结构力学李廉锟课后习题答案(压缩版)
李廉锟《结构力学》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解
李廉锟《结构力学》(第6版)笔记和课后习题(含考研真题)详解复习笔记【知识框架】节选自识库学习网,如需转载请注明出处【重点难点归纳】一、结构力学的研究对象和任务(见表1-1-1)★★表1-1-1结构力学的研究对象和任务二、荷载的分类(见表1-1-2)★★★荷载是指作用在结构上的主动力。
表1-1-2荷载的分类三、支座和结点的类型★★★★1支座支座是指把结构与基础联系起来的装置,见表1-1-3。
表1-1-3支座的类型2结点结点是指结构中杆件相互联结的位置,见表1-1-4。
表1-1-4结点的类型四、结构的分类★★★1按几何特征分类(见表1-1-5)表1-1-5结构按几何特征分类2按受力特性分类(见表1-1-6)考研真题汇编第1章绪论本章暂未编选名校考研真题。
【更多考研专业课真题可转识库学习网】第2章平面体系的机动分析一、填空题1在平面体系中,联结______的铰称为单铰,联结______的铰称为复铰。
[哈尔滨工业大学2007研]【答案】两个刚片;两个以上的刚片查看答案【解析】根据定义,单铰是指联结两个刚片的一个铰;复铰是指同时联结两个以上刚片的一个铰。
2如图2-1所示体系为有______个多余约束的______体系。
[国防科技大学2007研]图2-1【答案】0;几何不变查看答案【解析】几何组成分析:将AED和DCF分别看作两个刚片,BE和BF可以分别看作两根链杆,再将大地看作一个刚片,此体系可看作通过两个虚铰和一个实铰(三个铰不共线)联结的;根据三刚片规则,可判断出该体系为无多余约束的几何不变体系。
3如图2-2所示体系为有______个多余约束的______体系。
[国防科技大学2004研]图2-2【答案】5;瞬变查看答案【解析】几何组成分析,分析上部结构:将4个组合节点全部变成铰接点,则减少4个多余约束;分析剩余结构,易知该剩余部分为有1个多余约束的几何不变体系,故上部结构为有5个多余约束的几何不变体系。
李廉锟《结构力学》(上册)笔记和课后习题(含考研真题)详解(力 法)【圣才出品】
第7章力法7.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、超静定结构 超静定结构的定义 多余联系的描述超静定结构的概述 超静定结构类型:超静定梁、超静定桁架、超静定刚架等 求解超静定问题应考虑的条件:平衡条件、几何条件、物理条件 基本方法:力法(柔度法)、位移法(刚度法) 计算方法 其他演变方法:力矩分配法、混合法、矩阵位移法等 超静定次数的确定 超静定次数的定义力法的定义 确定方法力法的基本结构力法的基本概念 相关概念 力法的基本体系力法的基本方程力法的典型方程确定力法的基本体系建立力法典型方程力法的计算步骤 计算方程中的系数和自由项力法的求解步骤 解算典型方程求出多余未知力 力法的相关结论 由平衡条件或叠加法求得最后内力 对称结构的条件对称的类型:正对称、反对称对称性的利用 对称的特点未知力分组及荷载分组取一半结构计算:奇数跨对称刚架、偶数跨对称刚架 理论基础超静定结构的位移计算 方法步骤平衡条件的校核最后内力图的校核 位移条件的校核温度变化对超静定结构的影响温度变化时超静定结构的计算 温度变化时超静定结构内力分析支座位移对超静定结构的影响支座位移时超静定结构的计算 支座位移对超静定结构的影响拱轴线方程及截面变化规律弹性中心法计算无铰拱 无铰拱的力法计算的相关步骤及弹性中心法 无铰拱的一些结论两铰拱的相关概念和力法求解步骤两铰拱及系杆拱 系杆拱的相关概念和力法求解步骤系杆拱的其他情况及桁架拱的简单介绍外界变化的影响超静定的结构特性 内力的确定多余联系的影响 力法1.定义单靠平衡条件还不能确定全部反力和内力的结构,称为超静定结构,如图7-1-1(a)、7-1-2(b)所示。
图7-1-1图7-1-22.多余联系(1)定义在超静定结构(几何不变)中,对保持结构的几何不变性没有必要的联系称为多余联系。
