土木工程0729结构力学
结构力学 【0729】
（2）用位移法Байду номын сангаас图7所示连续梁并画弯矩图。（EI=常数）
答：(2)位移法解图7
选θB为基本未知量
MBA=4iθB+1/8×20×6=4iθB+15
MBC=3iθB-1/8×2×62=3iθB-9
ΣMB=0
MAB=2iθB-1/8×20×6=2iθB-15
2、理想桁架的基本假设
答：1）、桁架的结点都是光滑的铰结点2）各杆的轴线都是直线并通过铰的中心；3）荷载和支座反力都作用在节点上。
3、三铰拱的主要受力特点及优点和缺点
答：三铰拱的重要特点是在竖向荷载作用下有水平推力，因此，三铰拱的轴力不容忽视。主要受力优点是：1）三铰拱在沿水平线均匀分布的竖向荷载作用下，合理轴线为一抛物线；2）三铰拱在均匀水压力作用下，合理轴线为一圆弧；3）在填土重量作用下，三铰拱的合理轴线是一悬链线。
4、铰结点约束各杆端不能相对移动，但可相对转动；可以传递力，不能传递力矩。
5、梁梁是一种受弯构件，其轴线通常为直线，既可以是单跨，也可以是多跨。
6、力法力法是计算超静定结构的最基本方法，力法的基本思路是将超静定结构的计算转化为静定结构的计算，首先选择基本结构和基本体系，然后利用基本体系与原结构之间在多余约束方向的位移一致性和变形叠加列出力法典型方程，最后求出多余未知力和原结构的内力。
7、、弯矩截面上应力对截面中性轴的力矩。
8、几何不变体系在任何外力作用下，其形状和位置都不会改变。
9、载常数仅由跨中荷载引起单跨超静定梁的杆端力称为固端力，也叫载常数。
10、传递系数（Cij）表示杆件近端发生转角时，远端弯矩与近端弯矩之比。
二、简答题
土木工程结构力学重要考点总结
土木工程结构力学重要考点总结土木工程结构力学是土木工程专业的核心课程之一，它的学习对于培养学生的结构设计和分析能力至关重要。
在土木工程结构力学的学习过程中，有一些重要的考点需要我们特别注意和掌握。
本文将对这些考点进行总结，并提供相应的知识点和解题技巧。
一、静力学基础1. 平衡条件：对于静力学系统来说，平衡条件是至关重要的基础。
它包括力的平衡条件和力矩的平衡条件。
在求解平衡条件的过程中，需要掌握力的合成和分解、力矩的计算方法等知识点。
2. 刚体和刚体平衡：刚体是静力学中最基本的概念之一。
刚体平衡是指刚体在受到外力作用时，保持静止或匀速直线运动的状态。
在刚体平衡的求解过程中，需要熟练运用条件平衡方程和力的杠杆原理。
3. 空间力系：力系是指多个力作用在物体上的力的集合。
在空间力系的求解中，需要掌握力系的合力和力矩的计算方法，以及力趋于零的条件等知识点。
4. 框架结构：框架结构是土木工程中常见的结构形式之一。
在框架结构的分析过程中，需要掌握节点受力平衡和杆件内力计算的方法，以及应力、应变和变形等相关知识。
二、受力分析与结构静力学1. 杆件的受力分析：杆件是土木工程中最常见的结构构件之一。
在杆件的受力分析过程中，需要掌握杆件内力的计算方法，包括正应力、剪应力和轴向力等的求解，以及杆件的强度判定。
2. 板和壳体的受力分析：板和壳体是土木工程中常见的承重构件。
在板和壳体的受力分析中，需要掌握受力平衡原理和变形原理，以及板和壳体的应力、应变和变形等相关知识。
3. 梁的受力分析：梁是土木工程中重要的承重构件。
在梁的受力分析过程中，需要掌握受力平衡原理和变形原理，以及梁的剪力、弯矩和挠度等的计算方法。
4. 桁架结构和索链结构的分析：桁架结构和索链结构是土木工程中常见的大跨度结构形式。
在桁架结构和索链结构的分析中，需要掌握节点受力平衡和构件内力计算的方法，以及结构的稳定性和刚度等相关知识。
三、力的作用与结构稳定性1. 内力的作用：结构内力是指结构构件受力过程中产生的力和力矩。
河北省考研土木工程复习资料结构力学重点知识点总结
河北省考研土木工程复习资料结构力学重点知识点总结结构力学是土木工程专业考研中的一门重要科目。
它涉及到土木工程中各种结构的力学性能与分析方法。
为了帮助考生更好地复习该科目，本文将对河北省考研土木工程复习资料中结构力学的重点知识点进行总结。
一、刚体静力学1. 刚体的概念：刚体是具有固定几何形状，在外力作用下不产生形变的物体。
2. 平衡条件：一个刚体处于平衡状态时，重力和支持力的合力为零，力矩的合力为零。
3. 刚体的等效：多个力对刚体的作用可等效为一个合力和一个合力矩。
4. 增力和分力：多个力可通过合力和分力的计算方式进行简化处理。
5. 铰接支持：对于铰接支持的刚体，只能受力而不能传递力矩。
二、杆件的受力与变形1. 弹性杆件：在受力作用下产生弹性变形，杆件受力与位移之间存在一定的线性关系。
2. 应力与应变：应力是单位截面上的内力，应变是单位长度上的变形量与长度之比。
3. 杨氏模量：描述了材料的弹性变形能力，是应力与应变之间的比例系数。
4. Hooke定律：在弹性变形范围内，材料的应力与应变呈线性关系。
5. 弯曲变形：杆件受到弯矩作用时，会产生横截面的弯曲变形。
三、梁的受力与变形1. 梁的受力分析：根据受力分析原理，可以确定梁的受力分布情况。
2. 梁的挠度计算：挠度是描述梁在受力作用下产生的变形情况的物理量。
