复铰
W—自由度,m—刚片数,h—单铰数,r—支座链杆数
W = 3m - (2h+r) 若有复铰,则要换算成单铰。
连接n个刚片的复铰,相当于 (n-1)个单铰。
2 几何不变体系的简单组成规则
三刚片规则:三个刚片通过三个不共线单铰两两相连,
8 对称性及应用
概念:对称结构在对称荷载作用下,其
内力、反力和变形的对称性与荷载的对称 性是一致的
应用:半结构法
原结构

《结构力学》复习讲义要点

《结构力学》复习讲义要点

《结构力学》复习讲义要点第一部分:力学基础1. 力学的基本概念:质点、力、力的性质、力的合成与分解、力的共线条件等。

2. 刚体力学:平动与转动、力矩、角动量、转动惯量、力矩的几何与代数相等条件等。

3. 静力学:平衡条件、力偶、杆条受力分析、平衡多边形等。

第二部分:截面力学1. 杆件截面特征:截面形状、截面形心、截面面积、截面宽度、截面模数等。

2. 拉压杆截面特征:杆轴力计算、细长杆的安全系数、压杆的稳定性、杆件受拉压状态分析等。

3. 扭转杆截面特征:杆件受扭力分析、圆形截面的极限扭矩、扭转角的计算等。

4. 弯曲杆截面特征:直线梁与弧形梁的受力分析、力的截面矩阵表示、梁截面的正向弯矩与反向弯矩、杨氏梁受力分析等。

第三部分:结构受力分析1. 杆系内力分析:截面法则、杆系的内力与外力关系、榀杆的变形与位移、杆系内力的计算等。

2. 杆系的受力分析:平衡条件的写法、平面结构与空间结构的受力分析、杆系的平面剪力图与弯矩图、受力分析的极端情况等。

3. 简支梁:梁的受力分析、悬臂梁的转角计算、剪力与弯矩图表、弹性线与弯矩-曲率关系等。

4. 悬链线与悬链线梁:悬链线形状方程、悬链线的性质与应用、悬链线梁的分析等。

第四部分:梁的变形1. 杆系的变形:位移分量的约束关系、虚功原理、单杆件的变形与位移、受约束的杆件变形计算等。

2. 弹性力学基本方程:胡克定律、弹性应变能、变形力、应变与变形的关系、应力分析与位移分析等。

3. 简支梁的本构关系:平衡微分方程、简支梁的自由振动、简支梁的拟静状态、简支梁的弹性力学与变形等。

第五部分:结构稳定性1. 稳定性基本概念:平衡与稳定的关系、平衡的稳定性判定、等效单轴刚度、曲线弯矩法等。

2. 简支梁的稳定性:轴力屈曲、弯曲屈曲与扭转屈曲、边界条件与截面要求等。

3. 大变形理论:弹性力学与大变形理论的区别、弹性线的切线方向、悬臂梁的大变形计算等。

总结:这份复习讲义总结了《结构力学》的核心要点,包含了力学基础、截面力学、结构受力分析、梁的变形和结构稳定性的内容。

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。

结构力学复习要点

结构力学复习要点

结构力学复习要点2.1 基本概念理解几何可变体系(常变体系和瞬变体系)与几何不变体系、瞬铰、自由度的概念。

2.2 平面几何不变体系的组成规律熟练掌握几何不变体系的三条基本组成规律。

2.3 构造分析方法与例题熟练掌握几何构造分析的各种方法。

2.4 平面杆件体系的自由度计算掌握实际自由度分析方法,了解计算自由度的计算方法。

3.1 梁的内力计算回顾回顾材料力学中的内力概念和计算方法,梁的内力图的画法,熟练掌握各种荷载作用下的梁的内力图画法,掌握叠加法画弯矩图。

3.2 多跨静定梁理解多跨静定梁结构的分析方法和受力特点;理解层次图的概念,能够绘制各种荷载作用下的内力图。

3.3 静定平面刚架掌握刚架结的特点,熟练的求解支座反力和截面内力,熟练绘制刚架结构的内力图。

3.4 静定平面桁架掌握静定平面桁架结构的受力特点和结构特点,熟练掌握桁架结构的内力计算方法——结点法、截面法、联合法3.5 组合结构掌握组合结构的组成特性,以及组合结构的内力计算方法——截面法。