(2)多余未知力多余联系中产生的力称为多余未知力,又称赘余力或冗力,如图7-1-1(b)、7-1-2(b)所示。
李廉锟《结构力学》(上册)课后习题详解(5-7章)【圣才出品】
第5章静定平面桁架复习思考题1.桁架的计算简图作了哪些假设?它与实际的桁架有哪些差别?答:(1)桁架的计算简图假设①各结点都是无摩擦的理想铰;②各杆轴都是直线,并在同一平面内且通过铰的中心;③荷载只作用在结点上并在桁架的平面内。
(2)桁架的计算简图与实际桁架的差别①结点的刚性。
②各杆轴线不可能绝对平直,在结点处也不可能准确交于一点。
③非结点荷载(例如杆件自重、风荷载等)。
④结构的空间作用,等等。
2.如何根据桁架的几何构造特点来选择计算顺序?答:根据桁架的几何构造特点来选择计算顺序的方法(1)找出零杆根据节点的几何特征和外部受力特点判断出零杆。
(2)选择合适的方法求解桁架①用节点法解简单桁架时,在求出支座反力后,可按与几何组成相反的顺序,从最后的结点开始,依次倒算回去,便能顺利地用结点法求出所有杆件的内力。
②求解联合桁架时,用结点法将会遇到未知力超过两个的结点,可以先用截面法将联合杆件的内力求出,再用结点法求解其它杆件的内力。
③求解复杂桁架时,根据桁架的几何构造特点看,可先算出截面单杆的内力,再选择合适的计算方法求解剩余杆的内力。
3.在结点法和截面法中,怎样尽量避免解联立方程?答:在结点法和截面法中,尽量避免解联立方程的方法:(1)采用结点法时,为避免解联立方程,可改选投影轴方向或者改用力矩平衡方程(向力的汇交点取矩)。
(2)采用截面法时,使用力矩法的关键在于选取合理的力矩中心,因此应尽量选取多力汇交点作为力矩中心;使用投影法的过程中,应尽量选择多个力所在方向作为力分解的坐标轴。
4.零杆既然不受力,为何在实际结构中不把它去掉?答:在实际结构中不把零杆去掉的原因:(1)在实际结构中,工况更复杂,荷载不是一成不变的,荷载改变后,“零杆”可能变为非零杆。
因此,为了保证结构的几何形状在任何载荷作用下都不会改变,零杆不能从桁架中除去。
(2)在理想桁架(做了诸多假设)中“零杆”才是零杆,而实际结构中,零杆的内力也不是零,只是较小而已。
结构力学答案 李廉锟
第二章 作业参考答案习题2-3(b )(a )FAK解:先计算计算自由度:3(2)321(2303)0W m h r =−+=×−×+= 或者2()212(213)0W j b r =−+=×−+=这表明体系具有几何不变所需最少的联系数目。
此体系的支座链杆只有三根,且不完全平行也不交于一点,若体系为一刚片,则他与地基是按两刚片规则组成的,因此只需分析体系本身是不是一个几何不变的刚片即可。
去掉M 和C 两个二元体。
在b 图中,KFL 刚片、ABF 刚片和GEJ 刚片通过不共线的三个铰(Ⅰ,Ⅱ)、(Ⅱ,Ⅲ)和(Ⅰ,Ⅲ)两两连接,由三刚片规则可知,体系为几何不变体系,且无多余联系。
习题2-5解:先计算计算自由度:3(2)34(244)W m h r =−+=×−×+=0这表明体系具有几何不变所需最少的联系数目。
大地作为刚片Ⅰ,ACE 和BDF 分别作为刚片Ⅱ和Ⅲ,此三刚片用不共线的三个铰(Ⅰ,Ⅱ)(或者A )、(Ⅱ,Ⅲ)和(Ⅰ,Ⅲ)(或者B )两两连接,如上图,由三刚片规则可知,体系为几何不变体系,且无多余联系。
KNMFJA解:先计算计算自由度3(2)328(2200)4W m h r =−+=×−×+=>3 或者2()216(280)43W j b r =−+=×−+=>这表明体系具有几何可变的(常变)。
注:如果分不清是常变还是瞬变,可以直接写可变也行。
习题2-9解:先计算计算自由度:3(2)311(2153)W m h r =−+=×−×+=0 或者2()27(113)0W j b r =−+=×−+=这表明体系具有几何不变所需最少的联系数目。
此体系的支座链杆只有三根,且不完全平行也不交于一点,若体系为一刚片,则他与地基是按两刚片规则组成的,因此只需分析体系本身是不是一个几何不变的刚片即可。
李廉锟第四版《结构力学》第2章平面体系的机动分析习题+参考答案