3. 梁的切线方程：通过切线方程可以求解梁在不同位置的弯矩和剪力大小。
4. 梁的应力分析：梁的应力可以根据形状、受力分布和材料力学性能计算得出。
四、桁架结构1. 桁架结构的特点：桁架结构由多个杆件和节点连接而成，具有轻量、刚性强等特点。
2. 节点受力计算：对于节点受力计算，可以通过平衡条件和力矩平衡条件求解。
3. 桁架的应力分析：根据杆件的长度和截面积，可以计算出桁架结构的应力分布情况。
五、悬链线与曲线1. 悬链线的定义：悬链线是自由悬垂的弹性线，其形状为平衡时曲面上任一点到其两个端点所在直线的垂线相交所得的轨迹曲线。
土木工程结构力学与土力学重要考点总结
土木工程结构力学与土力学重要考点总结土木工程是一门关于土地和建筑物的学科，而结构力学与土力学是土木工程中非常重要的两个学科。
结构力学主要研究建筑物的力学性能和力学行为，从而确保建筑物的稳定性和安全性。
土力学则研究土壤和岩石的力学性质，以及土壤和岩石在地下工程中的行为。
在土木工程的学习过程中，掌握结构力学与土力学的重要考点非常关键，因此本文将对这两个学科的重要考点进行总结，以帮助学习者更好地理解和应用这些知识。
一、结构力学重要考点总结1. 静力学基本原理：包括力的平衡条件、力的合成与分解、力矩平衡条件等。
掌握这些基本原理是理解和分析力学问题的基础。
2. 静力学定理：包括杆件内力平衡定理、剪力和弯矩定理等。
这些定理可以应用于求解杆件的内力和外力的关系，是分析和设计结构的基本工具。
3. 弹性力学基本理论：包括杨氏模量、泊松比、弹性应变和弹性应力等。
掌握弹性力学的基本理论可以帮助我们理解和预测结构的变形和应力情况。
4. 杆件的受力分析：包括杆件受力的基本类型、受力分析的方法和步骤等。
对于不同形式的杆件，需要掌握其受力分析的基本原理和方法。
5. 梁的受力分析：包括梁的受力特点、受力分析的基本方法和步骤等。
梁是土木工程中常用的结构元件，掌握梁的受力分析方法对于梁的设计和分析至关重要。
6. 框架结构的受力分析：包括框架结构的稳定性和受力分析的基本方法。
框架结构是土木工程中常见的结构形式，掌握其受力分析方法对于框架结构的设计和分析至关重要。
7. 薄壳结构的受力分析：包括薄壳结构的定义、受力特点和受力分析的基本方法。
薄壳结构在工程中的应用广泛，通过掌握其受力分析方法可以更好地理解和应用这种结构。
二、土力学重要考点总结1. 土壤力学基本概念：包括土体的组成、土壤颗粒间的作用力和土体的孔隙水压力等基本概念。
掌握这些基本概念可以帮助我们理解土壤的力学性质和土体的力学行为。
2. 土壤重要性质：包括土壤的颗粒大小与分布、土壤的密实度和孔隙比等。
土木工程结构力学教学PPT
应力与应变
01
02
03
04
应力
由于外力作用在物体内部产生 的单位面积上的作用力。
应变
物体在外力作用下发生的形变 。
弹性模量
材料在弹性范围内应力与应变 之比，反映了材料的刚度。
泊松比
材料横向应变与纵向应变之比 ，反映了材料的横向变形性质
。
材料在各种状态下的力学性能拉伸材料在轴向受到拉力时的 力学性能，包括抗拉强度 、屈服点和伸长率等。
土木工程结构力学教学
目
CONTENCT
录
• 引言 • 结构力学的基本概念 • 静力学基础 • 材料力学基础 • 结构分析方法 • 结构稳定性与振动 • 结构优化设计 • 结论与展望
01
引言
课程简介
土木工程结构力学是土木工程专业的一门核心课程，主要研究结 构在各种外力作用下的响应和行为。
该课程涉及静力学、动力学、弹性力学、塑性力学等方面的知识 ，为土木工程师在设计、施工和维护土木工程结构时提供必要的 理论基础。
结构优化设计的方法和步骤
结构优化设计的方法
常见的结构优化设计方法有数学规划法、遗传算法、模拟退火算 法等。这些方法通过建立数学模型，将结构设计问题转化为求解 数学模型的最优解问题。
结构优化设计的步骤
结构优化设计通常包括问题定义、建立数学模型、选择优化算法 、求解最优解、结果分析和验证等步骤。其中，问题定义是明确 设计目标和约束条件；建立数学模型是将问题抽象为数学表达式 ；选择优化算法是根据问题特点选择合适的求解方法；求解最优 解是通过算法计算得到最优设计方案；结果分析和验证是对最优 解进行评估和验证。
研究方法
通过理论分析、实验研究和数值 模拟等方法，研究结构的内力和 变形，以及结构的稳定性、承载 能力和抗震性能等。
(0729)《结构力学》题目及答案
分。
图1 图2 图3解：对图1所示体系进行几何组成分析时，可把地基作为一个刚片，当中的T 字形部分BCE 作为一个刚片。
左边的AB 部分虽为折线，但本身是一个刚片而且只用两个铰与其他部分相联，因此它实际上与A 、B 两铰连线上的一根链杆（如图中虚线所示）的作用相同。
同理，右边的CD 部分也相当于一根链杆。
这样，此体系便是两个刚片用AB 、CD 和EF 三根链杆相联而组成，三杆不全平行也不同交于一点，故为几何不变体系，而且没有多余约束。
对图2所示体系有：去二元体DEBF ；去二元体FBC ；去二元体CB ；AB 杆件与地基刚接构成刚片；整个体系为无多余约束的几何不变体系。
AB 为基本部分，其它为附属部分。