3.6 三铰拱掌握拱结构的受力特点及内力计算方法。

了解合理拱轴的概念4.1 应用虚力原理求刚体体系的位移了解位移的概念,理解虚功原理的概念,初步掌握单位荷载法。

能利用单位荷载法正确的计算静定结构在支座移动下的位移。

4.2 变形体的虚功原理理解变形体的虚功原理,能够区分力状态和位移状态以及二者之间的独立性。

4.3 结构位移计算的一般公式正确理解结构位移计算的一般公式。

4.4 荷载作用下的位移计算掌握结构在荷载作用下的位移计算。

正确理解结构位移计算的一般式以及各种不同结构的计算公式,能够计算结构的位移。

4.5 图乘法正确理解图乘法和应用条件以及图乘法的含义,能够利用图乘法计算梁、刚架的位移,理解各种弯矩图的叠加并能够根据叠加进行图乘。

4.6 温度改变时的位移计算正确理解温度变化结构的位移计算。

4.7 互等定理正确理解功的互等定理、位移互等定理、反力互等定理。

5.1 超静定结构的组成和超静定次数正确理解超静定结构的概念和超静定的次数;能够正确确定超静定结构的次数。

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。

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结构力学重难点复习资料第二章结构的几何构成分析1、首先必须深刻理解几个基本概念,这几个概念层层递进。

●几何不变体系:不计材料应变情况下,体系的位置和形状不变。

在几何构成分析中与荷载无关,各个杆件都是刚体。

●刚片:形状不变的物体,也就是刚体。

在几何构成分析中,刚片的选取非常重要,也非常灵活,可大可小,小至一根杆,大至地基基础,皆可视为刚片。

●自由度:体系运动时可以独立改变的坐标的数目。

在平面,一点有2个自由度,一刚片有3个自由度。

●约束:减少自由度的装置。

一根链杆(或链杆支座)相当于1个约束;一个铰(或铰支座)相当于2个约束,注意两根链杆和一个铰在约束方面的功能完全可等同,可根据几何构成分析的需要相互转换,另外注意瞬铰的概念,两根链杆直接铰接在一点,该点可视为实铰,两根链杆延长后相交在一点,该点则是瞬铰,一个瞬铰也相当于2个约束,两根链杆若平行,瞬铰在平行方向的无穷远处;一个刚结点(或固定端)相当于3个约束。

●多余约束:增加一个约束,体系的自由度并不减少,该约束就是多余约束。

注意一个约束是否多余约束,必须视必要约束而定。

只有必要约束确定后才能确定多余约束,不能直接说哪个约束是多余约束。

2、必须深刻理解几何不变体系的组成规律。

教材上列出4个规律,其实基本的规律只有一个,就是三角形规律,即小学数学就传授的“三角形是稳定的”。

片法则、三刚片法则中“三铰不共线”、“三链杆不互相平行或相交于一点”的条件,若不满足,则为瞬变体系。

3、给大家推荐几何构成分析的基本思路和步骤●若有基础,首先看基础以外部分与基础的联系数:等于3,则只分析基础以外部分,若几何不变,则整体几何不变,若几何可变,则整体几何可变;不等于3,则须将基础作为一个刚片来分析;●观察是否有二元体,剔除所有的二元体;从基本的刚片(特别是铰接三角形)出发,不断地扩大刚片,用两刚片法则或三刚片法则来分析,有些杆件较多的体系可能须多次运用两刚片法则或三刚片法则来分析。

4、平面体系的计算自由度 W 的求法(1)刚片法:体系看作由刚片组成,铰结、刚结、链杆为约束。

刚片数 m ;约束数:单铰数 h ,简单刚结数 g ,单链杆数 b 。

W = 3m-﹙3g+2h+b﹚(2)节点法:体系由结点组成,链杆为约束。

结点数 j ;约束数:链杆(含支杆)数 b 。

W = 2j – b(3)组合算法约束对象:刚片数 m ,结点数 j约束条件:单铰数 h ,简单刚结数 g ,单链杆(含支杆)数 bW = (3m + 2j)-(3+2h+ b)第三章静定结构的受力分析1、力符号规定:轴力以拉为正;剪力顺时针转为正;弯矩使杆件下侧受拉为正求截面力时,应假设这一点的界面上有一个轴力,一个剪力,一个弯矩切力计算的是截面左端与截面右端的相对作用力,故求力时,只看其中一端弯矩图--习惯绘在杆件受拉的一侧,不需标正负号轴力和剪力图--可绘在杆件的任一侧,但需标明正负号无外力均布荷载q 集中力P 集中力偶M 铰处V图为零处有突变无变化无变化M图有极值有尖角有突变为零2s2dd()d dFMq xx x==-2、力计算注意:1)集中力作用的截面其左、右两侧的剪力是不同的,两侧相差的值就是该集中力的大小。

