结构力学重点要点

1.结构动力计算与静力计算的主要区别是什么？

答：(1)在动力分析中要计入惯性力，静力分析中无惯性力；(2)在动力分析中，结构的内力、位移等是时间的函数，静力分析中则是不随时间变化的量；(3)动力分析方法常与荷载类型有关，而静力分析方法一般与荷载类型无关。

2.结构的动力特性一般指什么？

答：结构的动力特性是指：频率、振型和阻尼。动力特性是结构固有的，是由体系的质量、刚度所确定的、表征结构动力响应特性的量。动力特性不同，在振动中的响应特点亦不同。

3.建立运动微分方程有哪几种基本方法？各种方法的适用条件是？答：常用有3种：直接动力平衡法、虚功原理、变分法（哈密顿原理）

4.为什么说结构的自振频率是结构的重要动力特征，与哪些量有关？

答：动荷载确定后，结构的动力响应由结构的自振频率控制。自振频率和质量与刚度有关，是体系固有的属性。减小动力响应要调整结构的自振频率，通过改变体系的质量、刚度来达到。增加质量自振频率降低，增加刚度自振频率增加。5.阻尼对频率、振幅有何影响？

答：计阻尼自振频率小于不计阻尼频率。阻尼对振幅的影响是当频率比在1附近（接近共振）时影响大，远离1时影响小。

6.什么叫动力系数，动力系数大小与哪些因素有关？单自由度体系位移动力系数与内力动力系数是否一样？

答：动力放大系数是指动荷载引起的响应幅值作为静荷载所引起的结构静响应之比值。简谐荷载下的动力系数与频率比、阻尼比有关。当惯性力与动荷载作用线重合时，位移动力系数与内力动力系数相等；否则不相等。

7.若要避开共振应采取何种措施？消除共振的方法。

答：共振是指体系自振频率与动荷载频率相同而使振幅变得很大的一种现象,为避开共振，需使体系自振频率与动荷载频率远离。改变体系的自振频率需改变体系的质量和刚度。消除共振：一，消除震源；二，移动频率；三，吸震

8.什么是振型，它与哪些量有关？

答：振型是多自由度体系所固有的属性，是体系上所有质量按相同频率作自由振动时的振动形状。它仅与体系的质量和刚度的大小、分布有关，与外界激励无关。

9.稳定问题与强度问题的本质问题的区别？

答:研究稳定问题目的在于防止不稳定平衡状态发生，而研究强度则是保证荷载在结构事件中产生的截面内力或某点应力不超过承载（砼结构）或材料的某一强度指标（钢结构）

10.结构稳定计算与强度计算的最大不同是计算要在结构变形后的几何状态和位置上进行，其方法已属于几何非线性范畴，叠加原理已不再使用。

11.结构失稳两种形式：分支点失稳特征（完善体系）：不同平衡路径的交叉，且在交叉点除表现平衡的二重性。条件：杆件轴线是理想的直线，荷载是理想的中心受压荷载。极值点失稳特征（非完善体系）：虽有一条平衡路径，但其上出现极值点。条件：压杆有初曲率，承受偏心荷载。

12.里兹法：将原来的无线自由度体系近似的化为n次自由度体系，所得的临界荷载近似解是精确的一个上限？

答：原因:求近似解时，我们从全部可能位移状态中只考虑其中的一部分，使自由度有所减少，相当于对体系施加某种约束，体系抵抗失稳的能力通常会得到提高，因此，所得的临界荷载近似解是精确的一个上限

13. 什么是动力自由度，确定体系动力自由度的目的是什么？

答：确定体系在振动过程中任一时刻体系全部质量位置或变形形态所需要的独立参数的个数，称为体系的动力自由度。确定动力自由度的目的(1)根据自由度的数目确定所需建立的方程个数，自由度不同所用的分析方法也不(2)因为结构的动力响应与结构的动力特性有密切关系，而动力特性又与质量的可能位置有关。

14. 结构动力自由度与体系几何分析中的自由度有何区别？

答：二者的区别是：几何组成分析中的自由度是确定刚体系位置所需独立参数的数目，分析的目的是要确定体系能否发生刚体运动。结构动力分析自由度是确定结构上各质量位置所需的独立参数数目，分析的目的是要确定结构振动形状。15.直接动力平衡法中常用的有哪些具体方法？它们所建立的方程各代表什么

条件？答：常用方法两种：刚度法柔度法。刚度法方程代表的是体系在满足变形协调条件下所应满足的动平衡条件；而柔度法方程则代表体系在满足动平衡条件下所应满足的变形协调条件。

16.刚度法与柔度法所建立的体系运动方程间有何联系？各在什么情况下使用

方便？答：刚度法与柔度法建立的运动方程在所反映的各量值之间的关系上是完全一致的。由于刚度矩阵与柔度矩阵互逆，刚度法建立的运动方程可转化为柔度法建立的方程。一般说来，对于单自由度体系，求[δ]和求[k]的难易程度是相同的，因为它们互为倒数，都可以用同一方法求得，不同的是一个已知力求位移，一个已知位移求力。对于多自由度体系，若是静定结构，一般情况下求柔度系数容易些，但对于超静定结构就要根据具体情况而定。若仅从建立运动方程来看，当刚度系数容易求时用刚度法，柔度系数容易求时用柔度法。