无剪力分配法
结构力学(1)智慧树知到课后章节答案2023年下山东大学
结构力学（1）智慧树知到课后章节答案2023年下山东大学山东大学第一章测试1.结构力学课程的研究对象是（）A:杆系结构 B:板壳结构 C:实体结构 D:三种结构都不是答案:杆系结构2.水利工程中的重力坝属于（）A:杆系结构 B:实体结构 C:三种结构都不是 D:板壳结构答案:实体结构3.结构内部只传递力不传递力矩的结点是（）A:组合结点 B:刚结点 C:定向滑动结点 D:铰结点答案:铰结点4.外部存在两个支座反力的支座是（）A:固定端支座 B:固定铰支座 C:可动铰支座 D:定向滑动支座答案:固定铰支座;定向滑动支座5.图示结构，外部存在两个支座反力且不存在约束力矩的支座是（）A:支座B B:铰结点 C C:支座D D:支座E答案:支座B6.结构计算简图中杆件与杆件之间的连接区简化成结点（）答案：正确A:错 B:对答案:对7.定向滑动支座存在一个约束力与一个约束力矩（）A:对 B:错答案:对8.结构内部的铰结点存在一个约束力与一个约束力矩（）A:错 B:对答案:错9.爆破荷载属于动力荷载（）A:错 B:对答案:对10.基础沉陷在结构力学中看作广义荷载，称作支座移动（）A:对 B:错答案:对第二章测试1.自由度的计算不需要区分必要约束与多余约束（）A:错 B:对答案:错2.图式对称体系，属于（）A:几何不变且无多余约束体系 B:几何可变体系C:几何不变、有多余约束体系 D:瞬变体系答案:瞬变体系3.体系外部与基础之间的约束总个数为3个时，体系一定是几何不变的体系（）A:错 B:对答案:错4.图示体系里面有3个多余约束（）A:错 B:对答案:对5.下列体系，自由度S=0的是（）A:几何可变体系 B:几何不变、有多余约束体系 C:瞬变体系 D:几何不变且无多余约束体系答案:几何不变、有多余约束体系;几何不变且无多余约束体系6.图式体系，属于（）A:几何不变且无多余约束体系 B:瞬变体系 C:几何不变、有多余约束体系 D:几何可变体答案:几何不变且无多余约束体系7.图式体系，欲在A端施加约束变成几何不变且无多余约束的体系，正确的方法是（）A:施加固定端支座 B:施加水平可动铰支座 C:施加固定铰支座 D:施加竖向可动铰支座答案:施加竖向可动铰支座8.图式体系，属于（）A:几何可变体系 B:几何不变且无多余约束体系 C:几何不变、有多余约束体系 D:瞬变体系答案:几何不变、有多余约束体系9.图式体系，属于（）A:瞬变体系 B:几何不变且无多余约束体系 C:几何不变、有多余约束体系 D:几何可变体系答案:几何不变且无多余约束体系10.图式体系，属于A:瞬变体系 B:几何不变、有多余约束体系 C:几何可变体系 D:几何不变且无多余约束体系答案:几何不变且无多余约束体系第三章测试1.轴力沿着横截面的法线方向（）A:错 B:对答案:对2.杆件弯矩图的形状需要根据垂直于杆轴线方向的分布荷载情况进行判断（）答案:对3.一段直杆件上剪力图为斜直线时，杆上一定作用着垂直于杆轴线方向的均匀分布荷载作用（）A:对 B:错答案:对4.图示梁不属于静定多跨梁（）A:对 B:错答案:错5.图示刚架属于简支刚架（）答案:对6.根据垂直于杆轴线方向的分布荷载情况可判断基本形状的内力图是（）A:轴力图 B:弯矩图 C:剪力图 D:其他答案内力图的形状都不能判断答案:弯矩图;剪力图7.外部存在三个支座反力的结构是（）A:简支刚架 B:简支梁 C:三铰刚架 D:悬臂刚架答案:简支刚架;简支梁;悬臂刚架8.图示结构，剪力为（）A:50KN、剪力为负 B:120KN.m、剪力为正 C:50KN、剪力为正 D:120KN.m、剪力为负答案:50KN、剪力为正9.图示刚架结构，杆端弯矩为（）A:10KN.m、下侧受拉 B:20KN.m、下侧受拉 C:20KN.m、上侧受拉 D:10KN.m、上侧受拉答案:10KN.m、下侧受拉10.图示刚架结构，杆端弯矩为（）A:100KN.m、下侧受拉 B:0 C:100KN.m、上侧受拉 D:60KN.m、下侧受拉答案:100KN.m、上侧受拉第四章测试1.图示结构属于拱式结构（）A:错 B:对答案:错2.选择三铰拱作为屋架支撑结构时，宜选择图示结构（）A:错 B:对答案:错3.有拉杆的三铰拱，拱身不受水平推力的作用（）A:对 B:错答案:错4.图示组合结构，横梁跨中截面的剪力为零（）A:对 B:错答案:对5.图示组合结构，杆件CD的轴力大小为（）A:1/2ql B:2ql C:ql D:答案:ql6.图示桁架结构，杆件CD的轴力是（）A:ql B:1/2ql C:D:-1/2ql答案:-1/2ql7.图示桁架结构，杆件BE的轴力是（）A:P B:C:-2P D:-P答案:8.图示组合结构，EF杆件在E截面的弯矩是（）A:2qa2、下侧受拉 B:qa2、上侧受拉 C:D:qa2、下侧受拉答案:qa2、下侧受拉9.三铰拱合理拱轴线状态下，横截面内力不为零的是（）A:弯矩 B:其他答案内力均不为零 C:剪力 D:轴力答案:轴力10.三铰拱合理拱轴线的线型取决于A:其他答案都不正确 B:拱上作用荷载 C:矢跨比 D:内部铰的位置答案:拱上作用荷载第五章测试1.图示结构A支座发生支座角位移，结构将产生刚体体系位移（）A:错 B:对答案:对2.图示组合结构，内部铰结点存在竖向线位移（）A:对 B:错答案:对3.图乘法应用中，选取的面积和标距可位于同一个弯矩图（）A:对 B:错答案:错4.