《结构力学》李廉锟第四版第二章平面体系的机动分析习题2-1~2-17试对图示平面体系进行机动分析题2-1题2-2题2-3题2-4题2-5题2-6题2-7题2-8题2-9(a、b处非结点)题2-10(k处非结点)题2-11题2-12题2-13题2-14题2-15(k处非结点)题2-16题2-172-18、2-19添加最少数目的链杆和支承链杆,使体系成为几何不变,而且无多余约束。
题2-18题2-19《结构力学》李廉锟第四版第二章平面体系的机动分析参考答案题2-1说明:自上往下依次拆除二元体,或者自下往上依次添加二元体,故体系为有一个多余约束的几何不变体系(多余约束:中间的横杆或者也可以看成支座上多了一根水平杆)。
题2-2说明:如图所示取刚片1和刚片2,采用二刚片规则(两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。
刚片1由二元体组成,刚片2从大地向上组装二元体组成。
题2-3说明:先不考虑支座的三根链杆,考虑上部几何构造,去掉二元体简化分析,取如上图所示刚片1、刚片2和刚片3。
刚片1和刚片2通过一个实铰联结;刚片1和刚片3通过两根平行链杆联结,交于无穷远处;刚片2和刚片3通过两根平行链杆联结,交于无穷远处;三铰不共线,故上部无多余约束且几何不变。
最后上部与大地通过一个铰和一根不通过此铰的链杆相联,故整个体系为无多余约束的几何不变体系。
题2-4说明:如上图所示取刚片1、刚片2和刚片3,刚片1和刚片2交于铰12O ,刚片1和刚片3交于铰13O ,刚片2和刚片3交于铰23O ,三铰不共线,故原体系为无多余约束的几何不变体系。
题2-5说明:将大地等效成一根链杆,取如图所示刚片1和刚片2,显然两刚片通过三根链杆相联,且三根链杆既不相互平行也不相交于一点,故原体系为无多余约束的几何不变体系。
题2-6说明:先拆除二元体以简化分析,可知右部分为常变部分;左部分为有一个多余约束的几何不变体系,故体系为几何常变体系。
结构力学第六版李廉锟答案
一、二次函数图象的平移变换(1)具体步骤:先利用配方法把二次函数化成2()y a x h k =-+的形式,确定其顶点(,)h k ,然后做出二次函数2y ax =的图像,将抛物线2y ax =平移,使其顶点平移到(,)h k .具体平移方法如图所示:(2)平移规律:在原有函数的基础上“左加右减”.二、二次函数图象的对称变换二次函数图象的对称一般有五种情况,可以用一般式或顶点式表达 1. 关于x 轴对称2y ax bx c =++关于x 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =---;()2y a x h k =-+关于x 轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k =---;2. 关于y 轴对称2y ax bx c =++关于y 轴对称后,得到的解析式是2y ax bx c =-+;()2y a x h k =-+关于y 轴对称后,得到的解析式是()2y a x h k =++;3. 关于原点对称2y ax bx c =++关于原点对称后,得到的解析式是2y ax bx c =-+-; ()2y a x h k =-+关于原点对称后,得到的解析式是()2y a x h k =-+-; 4. 关于顶点对称2y ax bx c =++关于顶点对称后,得到的解析式是222b y ax bx c a=--+-;()2y a x h k =-+关于顶点对称后,得到的解析式是()2y a x h k =--+.5. 关于点()m n ,对称 ()2y a x h k =-+关于点()m n ,对称后,得到的解析式是()222y a x h m n k =-+-+-根据对称的性质,显然无论作何种对称变换,抛物线的形状一定不会发生变化,因此a 永远不变.求抛物线的对称抛物线的表达式时,可以依据题意或方便运算的原则,选择合适的形式,习惯上是先确定原抛物线(或表达式已知的抛物线)的顶点坐标及开口方向,再确定其对称抛物线的顶点坐标及开口方向,然后再写出其对称抛物线的表达式.