对图3所示体系有：DE 杆件与地基构成几何不变体系；CB 刚片与地基之间用AB 链杆和C 处两个平行链杆相连接，三个链杆不平行也不交与一点满足二刚片规则，故CB 与地基构成几何不变体系；BD 链杆为多余联系；故整个体系为有一个多余约束的几何不变体系。
2、结构位移求解：本题共2题，任选1题作答，计20分。
（1）试求如图4所示外伸梁C 点的竖向位移Cy ∆。
梁的EI 为常数。
（2）已知图5所示结构，422.110 kN m ,10 kN/m EI q =⨯⋅=求B 点的水平位移。
图4 图51、解作P M 和M 图，分别如图(b)、(c)。
BC 段P M 图是标准二次抛物线图形；AB 段P M 图不是标准二次抛物线图形，现将其分解为一个三角形和一个标准二次抛物线图形。
由图乘法可得2224113213828384283()128Cyql l l ql l ql l l l EI ql EI⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫∆=⨯-⨯⨯+⨯⨯⎢⎥⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦=↓ 2、解：单位和荷载弯矩图，用图乘可求得：29700.14 m B EI∆==3、超静定结构求解：本题共2题，任选1题作答，计20分。
（1）用力法作图6所示结构的M 图.EI =常数。
河南省考研土木工程复习资料结构力学重点知识点总结
河南省考研土木工程复习资料结构力学重点知识点总结河南省考研土木工程复习资料：结构力学重点知识点总结结构力学是土木工程中的一个重要学科，主要研究物体在受力情况下的静力学和动力学问题。
对于考研学生来说，掌握结构力学的重点知识点是很有必要的。
本文将对河南省考研土木工程复习资料中的结构力学重点知识点进行总结，帮助考生更好地复习和备考。
一、力学基本原理1. 刚体力学刚体是可以看作无限多个点构成的理想物体，具有固定的形状和大小，不受外力作用改变形状。
- 刚体平衡条件：力的合力为零，力的合力矩为零。
- 平面刚体的平衡条件：合力为零，合力矩为零。
2. 杆件力学- 杆件的受力分析方法：分离法、裂剪法、合并法、分段法等。
- 杆件的内力：张力、压力、弯矩、剪力等。
- 杆件的受力性状：受压、受拉、受弯、受剪等。
二、结构受力分析1. 静力平衡方程在进行结构受力分析时，需要利用静力平衡方程来进行计算。
- 作用于刚体上的外力。
- 刚体的几何形状和坐标系。
2. 静力平衡方程的应用静力平衡方程的应用包括求解支持反力、杆件内力、平衡条件方程等。
三、悬链线和弧形受力1. 悬链线的性质- 悬链线的定义和条件。
- 悬链线的受力分析。
2. 弧形的受力分析- 弧形的受力特点。
- 弧形的受力分析方法。
四、三维力系1. 三维力系的平衡条件三维力系的平衡条件包括合力矩为零、合力为零、合力施加线与合力矩施加线的交点共线等。
2. 三维力系的应用通过对结构体系进行三维力系分析，可以计算出结构的支持反力、内力和平衡条件。
五、静定系统与静不定系统1. 静定系统- 静定系统的定义和条件。
- 静定系统的判断方法。
2. 静不定系统- 静不定系统的定义和条件。
- 静不定系统的判断方法。
六、钢结构和钢筋混凝土结构1. 钢结构的受力分析- 钢结构的受力特点。
- 钢结构的受力计算。
2. 钢筋混凝土结构的受力分析- 钢筋混凝土结构的受力特点。
- 钢筋混凝土结构的受力计算。
土木工程结构力学基本知识解析
土木工程结构力学基本知识解析土木工程结构力学是土木工程中一门重要的基础学科，主要研究各种结构的力学性能和力学行为。
本文将对土木工程结构力学的基本知识进行解析，包括力的基本概念、应力与变形的关系、结构受力分析、应力分析和变形分析等方面的内容。
一、力的基本概念力是物体相互作用的结果，是描述物体受力情况的物理量。
力的基本概念包括力的大小、方向和作用点等要素。
在土木工程中，我们通常关注结构所受到的外力和内力。
外力是作用于结构上的力，包括静力学的重力、支反力以及动力学的风荷载、地震力等。
设计土木工程结构时，需要对这些外力进行合理估计和计算，以保证结构的安全性。
内力是结构内部各点之间相互作用的结果，是力学分析的重要内容。
常见的内力有轴力、剪力和弯矩。
了解结构内部的内力分布情况，可以帮助工程师评估结构的抗力能力，从而优化结构设计。
二、应力与变形的关系应力和变形是结构力学分析中的两个重要概念，它们之间存在密切的关系。
应力是单位面积上的力，是描述结构内部力学行为的物理量。
常见的应力有压应力、拉应力和剪应力。
应力的分布情况会直接影响结构的承载能力和稳定性。
变形是结构在受力作用下发生的尺寸、形状或位置的改变。
结构的变形既包括弹性变形，也包括塑性变形。
弹性变形是结构在受力作用下能够恢复原状的变形，而塑性变形则是结构受力超过其塑性极限时发生的不可恢复的变形。
应力与变形之间的关系可以通过应变来描述。
应变是描述物体变形程度的物理量，可以用应变率表示。
根据材料力学性质的不同，应力与应变之间存在不同的本构关系，如胡克定律等。
三、结构受力分析结构受力分析是土木工程结构设计的基础，它主要研究结构所受到的外力和内力的计算和分析。