静定结构在支座移动下产生的位移实质上是结构的内力产生的（）A:对 B:错答案:错5.静定结构在下列哪些广义荷载下产生刚体体系位移（）A:支座移动 B:温度改变 C:制造误差 D:一般荷载答案:支座移动6.关于静定结构，叙述正确的是（）A:支座移动下，静定结构不产生内力，但产生刚体体系位移 B:支座移动下，静定结构即产生内力，又产生刚体体系位移 C:支座移动下，静定结构即产生内力，又产生变形体体系位移 D:支座移动下，静定结构不产生内力，但产生变形体体系位移答案:支座移动下，静定结构不产生内力，但产生刚体体系位移7.以下关于静定结构的叙述正确的是（）A:支座移动下，静定结构不产生内力，但产生刚体体系位移 B:温度改变下，静定结构不产生内力，但产生变形体体系位移 C:一般荷载下，静定结构即产生内力，又产生变形体体系位移 D:制造误差下，静定结构即产生内力，又产生变形体体系位移答案:支座移动下，静定结构不产生内力，但产生刚体体系位移;温度改变下，静定结构不产生内力，但产生变形体体系位移;一般荷载下，静定结构即产生内力，又产生变形体体系位移8.图示组合结构，计算铰D左右截面的相对角位移，虚设的单位力是（）A:左、右截面虚设一对方向相同的单位力偶1B:右截面虚设一个单位力偶1 C:左截面虚设一个单位力偶1 D:左、右截面虚设一对方向相反的单位力偶1答案:左、右截面虚设一对方向相反的单位力偶19.结构位移计算的一般公式，其中代表（）A:轴向变形产生的位移 B:支座移动产生的位移 C:弯曲变形产生的位移 D:剪切变形产生的位移答案:支座移动产生的位移10.桁架结构在结点荷载作用下，只有轴向变形产生的位移A:对 B:错答案:对第六章测试1.多余约束对改善超静定结构的力学特性是必要的（）A:错 B:对答案:对2.图示超静定结构中的多余约束力标注是正确的（）A:错 B:对答案:对3.图示两种超静定结构的内力是相同的（）A:错 B:对答案:错4.图示超静定梁承受支座位移作用，将梁的抗弯刚度提高3倍，内力和位移均发生改变（）A:对 B:错答案:对5.图示超静定刚架承受内外侧温度改变作用，将结构的抗弯刚度提高2倍，内力不发生改变（）A:对 B:错答案:错6.关于力法基本方程中的系数与自由项，下列叙述正确的是（）A:拱式结构采用图乘法 B:刚架结构采用图乘法 C:梁式结构采用图乘法 D:拱式结构采用积分法答案:刚架结构采用图乘法;梁式结构采用图乘法 ;拱式结构采用积分法7.关于静定结构与超静定结构，下列叙述正确的是（）A:静定结构的内力与杆件的刚度无关 B:静定结构与超静定结构的内力都取决于杆件的刚度 C:静定结构与超静定结构的位移都取决于杆件的刚度 D:超静定结构的内力与杆件的刚度有关答案:静定结构的内力与杆件的刚度无关;静定结构与超静定结构的位移都取决于杆件的刚度;超静定结构的内力与杆件的刚度有关8.图于超静定桁架结构，各杆EA相同，力法方程中的自由项是（）A:B:C: D:答案:9.图于超静定梁，各跨EI=常数，跨度为a，q=2kN/m力法方程中的自由项是（）A: B: C: D:答案:10.图于超静定梁，力法方程中的系数是A: B: C: D:答案:第七章测试1.位移法只能求解超静定结构在荷载作用下的内力。
龙驭球《结构力学》笔记和课后习题(含真题)详解(渐近法及其他算法简述)
中的计算，进行二次分配传递。 （5）各点循环放松，每次产生的新约束力矩会越来越小，一般进行两三轮计算就能满
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足工程精度。
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l 转动刚度可由位移法中的杆端弯矩公式导出，以下列出常用转动刚度： 远端固定，S=4i；远端简支，S=3i；远端滑动，S=i；远端自由，S=0。
2．分配系数
任一杆件在某结点的分配系数等于杆件的转动刚度不汇交于该结点的各杆转动刚度之
和的比值。它起到将作用于某结点的弯矩按比例分配到汇交于该结点各杆的近端的作用，用
三、无剪力分配法 1．应用条件 刚架中除杆端无相对线位移的杆件外，其余杆件都是剪力静定杆件。
2．剪力静定杆件的固端弯矩
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先根据静力条件求出杆端剪力，然后将杆端剪力看作杆端荷载。按该端滑动，另端固定 的杆件进行计算。
出附加刚臂给予结点的约束力矩，用 M 表示。约束力矩规定以顺时针转向为正。
（3）放松结点：将丌平衡弯矩（固端弯矩之和）反号后，按分配系数、传递系数进行 分配、传递。
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（4）结构的实际受力状态：将各杆的固端弯矩、分配弯矩和传递弯矩相加，即得各杆 的最后弯矩。
束力 M C 相反的力矩，由这个 M C 引起的固端弯矩，可利用力矩分配法进行计算。计算后 经过一次传递，B 点处的约束力矩变成了 M B M BC 。
（3）将结点 C 重新固定，放松结点 B，相当于在有一个反向力矩加到 B 点上，即为
结构力学知识点
建筑物和工程设施中承受、传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构，简称为结构。
从几何角度来看，结构可分为三类，分别为：杆件结构、板壳结构、实体结构。