知识点拨二次函数图象的几何变换一、二次函数图象的平移变换【例1】 函数23(2)1y x =+-的图象可由函数23y x =的图象平移得到,那么平移的步骤是:( )A. 右移两个单位,下移一个单位B. 右移两个单位,上移一个单位C. 左移两个单位,下移一个单位D. 左移两个单位,上移一个单位【例2】 函数22(1)1y x =---的图象可由函数22(2)3y x =-++的图象平移得到,那么平移的步骤是( )A. 右移三个单位,下移四个单位B. 右移三个单位,上移四个单位C. 左移三个单位,下移四个单位D. 左移四个单位,上移四个单位【例3】 二次函数2241y x x =-++的图象如何移动就得到22y x =-的图象( )A. 向左移动1个单位,向上移动3个单位.B. 向右移动1个单位,向上移动3个单位.C. 向左移动1个单位,向下移动3个单位.D. 向右移动1个单位,向下移动3个单位.【例4】 将函数2y x x =+的图象向右平移()0a a >个单位,得到函数232y x x =-+的图象,则a 的值为( )A .1B .2C .3D .4【例5】 把抛物线2y ax bx c =++的图象先向右平移3个单位,再向下平移2个单位,所得的图象的解析式是235y x x =-+,则a b c ++=________________.【例6】 对于每个非零自然数n ,抛物线()()221111n y x x n n n n +=-+++与x 轴交于n n A B 、两点,以n n A B 表示这两点间的距离,则112220092009A B A B A B +++…的值是( )A . 20092008B .20082009C .20102009D .20092010【例7】 把抛物线2y x =-向左平移1个单位,然后向上平移3个单位,则平移后抛物线的解析式为A .()213y x =--- B .()213y x =-+- C .()213y x =--+D .()213y x =-++【例8】 将抛物线22y x =向下平移1个单位,得到的抛物线是( )A .()221y x =+B .()221y x =-C .221y x =+D .221y x =-【例9】 将抛物线23y x =向上平移2个单位,得到抛物线的解析式是( )A. 232y x =-B. 23y x =C. 23(2)y x =+D. 232y x =+【例10】 一抛物线向右平移3个单位,再向下平移2个单位后得抛物线224y x x =-+,则平移前抛物线的解析式为________________.【例11】 已知二次函数5632+-=x x y ,求满足下列条件的二次函数的解析式: (1)图象关于x 轴对称;(2)图象关于y 轴对称;(3)图象关于经过其顶点且平行于x 轴的直线对称例题精讲【例12】 如图,ABCD Y 中,4AB =,点D 的坐标是(0,8),以点C 为顶点的抛物线2y ax bx c =++经过x 轴上的点A ,B .⑴ 求点A ,B ,C 的坐标.⑵ 若抛物线向上平移后恰好经过点D ,求平移后抛物线的解析式.【例13】 抛物线254y ax x a =-+与x 轴相交于点A B 、,且过点()54C ,. ⑴ 求a 的值和该抛物线顶点P 的坐标.⑵ 请你设计一种平移的方法,使平移后抛物线的顶点落要第二象限,并写出平移后抛物线的解析式.二、二次函数图象的对称变换【例14】 函数2y x =与2y x =-的图象关于______________对称,也可以认为2y x =是函数2y x =-的图象绕__________旋转得到.【例15】 已知二次函数221y x x =--,求:⑴关于x 轴对称的二次函数解析式;⑵关于y 轴对称的二次函数解析式;⑶关于原点对称的二次函数解析式.