2)集中力矩作用截面的两侧弯矩值也是不同的,其差值就是集中力矩的大小。

3、作力图的方法:1,先求反力2,利用截面法求控制截面弯矩3,在结构图上利用叠加法作每一单元的弯矩图,从而得到结构的弯矩图4,以单元为对象,对杆端取矩可以求得杆端剪力,剪力图可画在杆轴的任意一侧,但必须标注正负号,以未知数个数不超过两个为原则,取结点由平衡求单元杆端轴力5,结构力学作力图顺序为“先区段叠加作M图,再由M 图作FS 图,最后FS作FN图”,这种作力图的顺序对于超静定结构也是适用的。

4、多跨静定梁基本部分:结构中不依赖于其它部分而独立与地基形成几何不变的部分附属部分:结构中依赖基本部分的支承才能保持几何不变的部分分析顺序:应先附属部分,后基本部分。

荷载在基本部分上,只基本部分受力,附属部分不受力;荷载在附属部分上,除附属部分受力外,基本部分也受力。

Eg:eg.剪力大小:由弯矩图斜率或杆段平衡条件;剪力正负:转动基线与弯矩重合,顺时针旋转则剪力为正,或由支座反力,集中荷载方向判别。

5、桁架: 只受结点荷载作用的铰结体系。

结点法:(首先进行零杆简化)1,以结点作为平衡对象,结点承受汇交力系作用。

2,按与“组成顺序相反”的原则,逐次建立各结点的平衡方程,则桁架各结点未知力数目一定不超过独立平衡方程数。

3,由结点平衡方程可求得桁架各杆力。

图上位于对称轴上的杆1、2都是零杆。

(因为1,2杆对称,如果有力的作用,均向上或者向下,但A点上没有一个竖向的里能够平衡它)截面法:作一截面将桁架分成两部分,然后任取一部分为隔离体 (隔离体包含一个以上的结点),根据平衡条件来计算所截杆件的力。

应用围: 1、求指定杆件的力 2、计算联合桁架。

步骤:1. 求支反力(同静定梁);2. 作截面(用平截面,也可用曲截面)截断桁架,取隔离体;3. (1)选取矩心,列力矩平衡方程(力矩法)(2)列投影方程(投影法);选取截面时应注意:1、尽量使所截断的杆件不超过三根(隔离体上未知力不超过三个),可一次性求出全部力;2、选择适宜的平衡方程,最好使每个方程中只包含一个未知力,避免求解联立方程。

01=S 02=S 2S1S03=S 03=S 4S 3、若所作截面截断了三根以上的杆件,但只要在被截各杆中,除一杆外,其余均汇交于一点(力矩法)或均平行(投影法),则该杆力仍可首先求得。

计算技巧:截面单杆求解截面单杆:用截面切开后,通过一个方程可求出力的杆1, 截面上被切断的未知轴力的,杆件只有三个,三杆均为单杆2, 截面上被切断的未知轴力的杆件除一个外交于一点,该杆为单杆3 , 截面上被切断的未知轴力的杆件除一个均平行, 该杆为单杆6、静定结构的一般特性:(1) 温度变化、支座移动以及制造误差均不引起静定结构的力变化,但会造成位移变化 (2) 若取出的结构部分(不管其可变性)能够平衡外荷载,则其他部分将不受力 (3) 静定结构的力与结构中各杆的截面刚度无关。

7、多跨静定梁的几何构成与力特点8、桁架零杆的判断在特定荷载作用下,桁架中力为零的杆件称为零杆。

首先判断桁架的零杆,将有助于用结点法或截面法计算桁架。

零杆的三种基本情况为: ● 两根杆汇交于一铰结点,结点上无外荷载,此两杆皆为零杆。

因为结点平衡,1S 和2S 的合力为零, 因此01=S ,02=S 。

● 三根杆汇交于一铰结点,其中两根杆共线,结点上无外荷载,另外一根不共线的杆为零杆。

因为结点平衡,在垂直于共线的两根杆轴线方向投影,因此03=S● 对称桁架(支座、几何形状、荷载皆对称),对称轴上K 形结点的两根斜杆为零杆。

在垂直于1S 和2S 的方向投影,几何构成特点:分级(基本部分,第一级附属部分,第二级附属部分……) 内力特点:某一级上受荷载作用,在该级和高于该级的部分才有内力,低于该级的部分无内力。