结构力学中所有的计算方法都应考虑以下三方面条件：①力系的平衡条件或运动条件。
②变形的几何连续条件。
③应力与变形间的物理条件（或称为本构方程）。
结点分为：铰结点、刚结点。
铰结点：可以传递力，但不能传递力矩。
刚结点：既可以传递力，也可以传递力矩。
支座按其受力特质分为：滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座。
在结构计算中，为了简化，对组成各杆件的材料一般都假设为：连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。
荷载是主动作用于结构的外力。
狭义荷载：结构的自重、加于结构的水压力和土压力。
广义荷载：温度变化、基础沉降、材料收缩。
根据荷载作用时间的久暂，可以分为：恒载、活载。
根据荷载作用的性质，可以分为：静力荷载、动力荷载。
结构的几何构造分析在几何构造分析中，不考虑这种由于材料的应变所产生的变形。
杆件体系可分为两类：几何不变体系------在不考虑材料应变的条件下，体系的位置和形状是不能改变的。
几何可变体系------在不考虑材料应变的条件下，体系的位置和形状是可以改变的。
自由度：一个体系自由度的个数，等于这个体系运动时可以独立改变的坐标的个数。
一点在平面内有两个自由度（横纵坐标）。
一个刚片在平面内有三个自由度（横纵坐标及转角）。
凡是自由度的个数大于零的体系都是几何可变体系。
一个支杆（链杆）相当于一个约束。
可以减少一个自由度。
一个单铰（只连接两个刚片的铰）相当于两个约束。
可以减少两个自由度。
一个单刚结（刚性结合）相当于三个约束，可以减少三个自由度。
如果在一个体系中增加一个约束，而体系的自由度并不因而减少，则此约束称为多余约束。
增加了约束，计算自由度会减少。
因为 w=s-n .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称为瞬变体系。
实铰：两个刚片（地基也算一个刚片），如果用两根链杆给链接上，并且两根链杆能在其中一个刚片上交于一点，所构成的铰就叫实铰。
结构力学计算题经典(有答案)
结构力学 ——渐进法与近似法分析与计算题1. 用力矩分配法计算图示连续梁，作弯矩图和剪力图，并求支座B 的反力。
答案：计算过程、弯矩图、剪力图及支座B 的反力分别如图（a ）、（b ）和（c ）所示。
解析：根据单结点结构力矩分配法的步骤计算即可。
难易程度：易知识点：单结点结构的力矩分配2. 用力矩分配法计算图示连续梁，作弯矩图和剪力图，并求支座B 的反力。
A60kN 40kN·m EIEI B C4m4m6m(b)M 图（单位： ）kN·m 图（单位： ）(c)kNQ F (a)计算过程答案：图（a ）为求解结点B 约束力矩的受力分析图。
计算过程、弯矩图、剪力图及支座B 的反力分别如图（b ）、（c ）和（d ）所示。
解析：根据单结点结构力矩分配法的步骤计算即可。
难易程度：中知识点：单结点结构的力矩分配3. 用力矩分配法计算图示连续梁，作弯矩图和剪力图，并求支座B 的反力。
答案：CD 段为静定悬臂梁，将其截开并暴露出截面C 的弯矩，用力矩分配法计算如图（a ）所示结构。
弯矩图和剪力图如图（b ）、（c ）所示。
BCEIN/m2EI m3m3m40kN(b)计算过程F BM (a)图（单位： ）(c)M kN·m图（单位： ）Q F (d)kN10kN20kN12kN/m ABCDEI 2EI 2m 4m4m解析：根据单结点结构力矩分配法的步骤计算即可。
本题中悬臂段CD 若不切除，则可按B 、C 两个刚结点的结构进行计算。
难易程度：中知识点：单结点结构的力矩分配4. 用力矩分配法计算图示连续梁，作弯矩图和剪力图，并求支座B 的反力。
答案：AB 段为静定悬臂梁，将其截开并暴露出截面B 的弯矩，用力矩分配法计算过程如图（a ）所示。
弯矩图和剪力图图（b ）、（c ）所示。
kNQ F (c)图（单位： ）m M 图（单位： ）(b)RB F =63.02kN ( )计算过程(a)mkN·10kN/m 60kN EI 2IB CD2m6m2m解析：根据单结点结构力矩分配法的步骤计算即可。
结构力学 渐进法
EI=1 6m
D
iBC iCD
M F -60
1 2 S 4 BA 6 3 S 4 1 1 BC 4
1 6 2 1 8 4 1 6
B
分 14.7 配 与 传 1.5 递
0.2
Mij -43.6 43.6 A 21.9
0.3
92.6 -92.6 92.6 B
B
F
CB 0.445 CF 0.222 0.333 CD
单独使用时对连续梁和无结点线位移刚架的 计算特别方便。
一、基本概念
（1）转动刚度（S）： 使杆端发生单位转角时需要施加的杆端弯矩。 SAB=4i
A B
SAB=3i
1
A B
1
SAB=i
A B
SAB=0
A
B
1
SAB=4i SAB与杆的i（材料的性质、横截面 的形状和尺寸、杆长）及远端支承 有关， 而与近端支承无关。
F 21 2
A
q 12kN / m
M1
1
M2
2
B
28.6
50
6.1
100
-28.6 -57.1 -42.9
21.4
-9.2 -12.2
1.8 1.8
-6.1
6.1 3.5 2.6
放松结点1(结点2固定):
S12 4i S1 A 3i 12 0.571 1 A 0.429
… … ...