【例16】 在平面直角坐标系中,先将抛物线22y x x =+-关于x 轴作轴对称变换,再将所得的抛物线关于y轴作轴对称变换,那么经两次变换后所得的新抛物线的解析式为 A .22y x x =--+ B .22y x x =-+- C .22y x x =-++ D .22y x x =++【例17】 已知二次函数2441y ax ax a =++-的图象是1c .⑴ 求1c 关于()10R ,成中心对称的图象2c 的函数解析式; ⑵ 设曲线12c c 、与y 轴的交点分别为A B ,,当18AB =时,求a 的值.【例18】 已知抛物线265y x x =-+,求⑴ 关于y 轴对称的抛物线的表达式; ⑵ 关于x 轴对称的抛物线的表达式; ⑶ 关于原点对称的抛物线的表达式.【例19】 设曲线C 为函数()20y ax bx c a =++≠的图象,C 关于y 轴对称的曲线为1C ,1C关于x 轴对称的曲线为2C ,则曲线2C 的函数解析式为________________.【例20】 对于任意两个二次函数:()2211112222120y a x b x c y a x b x c a a =++=++≠,,当12a a =时,我们称这两个二次函数的图象为全等抛物线,现有ABM ∆,()()1010A B -,,,,记过三点的二次函数抛物线为“C W W W ”(“□□□”中填写相应三个点的字母).⑴ 若已知()01M ,,ABM ABN ∆∆≌(图1),请通过计算判断ABM C 与ABN C 是否为全等抛物线;⑵ 在图2中,以A B M 、、三点为顶点,画出平行四边形.① 若已知()0M n ,,求抛物线ABM C 的解析式,并直接写出所有过平行四边形中三个顶点且能与ABM C 全等的抛物线解析式.② 若已知()M m n ,,当m n 、满足什么条件时,存在抛物线ABM C ?根据以上的探究结果,判断是否存在过平行四边形中三个顶点且能与ABM C 全等的抛物线.若存在,请写出所有满足条件的抛物线“C W W W ”;若不存在,请说明理由.【例21】 已知:抛物线2:(2)5f y x =--+. 试写出把抛物线f 向左平行移动2个单位后,所得的新抛物线1f 的解析式;以及f 关于x 轴对称的曲线2f 的解析式.画出1f 和2f 的略图, 并求:⑴ x 的值什么范围,抛物线1f 和2f 都是下降的;⑵ x 的值在什么范围,曲线1f 和2f 围成一个封闭图形;⑶ 求在1f 和2f 围成封闭图形上,平行于y 轴的线段的长度的最大值.。
结构力学李廉锟 第七章 答案
M = M1 X1 + M P
FL/2
F
EI
A MP
3FL/16 FL/4
B A L
11F/16
B M
A M图
7-3 试作图示超静定梁的 M 、 FS 图。
B
A FS 图
F A
B
5F/16
F A
EI
X1 B X1
EI
C L
B
EI
C
L/2
EI
L/2
基本体系
L/2
L/2
L
解: (1)该结构为一次超静定结构,刚结点 B 变成铰结点,得到基本体系。 (2)根据位移条件,得:
C
3 3 X1 =1
EI=常数
C
E
X2 =1 E X2 =1
C
18
D E
18
EI=常数
84
A 3
M 1 图(kN m)
B 3
A 6
M 2 图(kN m)
B 6
97.5
A
M图(kN m)
B
18
7-8 作刚架的 M 图。
F C A D
EI=常数 基本体系
G
4kN
3m
F C D
EI=常数
G
4kN E
3m
E
(4)求解出多余未知力。
⇒ X 1 = −0.146 F
(5)按照叠加法做出最后弯矩图如下。
FN = FN 1 X 1 + FN P
F C 0 A 0
-F
D F 0
2 2
C
2 2
=1 X1
D
2 2
a
0.104F
F 46 .1 -0
李廉锟《结构力学》(上册)课后习题详解(8-11章)【圣才出品】
第8章位移法复习思考题1.位移法的基本思路是什么?为什么说位移法是建立在力法的基础之上的?答:(1)位移法的基本思路位移法的基本思路是首先确定原结构的基本未知量,加入附加联系从而得基本结构,令各附加联系发生与结构相同的结点位移;再根据在荷载等外因和各结点位移共同作用下,各附加联系上的反力偶或反力均等于零的条件,建立方程,求出未知位移;最后求出结构反力和内力。