在结构受力分析中，首先需要确定结构所受的外力，包括静力学和动力学的作用力。
然后，根据结构的几何形状、材料特性和内力分布等信息，采用静力学、动力学和能力法等方法对结构进行受力分析。
通过受力分析，可以计算出结构各点的内力和应力分布情况。
土木工程专业自学考试结构力学重点解析
土木工程专业自学考试结构力学重点解析结构力学是土木工程专业中的重要课程，它是研究物体内部受力情况及其影响的学科。
掌握结构力学的基本原理和方法对于土木工程师来说至关重要。
本文将针对结构力学在自学考试中的重点内容进行解析，帮助读者更好地掌握这一知识领域。
力学基础在学习结构力学之前，我们首先需要了解力学的基本概念。
力学是研究物体运动和受力情况的科学，包括静力学和动力学两大分支。
在结构力学中，我们主要关注静力学，即研究物体在平衡状态下受力情况的科学。
结构力学基本原理结构力学的基本原理主要包括平衡条件、受力分析和受力方法等。
平衡条件是指物体在静止或匀速运动时，受到作用力和反作用力的平衡状态。
受力分析是指根据物体所受外力、支座和条件等，确定物体内部各部分的受力情况。
受力方法包括受力平衡、力的三角法、矢量法等，用于求解物体受力情况和支座反力等。
结构力学重点内容结构受力分析结构受力分析是结构力学中的重点内容之一。
在进行结构受力分析时，我们需要了解结构体系的类型、外力作用位置和大小等。
通过受力平衡条件和受力方法，我们可以求解结构体系内部各部分的受力情况，包括杆件内力、支座反力等。
结构内力计算结构内力计算是结构力学中的另一个重点内容。
在计算结构内力时，我们需要确定结构体系的受力情况和边界条件，通过受力平衡和弹性条件，可以计算出结构体系各个部分的内力情况，包括拉力、压力和弯矩等。
结构应变分析结构应变分析是结构力学中的重要内容之一。
在进行结构应变分析时，我们需要了解结构体系的材料特性和受力情况，通过应变-应力关系和弹性模量等，可以计算出结构体系内部各部分的应变情况，从而评估结构的变形和稳定性。
结语结构力学作为土木工程专业的重要课程，需要我们认真学习和掌握。
通过本文的解析，希望读者能对结构力学的重点内容有更深入的理解，为自学考试提供帮助。
在学习过程中，可以多做习题和实践，加深对结构力学的理解和应用能力。
祝愿大家在结构力学学习中取得良好成绩！。
土木工程中的结构力学分析
土木工程中的结构力学分析在土木工程领域中，结构力学分析是一项重要的技术，用于评估和预测结构物的力学性能和稳定性。
通过结构力学分析，土木工程师能够确定结构物的承载能力、变形情况以及在不同工况下的响应。
本文将介绍土木工程中的结构力学分析的基本原理和方法，并探讨其在工程实践中的应用。
一、力学基础结构力学分析的基础是经典力学。
力学可以分为静力学和动力学两个方面。
静力学研究平衡状态下物体受力分布的规律，动力学则研究物体在作用力下的运动规律。
在土木工程中，结构力学分析主要涉及静力学的应用。
1. 受力分析结构力学分析首先需要进行受力分析，即确定结构物所受的内力和外力。
内力是指结构物内部各点之间相互作用的力，外力是结构物外部作用于结构物的力。
在受力分析中，常用的方法包括自由体图、力的平衡条件和等效转换等。
2. 平衡条件平衡条件是力学分析中非常重要的原理，根据平衡条件可以确定结构物所受的力和力的分布情况。
平衡条件包括力的合力为零、力的合力矩为零等。
二、结构力学分析方法结构力学分析可以通过多种方法进行，常见的方法包括静力学方法、弹性力学方法和有限元分析方法等。
下面将分别介绍这些方法的基本原理和适用范围。
1. 静力学方法静力学方法是结构力学分析中最常用的方法之一，适用于结构物静力平衡状态下的受力分析。
该方法基于平衡条件，通过建立受力方程组来计算结构物的内力和外力分布情况。
静力学方法在设计和施工中有着广泛的应用。
2. 弹性力学方法弹性力学方法是一种适用于弹性材料的结构力学分析方法，用于研究结构物的应力和变形情况。
该方法基于材料的弹性性能和应力—应变关系，通过建立弹性方程组来计算结构物的应力分布和变形情况。
弹性力学方法在土木工程中常用于设计和评估建筑物、桥梁等结构的稳定性和安全性。
3. 有限元分析方法有限元分析方法是一种数值计算方法，适用于对复杂结构物进行力学分析。
该方法将结构物离散为有限个小单元，通过数值计算方法求解每个单元的应力场和位移场，进而得到整个结构物的力学性能。
0729]《结构力学》 20年春季西南大学作业答案
![0729]《结构力学》 20年春季西南大学作业答案](https://img.taocdn.com/s3/m/101f5543f18583d04964597f.png)
西南大学网络与继续教育学院
课程代码： 0729 学年学季：20201单项选择题
1、用图乘法求位移的必要条件之一是. C. 所有杆件EI为常数且相同
. D. 结构必须是静定的
.单位荷载下的弯矩图为一直线
.结构可分为等截面直杆段
2、
.
.
.
.
3、位移法的基本结构是（）
.铰结体系
.单跨静定梁的组合体
.静定刚架
.单跨超静定梁的组合体
4、固定铰支座有几个约束反力分量
. A. 3个
.2个
.4个
.1个
5、导出单位荷载法的原理是
.叠加原理
.静力平衡条件
.虚力原理
.虚位移原理
6、
.