41.3
-41.3
0
2 3 0.4 BA 2 1 3 0.6 BC 1 S 4 1 CB 4 S 3 1 1 CD 6 2
结构力学中的力矩分配法
B EI=3
3m
30kN/m C EI=4
6m
D
0.4 0.0
0.6 -225.0
0.5
0.5
+225.0 -135.0 +67.5 -78.8 -78.7 +11.8 -5.9 -5.9 +0.9 -0.5 -0.4 +220.0 -220.0 220 135
0.0 0.0 0.0 0.0
+90.0 +135.0 -39.4 +15.8 +23.6 -3.0 +1.2 +1.8 +107.0 -107.0 107 135
例6−4 用力矩分配法计算图9−8（a）所示的刚架，并绘M图。 用力矩分配法计算图 （ ）所示的刚架，并绘 图
80kN A EI B EI EI C EI EI 30kN/m D
52.04 120 A
91.84 75.92 135 15.92 B B
62.33 26.72 D C C 35.63
6m
6．3 无剪力分配法
一、无剪力分配法的应用条件
P P P P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2 P/2
P/2 F P/2 D P/2 B A G
F P/2
E C
D P B 3P/2 A
刚架中除两端无相对线位移的杆件外，其余杆件都是剪力静定杆件。
二、无剪力分配法的解题步骤
= 4 i12 φ1 = S 12 ϕ 1 = 3 i13 φ1 = S 13 ϕ 1 = i14 φ1 = S 14 ϕ 1 = 4 i15 φ1 = S 15 ϕ 1 − − − (a)
第6章 章
无剪力分配法
现在求图(a)中杆AB、BC的固端
弯矩。杆的变形特点是：两端没有转
角，但有相对侧移。受力特点是：整
根杆件的剪力是静定的，例如顶点C
(a)
处的剪力已知为零。
因此，图(a)中各杆的受力状态与图9(b)、(c) 所示下端固定、上端滑动的杆相同。它们的固 端弯矩可根据表9.1查出。
(a)
(b)
(c)
总之，对于刚架中任何形式的剪力静定杆件， 求固端弯矩的步骤是：先根据静力条件求出杆端 剪力，然后将杆端剪力看作杆端荷载，按该端滑 动、另端固定的杆件进行计算。
(b)
情况作详细的讨论。
1.2 剪力静定杆件的固端弯矩
采用无剪力分配法计算图(b)所示的半边刚架 时，计算过程仍分为两步：
第一步是锁住结点(只限制结点的角位移，但 不阻止线位移)，求各杆的固端弯矩[图 (a)]。
(a) (b)
第二步是放松结点(结点产生角位移，同时也 产生线位移)，求各杆的分配弯矩和传递弯矩。将 两步所得的结果叠加，即得出原刚架的杆端弯矩。
(a)
(b)
在图 (b) 中，各梁的两端结点没有垂直杆轴 的相对位移，这种杆件称为两端无相对线位移 的杆件。各柱的两端结点虽然有侧移，但剪力 是静定的，可根据平衡条件直接求出，这种杆 件称为剪力静定杆件。
无剪力分配法的应用条件是：刚架中除两 端无相对线位移的杆件外，其余杆件都是剪力 静定杆件。这里将着重对剪力静定杆件的各种
远端铰支杆件。由于立柱在放松过程中，将得到的
分配力矩以−1的传递系数传到远端，此过程中立柱
的剪力为
FSij
M
ij
M
C ji
lij
M
ij
(M
ij
)
第十一章 力矩分配法
300
B
A A －15
B B －30
C C －图（ 30 kN.m) M
μBA=12i/24i=1/2 μBC=12i/24i=1/2
3）叠加1）、2）得到最后杆端弯矩。 计算过程可列表进行
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例题 2
单结点力矩分配法
用力矩分配法计算,画M图。
70 40 100kN 100 100kN 100 B B i=1 MA 10 M=15 mAD
i=2 M图（kN.m)
B↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
i=1 192
100 4m 4m
校核 固端弯矩 最后弯矩 0 ΔMik 0 ΔMki/2 ΔM´ ΔM´之比
8m －128 86.6 －86.6 86.6 41.4 0 －1.9 86.6 43.3
8m
128 －75 124.2 －124.2 －3.8 －49.2 0 20.7 －24.5 －49.2
15kN 40kN/m 15kN 40kN/m ↓↓↓↓↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓↓↓↓↓ D A D i=1 A i=2 C C
80
mAB
mAC
2m 2m A AD 3/9 － 80 15 － 65 10 10 AC 2/9 2m 2m
M图（kN.m) M图（kN.m) 4m 4m C CA D DA
取EI=8 μBA=0.6 μBC=0.4 μCB=0.4 μCD=0.6
A
i=2 B↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ 2EI EI 8m i=1 8m MB=－128
24kN/m
↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓
24kN/m
C
4m 2EI 4m MC=53 50kN
i=2
50kN
C