(2)位移法是建立在力法的基础之上的原因因为位移法的基本结构是两端固定的或一端固定一端铰支的单跨超静定梁。
位移法进行计算是以这些基本结构为基础的,需要用力法算出单跨超静定梁在杆端发生各种位移时以及荷载等因素作用下的内力,才能继续进行位移法以后的求解。
2.位移法的基本未知量与超静定次数有关吗?答:位移法的基本未知量与超静定次数无关。
因为位移法的基本未知量是指独立的结点的角位移和独立的结点的线位移,而这两个量与超静定次数并无关系。
3.位移法的典型方程是平衡条件,那么在位移法中是否只用平衡条件就可以确定基本未知量,从而确定超静定结构的内力?在位移法中满足了结构的位移条件(包括支承条件和变形连续条件)没有?在力法中又是怎样满足结构的位移条件和平衡条件的?答:(1)在位移法中只用平衡条件就可以确定基本未知量,从而确定超静定结构的内力。
(2)在位移法中已满足结构的位移条件(包括支承条件和变形连续条件)。
因为在位移法的假设和取基本未知量时,结构的支承条件和变形连续条件就已经考虑进去了,所以位移法中结构的位移条件自动满足,故只需要平衡条件就可以确定基本未知量了。
(3)力法的典型方程实质上就是满足结构的位移条件(包括支承条件和变形连续条件)。
力法是在满足平衡条件下进行分析的,只要结构不破坏,平衡条件会自动满足。
4.在什么条件下独立的结点线位移数目等于使相应铰结体系成为几何不变所需添加的最少链杆数?答:不考虑受弯直杆的轴向变形(即受弯直杆两端距离不变)的条件下,独立的结点线位移数目等于使相应铰结体系成为几何不变所需添加的最少链杆数。
李廉锟《结构力学》(上册)课后习题详解(1-4章)【圣才出品】
第1章绪论复习思考题1.结构力学的研究对象和具体任务是什么?答:(1)结构力学的研究对象结构力学研究的主要对象是杆系结构。
(2)结构力学的具体任务①研究结构在荷载等因素作用下的内力和位移的计算。
在此基础上,即可利用后续相关专业课程知识进行结构设计或结构验算;②研究结构的稳定计算,以及动力荷载作用下结构的动力反应;③研究结构的组成规则和合理形式等问题。
2.什么是荷载?结构主要承受哪些荷载?如何区分静力荷载和动力荷载?答:(1)荷载的定义荷载是指作用在结构上的主动力。
(2)荷载的分类①按作用时间分为:恒载和活载。
②按荷载的作用位置是否变化分为:固定荷载和移动荷载。
③按荷载对结构所产生的动力效应大小分为:静力荷载和动力荷载。
(3)静力荷载和动力荷载的主要区别荷载是否使结构产生不可忽略的加速度,即是否可以略去惯性力的影响。
若可忽略加速度(惯性力),则为静荷载;若不可忽略加速度(惯性力),则为动荷载。
3.什么是结构的计算简图?如何确定结构的计算简图?答:(1)计算简图的定义结构的计算简图是指略去次要因素,用一个简化图形来代替实际结构的图形。
(2)确定计算简图的方法①杆件的简化,常以其轴线代表。
②支座和结点的简化。
③荷载的简化,常简化为集中荷载及线分布荷载。
④体系的简化,将空间结构简化为平面结构。
4.结构的计算简图中有哪些常用的支座和结点?答:结构的计算简图中常用的支座和结点分别有:(1)常用的支座:活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座。
(2)常用的结点:铰结点、刚结点、组合结点。
5.哪些结构属于杆系结构?它们有哪些受力特征?答:(1)杆系结构的定义杆系结构是指长度远大于其他两个尺度(即截面的高度和宽度)的杆件组成的结构。
杆系结构包括:梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。
(2)各种杆系结构的受力特征①梁。
梁是一种受弯杆件,其轴线通常为直线,当荷载垂直于梁轴线时,横截面上的内力只有弯矩和剪力,没有轴力。
李廉锟《结构力学》(上册)课后习题详解(8-11章)【圣才出品】