.
.
.
7、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是.几何瞬变体系
.几何可变体系
.有多余约束的几何不变体系
.无多余约束的几何不变体系
8、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成
. E. 有两个多余约束的几何不变体系
.瞬变体系
.有一个自由度和一个多余约束的可变体系
.无多余约束的几何不变体系
9、图7所示结构的超静定次数为
. 4
. 3
. 2
. 5。
西南大学网络教育2019年11月0729结构力学作业答案
1、桁架计算的结点法所选分离体包含几个结点.任意个.最多两个.最少两个.单个2、用图乘法求位移的必要条件之一是. C. 所有杆件EI为常数且相同. D. 结构必须是静定的.单位荷载下的弯矩图为一直线.结构可分为等截面直杆段3、....4、位移法的基本结构是（）.铰结体系.单跨静定梁的组合体.静定刚架.单跨超静定梁的组合体5、固定铰支座有几个约束反力分量. A. 3个. 2个. 4个. 1个6、导出单位荷载法的原理是.叠加原理.静力平衡条件.虚力原理.虚位移原理7、....8、从一个无多余约束的几何不变体系上去除二元体后得到的新体系是.几何瞬变体系.几何可变体系.有多余约束的几何不变体系.无多余约束的几何不变体系9、图2所示结构的超静定次数、未知结点位移数是：.超静定次数是1、未知结点位移数是1.超静定次数是1、未知结点位移数是0.超静定次数是1、未知结点位移数是0.超静定次数是0、未知结点位移数是0 10、两刚片用三根延长线交于一点的链杆相连组成. E. 有两个多余约束的几何不变体系.瞬变体系.有一个自由度和一个多余约束的可变体系.无多余约束的几何不变体系11、图7所示结构的超静定次数为. 4. 3. 2. 512、定向滑动支座有几个约束反力分量. 1个. 3个. 2个. 4个13、结构的刚度是指.结构保持原有平衡形式的能力.结构抵抗破坏的能力.结构抵抗失稳的能力.结构抵抗变形的能力14、图示两结构相同的是（）.剪力.轴力. C点竖向位移.弯矩15、图示结构，A截面转角方向是（）.等于0.顺时针.逆时针.不能确定16、图7中图A～图所示结构均可作为图7（a）所示结构的力法基本结构，使得力法计算最为简便的基本结构是（）. A. B. C. D17、图6所示两个刚架的关系是. B. 内力相同，变形也相同.内力不同，变形也不相同.内力相同，变形相同.内力相同，变形不同18、图1所示计算简图是：. F. 为有多余约束的几何不变体系。
土木工程结构力学教学
应力与应变的关系
应力
01
材料单位面积上所承受的力。
应变
02
材料在受力过程中产生的形变。
应力-应变曲线
03
描述应力与应变关系的曲线，反映了材料的弹性和塑性性质。
材料的基本变形形式
拉伸
压缩
材料在轴向受到拉力作用，产生伸长变形 。
材料在轴向受到压力作用，产生缩短变形 。
弯曲
剪切
材料在横向受到力作用，产生弯曲变形。
约束力无关。
超静定结构
在任何外力作用下，其内部应 力不仅与所受外力有关，还与
多余约束力有关。
弹性结构
在外部力的作用下，能够恢复 到原始状态的结构的力学性能
。
非弹性结构
在外部力的作用下，不能恢复 到原始状态的结构的力学性能
。
结构力学的基本假设
连续性假设
假设材料是连续的，即材料内 部没有空隙。
均匀性假设
道路工程中的结构力学应用
路基设计
在道路工程中，路基是 重要的组成部分，结构 力学可用于分析路基的 稳定性，优化路基设计。
路面结构设计
路面结构的受力特性是 影响路面使用性能的关 键因素，结构力学可以 用于优化路面结构设计。
排水设计
道路排水系统对于保证 道路的耐久性和安全性 至关重要，结构力学可 以用于优化排水系统的 设计。
静力分析的方法
解析法
通过数学解析的方法，建立物体平衡方程进行求 解。
平衡方程
根据力的平衡原理，建立物体平衡的数学方程。
虚位移法
利用虚位移的概念，通过虚功原理建立平衡方程 进行求解。
静力分析的实例
单跨梁的静力分析
对单跨梁进行受力分析， 建立平衡方程并求解。
结构力学 【0729】
（1）可动铰支座：约束杆端沿竖向或水平方向的移动。因此只产生一个竖向或水平反力。
（2）定向支座：约束杆端沿某一方向的移动和转动。因此会产生一个相应的反力和弯矩。
（3）固定支座：约束杆端沿任何方向的移动和转动。因此会产生水平、竖向反力和弯矩。
（4）固定铰支座：约束杆端沿任何方向的移动，但可以转动。因此会产生水平和竖向反力。
2．结构求解：本题共3题，任选1题作答，计30分。
（1）试求如图4所示外伸梁C点的竖向位移 。梁的EI为常数。
图4
答：
（1）作 和 图，分别如图(b)、(c)。
BC段 图是标准二次抛物线图形；AB段 图不是标准二次抛物线图形，现将其分解为一个三角形和一个标准二次抛物线图形。由图乘法可得
（2）试用力法计算图5所示刚架，并作出弯矩 图。EI=常数。
图5
（3）用位移法(利用对称性)计算图6所示结构并画弯矩图。（EI=常数）
图6
解：
解：将一般荷载分为对称和反对称荷载。在对称荷载作用下，只有横梁受压力（25k N）,弯矩为零；在反对称荷载作用下，取半结构计算。
设基本未知位移 顺时针为正，水平位移 不作为未知量。
（2）杆端弯矩
，
（3）位移法方程
，解得