－128 －M B 0.6 0.4 分配系数 248 2 mBC 128 －128 固端弯矩 76.8 51.2 3 2 12 76.8 51.2 0 . 6 2 BA －15.7 逐次放 8 3 224 4 1 －15.7 m 128 CB 松结点 41 12 0.4 9.4 6.3 进行分 －15.7 BA 3 2 4 1 3508 15.7 －0.7 配与传 m 75 CB 0 . 4 CD 0.4 0.3 递 16 CB 0.6 9.4 6.3 最后弯矩 0 86.6 －86.6
无剪力分配法
无剪力分配法
无剪力分配法是一种在结构分析中常用的方法，用于确定结构中各个构件的内力分布。
该方法基于结构中力的平衡原理和材料的弹性性质，通过假设各个构件之间不存在剪力传递，将结构简化为一系列无剪力构件，从而进行内力的计算和分析。
在无剪力分配法中，首先需要根据结构的几何形状和荷载条件，确定结构中各个构件的位置、长度和截面形状等参数。
然后，根据结构的平衡条件，将结构分解为一系列相连的无剪力构件。
在每个无剪力构件中，假设构件之间不存在剪力传递，即认为每个构件上的切线力为零。
通过这个假设，可以将结构中的剪力集中在构件的端点处，从而简化结构的分析。
然后，根据材料的弹性性质，利用梁的弹性理论等方法，计算每个构件的内力分布。
在进行无剪力分配法的计算时，通常需要使用力的平衡方程、弹性理论、截面性能等知识。
此外，还需要考虑结构的整体刚度、连接方式、边界条件等因素，以确保计算结果的准确性。
无剪力分配法在结构分析中具有广泛的应用。
它可以用于各种类型的结构，如梁、桁架、框架等。
通过该方法，可以快速而准确地计算结构中各个构件的内力分布，为结构的设计和优化提供重要的参考依据。
总之，无剪力分配法是一种常用的结构分析方法，通过假设构件之间不存在剪力传递，将结构简化为一系列无剪力构件，从而进行内力的计算和分析。
它在结构工程中具有重要的应用价值，能够为结构设计和优化提供有效的支持。
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第9章 渐近法复习思考题1．什么是劲度系数（转动刚度）?什么是分配系数？为什么一刚结点处各杆端的分配系数之和等于1？答：（1）劲度系数（转动刚度）的定义杆端的劲度系数是指当杆件的近端转动单位角时，在该近端产生的弯矩。
（2）分配系数的定义分配系数是指结点某一杆端的劲度系数与该结点处所有杆端的劲度系数的比值。
（3）一刚结点处各杆端的分配系数之和等于1的原因因为分配系数的计算公式111jj j S S μ=∑，在刚节点处各杆端分配系数之和应为111j j S Sμ==∑∑2．单跨超静定梁的劲度系数和传递系数与杆件的线刚度有何关系?答：单跨超静定梁的劲度系数不仅与杆件线刚度EI i l=相关，而且与杆件另一端（又称远端）的支承情况有关；传递系数与杆件的线刚度无关，只与远端支承形式有关。
3．图9-1所示三个单跨梁，仅B 端约束不同。
它们的劲度系数S AB 和传递系数C AB 是否相同，为什么？图9-1答：不考虑杆件轴向变形，（a）、（b）、（c）三个图的劲度系数均相同，即S AB＝4i，其中i为杆件的线刚度；（a）、（b）、（c）三个图的传递系数均相同，即C AB＝0.5。
因为虽然B 端约束表面上形式各异，但在不考虑杆件轴向变形的条件下，（a）、（b）、（c）三个图在B 端的最终约束效果上均可以当成固定端来处理。
4．什么是不平衡力矩?如何计算不平衡力矩?为什么要将它反号才能进行分配?答：（1）不平衡力矩的定义不平衡力矩是指在附加约束结点处各固端弯矩所不能平衡的差额。
（2）其计算值等于汇交于该结点处的各杆端固端弯矩的代数和。
（3）用反号进行分配才能平衡掉附加约束结点处产生的不平衡力矩，满足平衡条件，与该结点未加约束时的受力状态吻合。
5．什么叫传递弯矩和传递系数?答：（1）传递弯矩的定义传递弯矩是指将各近端的分配弯矩以传递系数的比例传到各远端，即近端的分配弯矩与传递系数的乘积。
（2）传递系数的定义传递系数是指当杆件近端有转角时，远端弯矩与近端弯矩的比值。
第九章 力矩分配法3-2
9.4 无剪力分配法
一、两个概念
1、有侧移杆与无侧移杆
杆件两端没有垂直于杆轴的相对线位移，称无侧移杆
杆件两端在垂直杆轴的方向上有相对线位移，称有侧移杆
2、剪力静定杆 杆件内的各截面剪力可以 由静力平衡条件唯一确定 的杆称为剪力静定杆
B
A C
A
图（A）
二、无剪力分配法
1、刚架特点：竖杆为剪力静定杆，节点A水平移动时，竖杆除 受本身的弹性约束外无其他杆件或支座的约束。 位移法解题：一般A处加刚臂，C点加支杆，基本结构如右下图 力矩分配法：通常只适用于计算仅以节点角位移为基本未知量
B
SBA
SBC 1
B C
i2
1
i2
0.2 0.8
3i1
-2.67 -3.75 1.28 5.14
-1.39 1.39 -5.33
i2 A
CBA 1
1.39
1.39 5.70
-1.28 -6.61
S BA i2 3 S BC 3i1 12 3 BA 3 12 0.2 12 0.8 BC 3 12
A
图（C）
B
A
A
图（D）
B
A
加刚臂阻止转动 放松节点使产生真实转角 A
A
C
A
C
SAC= 3iAC
SAB= iAB
A
B
A
(节点A处产生 不平衡力矩) B
(A处不平衡力矩 反号后待分配) MAB A
B 右1图因节点A,C 同时 水平移动，AC 杆作 刚体平 移不引起内力
SAB=iAB A 右2图A处实际转角时， 水平杆在A端有转动 Q=0 CAB=-1 刚度，AB杆受弯 B -MAB （参与A节点不平衡 力矩的分配）
9力矩分配法
CB 1
CD 0
③传递系数
1 CCB 2
CBC 0
第9章 力矩分配法
§9-3 对称结构的计算
取一半结构进行计算，注意杆件截半后，线刚度增倍。 例9-3-1 求矩形衬砌在上部土压力作用下的弯矩图。
q
A EI1 F
B
EI2
K
l2
C