第8章位移法复习思考题1.位移法的基本思路是什么?为什么说位移法是建立在力法的基础之上的?答:(1)位移法的基本思路位移法的基本思路是首先确定原结构的基本未知量,加入附加联系从而得基本结构,令各附加联系发生与结构相同的结点位移;再根据在荷载等外因和各结点位移共同作用下,各附加联系上的反力偶或反力均等于零的条件,建立方程,求出未知位移;最后求出结构反力和内力。
(2)位移法是建立在力法的基础之上的原因因为位移法的基本结构是两端固定的或一端固定一端铰支的单跨超静定梁。
位移法进行计算是以这些基本结构为基础的,需要用力法算出单跨超静定梁在杆端发生各种位移时以及荷载等因素作用下的内力,才能继续进行位移法以后的求解。
2.位移法的基本未知量与超静定次数有关吗?答:位移法的基本未知量与超静定次数无关。
因为位移法的基本未知量是指独立的结点的角位移和独立的结点的线位移,而这两个量与超静定次数并无关系。
3.位移法的典型方程是平衡条件,那么在位移法中是否只用平衡条件就可以确定基本未知量,从而确定超静定结构的内力?在位移法中满足了结构的位移条件(包括支承条件和变形连续条件)没有?在力法中又是怎样满足结构的位移条件和平衡条件的?答:(1)在位移法中只用平衡条件就可以确定基本未知量,从而确定超静定结构的内力。
(2)在位移法中已满足结构的位移条件(包括支承条件和变形连续条件)。
因为在位移法的假设和取基本未知量时,结构的支承条件和变形连续条件就已经考虑进去了,所以位移法中结构的位移条件自动满足,故只需要平衡条件就可以确定基本未知量了。
(3)力法的典型方程实质上就是满足结构的位移条件(包括支承条件和变形连续条件)。
力法是在满足平衡条件下进行分析的,只要结构不破坏,平衡条件会自动满足。
4.在什么条件下独立的结点线位移数目等于使相应铰结体系成为几何不变所需添加的最少链杆数?答:不考虑受弯直杆的轴向变形(即受弯直杆两端距离不变)的条件下,独立的结点线位移数目等于使相应铰结体系成为几何不变所需添加的最少链杆数。
李廉锟《结构力学》(上册)课后习题详解(1-4章)【圣才出品】
第1章绪论复习思考题1.结构力学的研究对象和具体任务是什么?答:(1)结构力学的研究对象结构力学研究的主要对象是杆系结构。
(2)结构力学的具体任务①研究结构在荷载等因素作用下的内力和位移的计算。
在此基础上,即可利用后续相关专业课程知识进行结构设计或结构验算;②研究结构的稳定计算,以及动力荷载作用下结构的动力反应;③研究结构的组成规则和合理形式等问题。
2.什么是荷载?结构主要承受哪些荷载?如何区分静力荷载和动力荷载?答:(1)荷载的定义荷载是指作用在结构上的主动力。
(2)荷载的分类①按作用时间分为:恒载和活载。
②按荷载的作用位置是否变化分为:固定荷载和移动荷载。
③按荷载对结构所产生的动力效应大小分为:静力荷载和动力荷载。
(3)静力荷载和动力荷载的主要区别荷载是否使结构产生不可忽略的加速度,即是否可以略去惯性力的影响。
若可忽略加速度(惯性力),则为静荷载;若不可忽略加速度(惯性力),则为动荷载。
3.什么是结构的计算简图?如何确定结构的计算简图?答:(1)计算简图的定义结构的计算简图是指略去次要因素,用一个简化图形来代替实际结构的图形。
(2)确定计算简图的方法①杆件的简化,常以其轴线代表。
②支座和结点的简化。
③荷载的简化,常简化为集中荷载及线分布荷载。
④体系的简化,将空间结构简化为平面结构。
4.结构的计算简图中有哪些常用的支座和结点?答:结构的计算简图中常用的支座和结点分别有:(1)常用的支座:活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座。
(2)常用的结点:铰结点、刚结点、组合结点。
5.哪些结构属于杆系结构?它们有哪些受力特征?答:(1)杆系结构的定义杆系结构是指长度远大于其他两个尺度(即截面的高度和宽度)的杆件组成的结构。
杆系结构包括:梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。
(2)各种杆系结构的受力特征①梁。
梁是一种受弯杆件,其轴线通常为直线,当荷载垂直于梁轴线时,横截面上的内力只有弯矩和剪力,没有轴力。