对例图3所示体系进行几何组成分析时，可把地基作为一个刚片，当中的T字形部分BCE作为一个刚片。左边的AB部分虽为折线，但本身是一个刚片而且只用两个铰与其他部分相联，因此它实际上与A、B两铰连线上的一根链杆（如图中虚线所示）的作用相同。同理，右边的CD部分也相当于一根链杆。这样，此体系便是两个刚片用AB、CD和EF三根链杆相联而组成，三杆不全平行也不同交于一点，故为几何不变体系，而且没有多余约束。
西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷
西南大学0729结构力学2022秋作业及答案
072920222单项选择题1、变形体虚位移原理的虚功方程中包含了力系与位移(及变形)两套物理量，其中：1.力系与位移两者都是实际的.2.力系与位移都必须是虚拟的；3.力系必须是虚拟的,位移是实际的；4.位移必须是虚拟的,力系是实际的；2、图示结构，求A、B两点相对线位移时，虚力状态应在两点分别施加的单位力为：1.反向力偶。
2.连线方向反向力；3.竖向反向力；4.水平反向力；3、图示桁架结构杆1的轴力为：1.-1.414P 2. -2P 3. -0.5P4.-P4、图示各种结构中，欲求A 点竖向位移，能用图乘法的为：A 、B 、C 、D 、1. D2. A3. C4.B5、在图示简支梁中M C =1.m/2（下拉）2.不确定3.m（下拉）4.m/2（上拉）6、图示刚架，EI=常数，A截面的转角为：1.144/(EI)。
2.17/(EI);3.0;4.34/(EI);7、固定铰支座有几个约束反力分量1.3个2.2个3.4个4.1个8、图示体系的几何组成为:1.常变。
2.几何不变，有多余联系；3.几何不变，无多余联系；4.瞬变；9、图示等截面杆件，B端为定向支座，A端发生单位角位移，其传递系数为：A、；B、；C、；D、。
1. C2. D3. B4. A10、下图所示结构的位移法未知数个数为：1. 42.23. 34. 111、在力矩分配法中，各杆端之最后弯矩值是：1.固端弯矩与分配弯矩、传递弯矩之代数和；2.固端弯矩与分配弯矩之代数和；3.分配弯矩之代数和；4.分配弯矩与传递弯矩之代数和。
12、静定结构温度改变时:1.有变形，有内力，有位移，2.有变形，有位移，无内力；3.无变形，有位移，无内力。
4.无变形，无位移，无内力；13、静定结构的内力计算与:1.EI绝对值有关；2.E无关，I有关。
3.EI无关；4.EI相对值有关；14、图示结构支座的A反力矩（以右侧受拉力为正）是：1.E. 0； 2. 60kN·m; 3. 120kN·m。
山东省考研土木工程复习结构力学重点公式与应用归纳
山东省考研土木工程复习结构力学重点公式与应用归纳结构力学是土木工程考研中的一门重要课程，其内容包括了大量的理论知识和公式应用。
为了帮助考生更好地备考此科目，下面将对山东省考研土木工程复习结构力学的重点公式与应用进行归纳总结。
第一章弹性力学1. 应力与应变公式在结构力学中，弹性力学是研究材料受到力的作用后，出现的变形与应力之间的关系。
最基本的公式是应力与应变之间的关系公式，即胡克定律：σ = Eε其中，σ代表应力，E代表杨氏模量，ε代表应变。
这个公式是弹性力学研究的基础。
2. 弹性模量弹性模量是研究材料抵抗变形能力的一个重要参数。
材料的弹性模量可以通过应力和应变的关系来计算，公式如下：E = σ/ε3. 弯曲的公式与应用在土木工程中，弯曲是一种常见的力学形式。
对于梁的弯曲，以下公式可以帮助分析梁的弯曲行为：M = -EI(d^2y/dx^2)其中，M代表弯矩，E代表杨氏模量，I代表截面惯性矩，y代表梁的纵轴变形。
第二章弹塑性力学1. 受力情况下的变形与应力在弹塑性力学中，材料在受到力的作用下会发生变形与应力的变化。
以下是一些与受力情况下变形与应力相关的公式和应用：σ = Eε - σ_y其中，σ_y代表屈服应力，当材料受到的应力大于屈服应力时，材料会出现塑性变形。
2. 应力应变曲线弹塑性力学中，应力应变曲线是描述材料在受到力的作用下应变与应力关系的图形。
应力应变曲线可以根据所给材料的数据绘制出来，通过分析该曲线可以了解材料的弹性与塑性行为。
第三章梁与柱的稳定性1. 欧拉公式在梁与柱的稳定性研究中，欧拉公式是非常重要的一个公式，用于计算在受到压力作用下，梁或柱出现失稳的临界情况：P_cr = (π^2EI)/(KL)^2其中，P_cr代表临界压力，E代表材料的模量，I代表截面惯性矩，K代表材料的端部约束系数，L代表柱或梁的长度。
2. 稳定系数稳定系数用于判断梁或柱在受到压力作用下是否会发生失稳。
稳定系数的计算公式如下：λ = (P_cr/P_actual)其中，P_actual代表实际作用在梁或柱上的压力。
土木工程专业考研复习指南结构力学重点内容梳理
土木工程专业考研复习指南结构力学重点内容梳理结构力学是土木工程专业考研中的一门重要课程，它涉及到土木工程结构设计与分析的基本原理和方法。
在考试复习过程中，合理梳理结构力学的重点内容，对于提高学习效果和应对考试都有着重要作用。
本文将从静力学、力法和位移法以及结构稳定性三个方面，对土木工程专业考研复习结构力学的重点内容进行梳理。
一、静力学静力学是结构力学的基础，了解和掌握静力学的原理和方法对于后续的学习和应用都是至关重要的。