解：设梁的线刚度为i1=EI1/l1 柱的线刚度为i2=EI2/l2
⑸最后一轮循环最后一个结点分配后只向其他结点传递。
第9章 力矩分配法
⑹不能同时放松相邻结点（因定不出其转动刚度和传递系数）， 但可以同时放松所有不相邻的结点，以加快收敛速度。
A
B
C
D
E
B、D同时分配后向C传递，C分配后再同时向B、D传递，如此循 环。
A
B
C
D
E
F
B、D同时分配后同时向C、E传递，C、E同时分配后再同时向B、 D传递，如此循环。
A
B
15.86 3m 3m
C M (kNm) 6m
结点
A
B
C
解：① 不平衡力矩
m
g AB
Pl 8
20 6 8
15
m
g BA
Pl 8
15
mBgC
ql2 8
9
mBg
m
g BA
mBgC
6
杆端
AB
BA BC CB ②分配系数
分配系数
4/7 3/7
固端弯矩 -15
15
-9 0
平衡
分配传递 -1.72 -3.43 -2.57 0
第9章 力矩分配法
§9-1 力矩分配法的基本概念
龙驭球《结构力学Ⅰ》(第4版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(渐进法及其他算法简述)【圣才出品】
第8章渐近法及其他算法简述8.1 复习笔记本章介绍了几种属于位移法类型的渐近方法。
这些渐近方法的基础是力矩分配法，在力矩分配法的基础上，衍生出了适用于不同结构类型的子方法，如无剪力分配法、分层计算法、反弯点法。
渐近法舍弃了一部分精度，但以此换来了更高的效率。
一、力矩分配法的基本概念（见表8-1-1）1．转动刚度、分配系数、传递系数表8-1-1 力矩分配法的基本概念2．基本运算环节（单结点转动的力矩分配）（见表8-1-2）表8-1-2 单结点转动的力矩分配图8-1-1图8-1-2二、多结点的力矩分配（见表8-1-3）表8-1-3 多结点的力矩分配图8-1-3三、无剪力分配法（表8-1-4）表8-1-4 无剪力分配法图8-1-4四、近似法（见表8-1-5）表8-1-5 近似法图8-1-5 分层法五、超静定结构各类解法的比较和合理选用（见表8-1-6）表8-1-6 超静定结构各类解法的比较和合理选用8.2 课后习题详解8-1 试用力矩分配法计算图8-2-1所示结构，并作M图。
图8-2-1解：（a）求固端弯矩M AB F＝－F P l/8＝－20kN·m，M BA F＝F P l/8＝20kN·m求分配系数μBA＝EI/（EI＋EI/2）＝1/（1＋1/2）＝0.667，μBC＝（EI/2）/（EI＋EI/2）＝（1/2）/（1＋1/2）＝0.333放松B点进行力矩分配（B点的集中力偶应该与固端弯矩一起分配），分配过程如图8-2-2所示，并作出M图如图8-2-2所示。
图8-2-2（b）考虑去掉悬臂部分CD，去掉后在C点施加大小为10kN·m的顺时针力偶矩。
求固端弯矩（注意，C点的附加力偶传递到B点的作用不能忽略）M BC F′＝－3F P l/16＝－18kN·m（集中力引起）M BC F″＝1/2×10kN·m＝5kN·m（附加力偶引起）M BC F＝M BC F′＋M BC F″＝－13kN·m，M CB F＝10kN·m。
无剪力分配法自编1
6.6kNm
M
F CB
1 2
(4 8.5) 3.6
22.5kNm
M
F B
M
F BC
M
F BA
22.5 6.6
29.1kNm
（2）求杆端转动刚度S 、分配系数
SAB iAB 3.5 SBC iBC 5
SBE 3iBE 354 162
SAD 3iAD 354 162 SBA iBA 3.5
M
ji
2iji (2 j
i
3 ji hji
)
M
F ji
(2)
FSij
6iij hij
(i
j
2 ij hij
)
FF Sji
FPj
j
hij 又 FSij FP 代入可推得
ij
hij
=
1 2
(i
j）+
hij 12iij
(
FP
FF SIJ
)
(3)
将(3)式代入(1)、(2)式化简得： Mij iij (i j ) MiFj
此式与滑动支座转角位移方程一致。
M ji
iji ( j
i )
M
F ji
结论：剪力静定杆在进行内力计算时，此即相当于i端（上端） 为滑动端，j端（下端）为固定端，而杆端剪力FSij可看作杆端荷 载的情况。
例题1、用无剪力分配法求图示刚架的弯矩图。
1kN/m 4m
5kN
B
B
C
i1=4
i2=3
A
2m 2m
绘M 图
10kN D
E
EI =常数
20kN B
C
A 3m
郑州大学远程教育学院土木工程专业结构力学在线测试题试题库及解答
郑州大学远程教育学院土木工程专业结构力学在线测试题试题库及解答(8)第八章力矩分配法一、单项选择题1、力矩分配法的计算对象是A、多余未知力B、杆端弯矩C、支座反力D、结点位移标准答案 B2、不能用力矩分配法计算什么样的结构？A、连续梁B、无侧移刚架C、无结点线位移的结构D、有结点线位移的结构标准答案 D3、杆件AB的A端是固定端，跨间无荷载作用，已知B端弯矩是m，则AB杆A端的弯矩=A、mB、－mC、m/2D、－m/2标准答案 C4、对多结点结构，力矩分配法得到的是A、精确解B、近似解C、渐进解D、解析解标准答案 C5、等截面直杆的弯矩传递系数C与下列什么因素有关A、荷载B、远端支承C、材料的性质D、线刚度标准答案 B6、AB杆A端的分配弯矩是A、跨中荷载产生的固端弯矩B、A端转动时产生的A端弯矩C、A端转动时产生的B端弯矩D、B端转动时产生的A端弯矩标准答案 B7、杆件A端固定，B端固定，其线刚度为i，转动刚度SAB=A、4iB、3iC、ID、0标准答案 A8、杆件A端固定，B端滑动，其线刚度为i，A端的转动刚度为A、4iB、IC、3iD、0标准答案 