计算顺序:与几何构造顺序相反,从低级到高级。

多跨静定梁的1S2Sαα0sin sin 43=+ααS S 43S S -= 根据对称性,43S S =, 因此043==S S 。

9、静定组合结构的合理计算顺序组合结构既有梁、刚架结构(全为受弯构件)的特点,也有桁架结构(全为轴向拉压构件)的特点。

一定要分清哪些是梁式杆,哪些是链杆。

要根据体系的几何构成特点选择合理的计算顺序,选择合理的截面,在计算出所有链杆轴力前,不要截断梁式杆。

一般顺序是:先求出支座反力;再用截面法切开两刚片或三刚片的联系部分,求出约束反力;再用结点法,或取梁式杆整体为对象,求出其它链杆的轴力;最后分析梁式杆的荷载,计算梁式杆的力。

第五章 虚功原理与结构位移计算熟练掌握:用虚力原理求支座移动时静定结构的位移,图乘法求荷载作用下静定梁、刚架的位移。

1、刚体虚功原理的两种应用2● 标距0y 应取自直线弯矩图中,A 和0y 在杆的同侧则乘积为正,否则为负。

● 对二次抛物线弯矩图,只需记住标准的二次抛物线面积公式lh A 32,其它非标准的二次抛物线可分解成直线和标准的二次抛物线的叠加。

● 对分段折线弯矩图必须分段考虑,对梯形弯矩图最好分解计算。

位移公式: 3、常见图形的形心和面积以上图形的抛物线均为标准抛物线:抛物线的顶点处的切线都是与基线平行 如果有一个图形为折线,则应分段考虑。

第6章 力法1、关于结构的超静定次数与多余约束正确判断超静定次数是用力法计算超静定结构的前提。

教材上提到用公式确定结构的超静定次数,建议大家不用此方法,还是利用几何构成分析来确定超静定次数和多余约束,因为那两个公式并不太好应用,容易出错,即使算出了超静定次数,还是要利用几何构成分析来确定多余约束。

● 判断超静定次数的基本原则:去掉一根链杆支座或切断一根链杆,或在梁式杆中加入一个单铰,则去掉1个约束; 去掉一个铰支座或切断一个单铰,则去掉2个约束; 去掉一个固定支座或切断一根梁式杆,则去掉3个约束;● 要正确保留必要约束,不要把原结构拆成几何可变体系;另外要明确,一个超静定结构可以拆成多种形式的静定结构,但去掉的多余约束的个数相同。

去掉多余约束,用多余未知力1X 代替,就是力法的基本未知量 满足平衡条件的1X 有无数个 (因为平衡方程数少于未知量数)形协调条件:01111=∆+P X δ 就是力法的基本方程 即满足平衡条件的1X 有无数个,满足平衡条件和变形条件的1X有且仅有一个 2、深刻理解力法的基本原理 力法的基本原理和三个“基本”(基本未知量、基本体系、基本方程)在教材的第二节,通过一个典型的一次超静定梁作了阐述。

在此作图解式的说明:3、深刻理解力法典型方程中每一个方程、每一项、每个符号的含义 n 次超静定结构的力法的基本方程是利用叠加原理导出的,无论结构是什么型式、力法的基本未知量和基本体系怎么选取,其力法的基本方程均为此形式,也称力法的典型方程:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=∆++++=∆++++=∆++++00022112222212111212111nP n nn n n Pn n P n n X X X X X X X X X δδδδδδδδδ 或 {}{}{}0][=∆+P X δ 每个方程代表了某个多余约束处的变形条件,即基本体系在外载荷和所有多余未 力(基本未知量)共同作用下该多余约束处位移为零;每一项代表了基本体系在一个因素单独作用下某个多余约束处的位移;柔度系数ij δ表示了基本体系在单位力1=j X 作用下沿i X 方向产生的位移(附带说明:柔度系数、自由项皆有两个下标,第一个下标表示产生位移的地点,第二个下标表示产生位移的原因,可简称为“前地点、后原因”),柔度矩阵为对称矩阵(位移互等定理),主系数ii δ恒大于零;自由项iP ∆表示了基本体系在外载荷单独作用下沿i X 方向产生的位移。

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