在考研复习中，应注重以下几个重点内容的复习：1. 受力分析：受力分析是结构力学的基本步骤，在复习中要熟练掌握力的合成、分解和平衡条件的应用。
2. 支反力计算：支反力计算是解决结构中力的平衡问题的关键。
要熟练掌握通过平衡条件计算支反力的方法，包括静力平衡方程的建立和求解。
3. 重心和力心：了解和计算结构的重心和力心的位置对于分析结构的平衡和稳定具有重要意义。
二、力法和位移法力法和位移法是土木工程结构设计和分析中经常使用的方法。
在考研复习中，应重点掌握以下内容：1. 弹性力学基本原理：了解和理解弹性力学的基本原理，包括虎克定律、胡克定律、杨氏模量等。
2. 梁的弯曲：掌握梁的弯曲方程以及其解法，包括简支梁、悬臂梁和悬臂梁上均布载荷的计算方法。
3. 梁的剪力和弯矩图：掌握绘制梁的剪力和弯矩图的方法，了解剪力和弯矩在梁上的分布规律。
4. 柱的稳定：了解柱的稳定性问题，包括临界压力的计算和柱的稳定判断条件。
三、结构稳定性结构稳定性是土木工程结构设计中的一个重要问题，合理评估结构的稳定性是设计安全可靠的关键。
在考研复习中，应重点关注以下内容：1. 一阶稳定和二阶稳定：了解一阶和二阶稳定的定义和判据，熟悉计算结构的临界荷载和临界状态的方法。
2. 稳定性失效形式：了解结构的各种稳定性失效形式，比如屈曲、侧扭、滑移等，熟悉判断各种失效形式的条件。
3. 结构稳定设计：掌握结构稳定设计的基本原则和方法，了解常见结构的稳定设计要求。
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参考答案：答：
1、结构的计算简图：实际结构往往是很复杂的,进行力学计算以前，必须加以适当地简化，忽略次要因素，显示其基本的特点，用一个简化的图形来代替实际结构，这个图形称为结构的计算简图。
2、几何不变体系：在不考虑材料应变的条件下，在任意荷载作用下，几何形状和位置保持不变的体系。
3、自由度：是指物体或体系运动时可以独立变化的几何参数的数目。即确定物体或体系位置所需的独立坐标数。
参考答案：错误
5：[判断题]
8、有变形就有应力，有应力就有变形。（ ）
参考答案：错误
6：[判断题]
1、图1所示体系，去掉其中任意一根支座链杆后，剩下部分都是几何不变无多余约束的体系。图1 （ ）
参考答案：错误
7：[论述题]
几何组成分析图1-6
参考答案：错误
5：[论述题]
名词解释：
1、结构的计算简图 2、几何不变体系 3、自由度 4、约束（或联系） 5、叠加原理 6、超静定结构 7、桁架 8、结构位移 9、对称荷载 10、转动刚度 (Sij) 11、结构 12、几何可变体系 13、刚片 14、静定结构 15、形常数 16、内力 17、刚架 18、虚功互等定理 19、虚铰 20、分配系数 21、活载 22、刚结点
参考答案：错误
7：[判断题]
4、 静定结构在非荷载外因（支座移动、温度改变、制造误差）作用下，不产生内力，但产生位移。 （ ）
参考答案：正确
8：[判断题]
5、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力，又能用于求静定结构的内力 。（ ）
参考答案：错误
9：[判断题]
1、图1所示体系为无多余约束的几何可变体系。 （ ）
图1
参考答案：错误
第三次作业
1：[判断题]
3、图3（a）所示超静定梁M图与图3（b）所示静定梁M图相同。 （ ）图3
参考答案：正确
2：[单选题]
4、图7中图A～图所示结构均可作为图7（a）所示结构的力法基本结构，使得力法计算最为简便的基本结构是（ ） 图7
20、分配系数: 杆ij的转动刚度与汇交于i结点的所有杆件转动刚度之和的比值。
21、活载： 是建筑物在施工和使用期间可能存在的可变荷载，如吊车荷载、结构上的人群、风、雪等荷载。
22、刚结点： 连接各杆端既不能相对移动，又不能相对转动；既可以传递力，又可传递力矩。
6：[判断题]
2、图2所示结构 ，去掉其中任意两根支座链杆后余下部分都可作为力法计算的基本体系。 （ ）图2
17、刚架: 是由梁和柱组成的结构，各杆件主要受弯。刚架的结点主要是刚结点，也可以有部分铰结点或组合结点。
18、虚功互等定理: 在线弹性体系中，第一状态的外力在第二状态的对应位移上所做的虚功，等于第二状态的外力在第一状态对应位移上所做的虚功。
19、虚铰:是连接两个刚片的两链杆延长线的交点。
8、结构位移：结构上点的位置的移动(线位移)或截面的转动（角位移）。主要由荷载作用、温度变化、支座沉陷、结构构件尺寸的误差以及结构材料性质随时间的变化等原因引起。
9、对称荷载：所谓对称荷载是指荷载绕对称轴对折后，左右两部分的荷载彼此重合，具有相同的作用点、相同的数值和相同的方向。
10、转动刚度 (Sij)：表示杆端对转动的抵抗能力。在数值上等于使杆端产生单位角度j=1时，在该杆端所需施加的力矩，用Sij表示。
5、答：结构力学问题的研究手段包含理论分析、实验研究和数值计算，本课程只进行理论分析和计算。结构力学的计算方法很多，但都要考虑以下三方面的条件：（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（本构方程）。利用以上三方面进行计算的，又称为"平衡-几何”解法。采用虚功和能量形式来表述时候，则称为"虚功-能量”解法。随着计算机的进一步发展和应用，结构力学的计算由过去的手算正逐步由计算机所代替，本课程的学习将为进一步学习和掌握其他现代结构分析方法打下基础。