B9、一般说来，结点不平衡力矩总等于A、交于该结点的各杆端的固断弯矩之和B、传递弯矩C、附加刚臂中的约束力矩D、结点集中力偶荷载标准答案 C10、在力矩分配法中，传递弯矩计算公式中与传递系数相乘的杆端弯矩是A、固端弯矩B、分配弯矩C、最后杆端弯矩D、结点约束力矩标准答案 B11、三跨连续梁，B点C点时它的两个刚结点，在B点进行力矩分配的物理意义是A、同时放松结点B、C B、同时固定结点B、CC、放松结点B、固定结点CD、放松结点C、固定结点B标准答案 C12、在力矩分配法中各杆端最后弯矩的值是A、分配弯矩之和B、固端弯矩与分配弯矩之和C、固端弯矩、分配弯矩和传递弯矩和D、分配弯矩和传递弯矩之和标准答案 C13、在力矩分配法中，逐次进行力矩分配与传递，结点不平衡力矩会越来越小的原因是A、分配系数和传递系数都小于1B、分配系数小于1C、结点不平衡力矩小于1D、传递系数小于1标准答案 A14、在力矩分配法中，逐次进行力矩分配与传递，结点不平衡力矩会越来越小的原因是A、分配系数和传递系数都小于1B、分配系数小于1C、结点不平衡力矩小于1D、传递系数小于1标准答案 A15、在力矩分配法中，分配系数μAB代表的是A、结点A有单位转角时，在AB杆的A端产生的力矩B、结点A发生转角时，在AB杆的A端产生的力矩C、结点A上作用单位力偶时，在AB杆的A端产生的力矩D、结点A上作用力偶时，在AB杆的A端产生的力矩标准答案 A16、在力矩分配法中分配弯矩等于A、固端弯矩B、杆端转动时产生的近端弯矩C、最后杆端D、杆端转动时产生的远端弯矩标准答案 B二、多项选择题1、只有什么弯矩才能向远端传递？A、固端弯矩B、分配弯矩C、最后杆端弯矩D、杆端转动时产生的近端弯矩E、杆端转动时产生的远端弯矩标准答案 BD2、当杆件的B端是刚结点时（它的约束比较支座强些，比固定端弱些），A端发生单位转动时，转动刚度SAB应该是A、SAB=4iB、SAB=3iC、SAB=iD、3i< SABE、SAB<4i标准答案 DE3、杆件A端固定，B端滑动，其线刚度为i，下列式子正确的是A、SBA=iB、SAB=3iC、SAB=iD、SBA=3iE、CAB=－1标准答案 ACE4、杆件AB两端固定，其线刚度为i，下列式子正确的是A、SBA=4iB、CBA=0.5C、SAB=4iD、SBA=3iE、CAB=0.5标准答案 ABCE5、杆件A端固定，B端铰支，其线刚度为i，下列式子正确的是A、SBA=4iB、SAB=3iC、SAB=iD、CBA=0.5E、CAB=0标准答案 ABDE6、等截面直杆的弯矩传递系数C与下列什么因素无关A、荷载B、远端支承C、近端支承D、材料的性质E、线刚度标准答案 ACDE7、等截面直杆的转动刚度与下列什么因素无关A、荷载B、线刚度C、远端支承D、近端支承E、材料的性质标准答案 AD8、等截面直杆的转动刚度与下列什么因素有关A、荷载B、线刚度C、远端支承D、近端支承E、材料的性质标准答案 BCE9、用无剪力分配法计算时，结构中的杆件应该是A、无侧移的杆B、剪力静定杆C、梁式杆D、链杆E、刚度为无穷大的杆件标准答案 AB10、力矩分配法可用来计算什么样的结构？A、连续梁B、无侧移刚架C、无结点位移的结构D、无结点线位移的结构E、横梁刚度为无穷大的结构标准答案 ABD11、连续梁在某支座相邻两跨有活载,向两边每隔一跨有活载是关于什么量的最不利荷载布置A、该支座截面负弯矩B、该支座反力C、跨中正弯矩D、跨中负弯矩E、该支座附近截面剪力标准答案 AB12、结点不平衡力矩等于A、固端弯矩之和（第一轮第一结点）B、固端弯矩之和加传递弯矩（第一轮第二三……结点）C、传递弯矩（其它轮次各结点）D、总等于附加刚臂上的约束力矩E、分配弯矩之和标准答案 ABCD13、下列关于杆端转动刚度的正确论述是A、表示杆端对转动的抵抗能力B、表示杆端对移动的抵抗能力C、在数值上=仅使杆端发生单位转动时需在杆端施加的力矩D、在数值上=仅使杆端发生单位移动时需在杆端施加的力矩E、在数值上=仅使杆端发生单位移动时需在杆端施加的剪力标准答案 AC14、下列关于力矩分配法的论述正确的是？A、单结点力矩分配法得到精确解B、多结点力矩分配法得到渐近解C、首先从结点不平衡力矩绝对值较大的结点开始D、结点不平衡力矩要变号分配E、不能同时放松相邻结点标准答案 ABCDE15、杆件的线刚度与什么有关？A、材料的性质B、横截面的形状C、横截面尺寸D、杆长E、支承标准答案 ABCD三、判断题1、力矩分配系数μAB表示A结点作用单位力偶时，AB杆A端所分担得的杆端弯矩。
9.4 无剪力分配法
§9.4 无剪力分配法
（2）放松结点。结点B即转动Z1角，同时也发生水平位移，如图d。
当上端转动时柱AB的剪力为0，处于纯弯曲受力状态，如图e。 与上端固定下端滑动同样角度时的受力和变形状态完全相同，如图f。 因而，可推知其劲度系数为i，传递系数为-1。
§9.4 无剪力分配法
例9-5 试作图a所示空腹梁（又称空腹桁架）的弯矩图，并求 结点F的竖向位移。
解： 将支座去掉以反力代替其作用， 利用对称性，将荷载和反力分解为 对x轴正、反对称两组。 正对称时：略去轴向变形影响，各杆弯矩皆为0； 反对称时：可用无剪力分配法求解，如图b。
§9.4 无剪力分配法
EI
BA
i
i 3
2i
1 7
，
BC
i
3 2i 3 2i
6 7
§9.4 无剪力分配法
固定结点时：柱AB的剪力是静定的 。 放松结点时：柱B端的分配弯矩乘以-1传到A端， AB
杆的弯矩为常数而剪力为0。
在力矩的分配传递过程中，柱中原 有的剪力保持不变而不增加新的剪力 —无剪力分配法。
计算固端弯矩，柱AC：
F AC
5k
N
m
，
M
F CA
15kN m
柱CE：除本层荷载外还有柱顶剪力10kN。