B：顺时针
C：逆时针
D：不能确定
参考答案：B
8：[单选题]3、图所示体系的几何组成为（ ）
A：几何不变，无多余约束；
B：几何不变，有多余约束；
C：瞬变体系；
D：常变体系。
参考答案：B
9：[单选题]
2、图示两结构相同的是 图 （ ）
4、约束（或联系）用于限制体系运动的装置
5、叠加原理：结构中有一组荷载（外力、温度、支座沉陷等）产生的内力或位移等于每一荷载单独作用产生的内力或位移的总和。
6、超静定结构：在几何组成上是几何不变、有多余约束的体系，其全部支反力和内力均不可由静力平衡条件唯一确定，还须补充其他条件。
7、桁架：一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。
11、结构：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,简称结构。例如房屋中的梁柱体系，水工建筑物中的挡土墙、闸门和水坝，公路和铁路上的桥梁和隧洞等等。
12、几何可变体系：在不考虑材料应变的条件下，在任意荷载作用下，不能保持原有几何形状和位置的体系。
13、刚片：在平面体系中，不考虑材料应变的几何不变部分。
A：剪力
B：轴力
C：C点竖向位移
D：弯矩
参考答案：D
10：[判断题]
1、力法和位移法既能用于求超静定结构的内力，又能用于求静定结构的内力 。 （ ）
参考答案：错误
11：[判断题]2、静定结构在非荷载外因（支座移动、温度改变、制造误差）作用下，不产生内力，但产生位移。
参考答案：
参考答案图1-61422868706963.doc
8：[单选题]
1、图4所示体系的几何组成是（ ）图4
A：无多余约束的几何不变体系
B：几何可变体系
C：有多余约束的几何不变体系
D：瞬变体系
参考答案：A
9：[判断题]
2、图2所示体系是一个静定结构。（ ）图2
6、答：用位移法计算超静定刚架的步骤如下：1）确定基本未知量；2）由转角位移方程，写出各杆端力表达式；3）在由结点角位移处，建立结点的力矩平衡方程，在由结点线位移处，建立截面的剪力平衡方程， 得到位移法方程；4）解方程，求基本未知量；5）将已知的结点位移代入各杆端力表达式，得到杆端力；6）按杆端力作弯矩图；7）校核。
参考答案：错误
2：[判断题]7、静定结构的内力与荷载有关，而与材料的性质、截面的形状及大小无关。
参考答案：正确
3：[判断题]8、力矩分配法中的分配系数、传递系数与外来因素（荷载、温度变化等）有关。
参考答案：错误
4：[判断题]
3、图3（a）所示超静定梁的变形与图3（b）所示静定梁的图3变形相同。（ ）
第一次作业
1：[论述题]
简答题
1、简述刚架内力计算步骤。
2、简述计算结构位移的目的。
3、如何确定位移法基本未知量。
4、简述力法的基本思路。
5、简述结构力学研究方法。
6、简述位移法计算超静定刚架的一般步骤。
参考答案：
1、答：（1）求支座反力。简单刚架可由三个整体平衡方程求出支座反力，三铰刚架及主从刚架等，一般要利用整体平衡和局部平衡求支座反力。（2）求控制截面的内力。控制截面一般选在支承点、结点、集中荷载作用点、分布荷载不连续点。控制截面把刚架划分成受力简单的区段。运用截面法或直接由截面一边的外力求出控制截面的内力值。（3）根据每区段内的荷载情况，利用"零平斜弯”及叠加法作出弯矩图。作刚架Q、N图有两种方法，一是通过求控制截面的内力作出；另一种方法是首先作出M图；然后取杆件为分离体，建立矩平衡方程，由杆端弯矩求杆端剪力；最后取结点为分离体，利用投影平衡由杆端剪力求杆端轴力。当刚架构造较复杂（如有斜杆），计算内力较麻烦事，采用第二种方法。（4）结点处有不同的杆端截面。各截面上的内力用该杆两端字母作为下标来表示，并把该端字母列在前面。（5）注意结点的平衡条件。
2：[单选题]4、图示对称结构，力法求解时，未知量最少为 ( )
A：12
B：8
C：4
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱD：2
参考答案：D
3：[判断题]4、体系几何组成分析中，链杆都能看作刚片，刚片有时能看作链杆，有时不能看作链杆。
参考答案：错误
4：[判断题]5、体系的多余约束对体系的计算自由度、自由度及受力状态都没有影响，故称多余约束。
参考答案：错误
5：[判断题]6、不受外力作用的任何结构，内力一定为零。（ ）
参考答案：错误
6：[判断题]
7、引起结构变形的因素只有三种：荷载作用、温度改变和支座位移。 （ ）
参考答案：错误
7：[单选题]
1、图示结构，A截面转角方向是图 （ ）
A：等于0
2、答：(1) 验算结构的刚度。校核结构的位移是否超过允许限值，以防止构件和结构产生过大的变形而影响结构的正常使用。(2) 为超静定结构的内力分析打基础。超静定结构的计算要同时满足平衡条件和变形连续条件。(3) 结构制作、施工过程中也常需先知道结构的位移。
3、答：（1）在刚结点处加上刚臂。（2）在结点会发生线位移的方向上加上链杆。（3）附加刚臂与附加链杆数目的总和即为基本未知量数目。确定线位移的方法（1）由两个已知不动点所引出的不共线的两杆交点也是不动点。（2）把刚架所有的刚结点（包括固定支座）都改为铰结点，如此体系是一个几何可变体系，则使它变为几何不变体系所需添加的链杆数目即等于原结构的线位移数目。