M
F CE
25kN m，M
F EC
35kN m
柱EG：除本层荷载外还有柱顶剪力20kN。
结构力学复习题
结构力学试卷（一）注意：1、答案必须真写在答题纸上，填写在试卷上无效。
（C）虚功原理包括平衡条件和几何条件（位移协调条件）；（D）利用一个假定的虚拟单位力状态可能求出多个位移。
3、位移计算的图乘法可用于的结构为：（A）曲梁（曲杆）结构与变截面梁（B）拱结构（C）任意平面杆件结构（D）由等截面直杆组成的梁与刚架结构三、作图题：（试按要求作图，每题5分，总计15分）1、作出图示静定刚架的弯矩图（不要求写出计算过程）：四、计算题：（按指定方法计算如下各超静定结构内力，并绘制弯矩图）1、用力法计算如下图示结构，并绘制弯矩图（20分）2、用位移法计算如下图示结构并绘弯矩图（18分）3、用无剪力分配法计算如下结构，并绘制弯矩图（17分）《结构力学》课程试卷（三）注意：1、答案必须真写在答题纸上，填写在试卷上无效。
2、答案必须写明题目序号，并按题序号答题。
3、请保持行距，保持卷面整洁。
一、填空题（每空1分，共15分）1、结构的计算简图，简化的内容包括：荷载、杆件、____、____四个部分。
2、几何不变体系是指略去了____，体系的几何形状、位置不变的结构。
3、在竖向荷载作用下，相同跨度的三铰拱和简支梁比较，前者的弯矩值要小得多，是由于三铰拱存在____。
4、支座移动引起静定结构的位移是____位移，结构不产生____。
5、力矩分配法仅适用于计算____的连续梁和刚架。
6、工程结构从几何角度可分为____结构、板壳结构和实体结构三类，结构力学是以____结构为主要研究对象。
7、几何构造分析的主要目的是检查并设法保证结构的几何____，同时构造分析又与____分析之间是密切相关的。
8、超静定拱用力法计算，由于杆轴曲线，力法方程中的系数、自由项计算不能采用____，而要____计算。
二、分析：（每图5分，共计15分）1、对图示体系进行几何组成分析，并得出结论：②是几何不变还是几何可变结构？《结构力学》课程试卷（三）注意：1、答案必须真写在答题纸上，填写在试卷上无效。
第8章位移法
AD
2 9
0.222
M
F BA
30kN / m (4m)2 12
40kN m
M
F AB
30kN / m (4m)2 12
40kN m
M
F AD
3 50kN 4m 8
75kN m
M
F DA
50kN 8
4m
25kN
m
§9-2 力矩分配法的基本原理
（3）进行力矩的分配和传递。结点A的不平衡力矩为 计算过程如图b。
M
F 1j
)
M13 M1F3
S13 ( S1 j
M
F 1j
)
M
F 13
13 (
M
F 1j
)
(a)
M12
M
F 14
S14 ( S1 j
M1Fj ) M1F4 14 (
M
F 1j
)
（a）式的第一项为固端弯矩，荷载产生的； 第二项相当于把不平衡力矩反号后按劲度系数大 小的比例分配给各近端→分配弯矩。
此时，各层柱子两端均无转角，只有侧移。分析任一层柱子例如BC 两端的相对侧移时，可将其看作是下端固定上端滑动。如图c
F SCB 2ql
§9-4 无剪力分配法
推知：不论刚架有多少层，每一层柱子均可视为上端滑动下端固定的梁， 除了柱身承受本层荷载外，柱顶处还承受剪力，其值等于柱顶以上 各层所有水平荷载的代数和。
由剪力可确定各竖柱的弯矩。
§9-5 剪力分配法
例9-6 试用剪力分配法求图a所示刚架竖柱的弯矩图。竖柱E 为常数。
解：为计算方便，设12EI/h3=1。 则上层各竖柱的侧移刚度为 D1=D2=D3=1
下层各竖柱（左到右）的侧移刚度为
03-讲义：9.3 无剪力分配法
第三节无剪力分配法在位移法中，刚架分为无侧移刚架与有侧移刚架两类。
它们的区别是：在位移法的基本未知量中，前者只包含结点角位移，后者则还包含结点线位移。
力矩分配法是分析超静定结构的一个有效计算办法，通常只适用于计算无侧移结构，不能直接计算有侧移刚架。
但是对于某些特殊的有侧移刚架，可以用与力矩分配法类似的无剪力分配法进行计算。
一、无剪力分配法的应用条件单跨对称刚架在工程中比较常见。
图9-13(a)所示的单跨对称刚架，可将其荷载分为对称荷载（图9-13(b)）和反对称荷载（图9-13(c)）两种情况。
正对称荷载作用下，取半结构如图9-13(d)所示，此时只有刚结点处转角位移，没有线位移，因此可以用力矩分配法进行计算。
反对称荷载作用下，取半结构如图9-13(e)所示，此时刚结点B处除有转角位移外，还有线位移，不能直接采用力矩分配法进行计算。
图9-13(e)所示的半刚架，结点C处为竖向链杆支座。
此半刚架的变形和受力有如下特点：横梁BC虽有水平位移但两端并无相对线位移，这类杆件称为无侧移杆件；竖柱AB两端虽有相对线F图如图9-13(f)所示），位移，但由于支座C处无水平支座反力，因此杆AB的剪力是静定的（其S这类杆件称为剪力静定杆件。
无剪力分配法的应用条件是：刚架中除了无侧移杆件外，其余杆件全是剪力静定杆件。
因此，图9-13(c)所示的单跨对称刚架在反对称荷载作用下的半刚架的计算可归结为这类问题，可采用下述的无剪力分配法进行计算。
图9-13 无剪力分配法的应用条件示例1(a)对称刚架结构(b)正对称荷载(c)反对称荷载(d)对称荷载的半结构F图(e) 反对称荷载的半结构(f)柱AB的S再比如图9-14(a)所示为有侧移的单跨多层对称刚架结构，在反对称荷载作用下，可取如图9-14(b)所示的半结构。
图9-14(b)中各横梁的两端结点没有垂直于杆轴的相对线位移，即横梁均为无侧移杆件。
各柱的两端结点虽有侧移，但剪力是静定的，其剪力图可根据平衡条件直接确定（如图9-14(c)所示），即各柱均为剪力静定杆件。