土木工程专业结构力学期末总复习.ppt

1、土木工程(本)期末总复习、第一部分力法、基本概念、三力法典型方程式的形式、力法方程式的物理意义、各符号的意义。 力法方程的物理意义：基本结构是载荷和多才约束力的共同作用，在多才约束下的变形和在原结构的多才约束下的变形相等。 实质上是多才约束位置的变形协调条件(位移条件)，应明确以下几点的基本未知量xi是广义的多才力，各方程式是与多才约束相应的位移条件。 力法的基本结构是消除多才约束的静定结构。 在力法方程中，由于4外载荷，超静定梁和刚架的内力与各杆的EI的相对值有关，与其绝对值无关。 (其中的分母是EI，并且当纠正未知输入时，EI可以缩减)、图乘法、图平方以及始终为正。图乘法的注意事项：请掌握

2、1个弯角图的面积。 与取y0面积的形心对应的另一个曲线图的纵坐标值。 两个拐角图中，至少有一个是直线图形。 y0取自直线图形。 (折线必须分段)等截面的直杆。 (可变截面应分割)一般的图乘法结果：主系数、副系数、基线同侧的图乘法为正，相反为负。 自由项、基线同侧积为正，反为负。 记住一些常用的图形质心位置、面积修正公式。 曲线图形表示直线图形乘以：(1/6杆长加上2倍同侧积加上1倍异侧积)，例如1 .以下构造的超静定次数。 静定结构的内力计算，不必考虑变形条件。 多铰链、2 .判断或选择、方法的典型方程的物理意义是： () a .结构平衡条件b .节点平衡条件c .结构变形协调条件d .结构平

3、衡条件和变形协调条件，方法只适用于线性变形体系。 ()根据静力平衡条件可以求出静定结构的总反作用力及内力。4次、6次、4次、c、d、基本构造、基本构造、p、a、b、c、a、b、c、c、力量校正计算(将解出的基本未知量原样作用于b支架，用截面法校正即可)、二.力量解超静定构造的校正计算顺序(以02级问题为例，25点)、原对称结构的概念(几何尺寸、支撑台、刚性均对称)、对称结构、非对称结构、非对称结构、b .偶数横穿半边结构时，对称轴截面视为固定端。 简化为、L/2、2。 方法简化，对称结构在对称载荷作用下(特征： m，n图对称，q图反对称)，a .奇数横穿半边结构时，对称轴截面视为定向支撑台。

4、对称结构由于反对称载荷(特征： m，n图为反对称，q图为对称)，a .奇数横穿半边结构时，对称轴截面视为垂直于杆的可动铰链支撑台。 当b .偶数横穿一半结构时，M0、和对称轴通过的杆被简化成弯曲刚度一半。 一个人，一个人，一个人，一个人，一个人，一个人，一个人，一个人，一个人，一个人，一个人，一个人，一个人。 (例如，作业1 第四问题：省略)，另外，在简化的情况下，必须活用局部平衡的特殊性，简化修正运算。 求出反对称负荷、(03级问题) (15点)力图结构m图、EI=常数、M0=45kN.m。 解：1.利用对称结构，通过反对称载荷采取左半部分的跨度结构进行修正，求出基本结构、列法方程式、3.x

5、1、4.m图。 过去的问题例子：a，b，c，d，请考虑这个问题变成对称负荷的话，构造应该如何简化，(20分)图b是图a的基本体系。 已知求出结构的m图. (EI=常数)、图b、(01级问题)、(该方法简便)、用力修正图的结构，描绘m图。 EI=常数。(20分)、(01级问题)(该作业1第三问题3 )、(15分)图b是图a的基本体系，求1P。 E=常数。 (02级问题)，2 .获得系数1P (提示：可变截面杆应该阶段性地相乘)，或者使用(15分钟)的方法校正结构m图并绘图。 EI=常数。 求A=3I/2l2、l、q、4 .系数和自由项。 画5.x1、6.m图。 解； 1 .选择基本构造，确定基本

6、未知量，2 .列举力法方程式，(03级问题)，构造力学总复习，试验问题型概要，我院土木工程1-4组试验成绩： 100分钟试验时间： 150分钟试验问题型：填空问题(各问题4分钟，)订正10分钟)作图问题(1题5分钟，订正2题，订正10分钟)订正算修订40分钟)、兴湘学院土木工学专业考试成绩： 100分钟考试时间： 120分钟考试题型：填空题(1题构造的种类是？ 简化结构？ (结构的修正概略图，简化原则)杆结构的分类负荷的分类几何的不变性和几何的可变性？ 自由度？ (平面构造、构造动力订正算、构造稳定订正算)约束？ 瞬间铰链？ (1)结构力学的基本知识，结构的几何结构分析(平面几何不变系统的构成

7、规则)无限点(铰链)，无限线，还有他们的性质二元体？ 修正自由度吗？ W=3m-(3g 2h b )或W=2j-b零力杆？ 零载波法截面内力符号的规定是？ 分段复盖法制作弯曲角图吗？ 杆端力矩？ 1-5-7、o、o2、1-6-2、w=3m-(3g2hb)=31-。 (三)超静定结构部分、力法位移法力矩分配法和无剪断力分配法矩阵位移法；(四)结构力学主题部分、结构动力订正结构的稳定核算结构的塑性分析和极限载荷； 静定多跨梁内努力吗？ (从附属部分到本体部分)静定刚架的内功夫？ 静定桁架的内在功夫？ (断面法和断面法，断面单杆和断面单杆)三轴铰链的内侧功夫组合构造的内在功夫？ 静定结构的受力分析、

8、温度变化、支座移动、制造误差等因素只能使结构位移，不产生内力、反力。 静定结构的局部平衡特性。 静定结构的载荷等效特性。 静定结构的结构转换特性。 具有基本部分和附属部分的构造，在仅对基本部分施加负荷的情况下，附属部分受力。 静定结构的反作用力和内力仅与载荷和结构的几何形状和尺寸有关，与零部件所使用的材料和截面形状和尺寸无关。 静定结构的一般性质是，对于具有理想约束的刚体系统，如果使系统作用任意的平衡力系统，或使系统发生满足约束条件的无限小刚体系统的位移(简称可能位移)，则主动力的位移上的虚功的总和总等于零。 注意点：平衡力系统和可能位置是互不相关的两种状态。 虚功=与广义力量相对应的广义虚位

9、移。、集中力、力偶、反力偶、平滑铰链、刚性连杆等，刚体系的虚功原理、影响线是什么影响线的维数？ 怎么做流感线呢？ (静力法和机动法)影响线的作用？ (求负荷的影响，求负荷最不利的位置，做出内力的包络图)绝对最大弯矩是什么，如何根据节点负荷来修正梁的影响线，桁架的影响线？ 影响线、1 .梁和刚架、2 .桁架、3 .桁架混合结构、4 .拱、结构位移修正算、力法基本未知量法的基本结构和基本体系？ 力法的基本方程式？ 力法的典型方程式是？ (所有变形条件的综合)、力法、对称结构的修正(d )、超静定梁、刚架、排架？ 超静定桁架？ 超静定组合结构？ 两铰链的修正算法？ 没有铰链的修正算法？ 支架的移动和

10、温度变化时的修正算法？ 用叠加法下功夫，位移法的几乎未知量是？ (接合点角位移数、接合点线位移数)等截面杆的刚性方程式、位移法、平衡方程式法(先分解后)典型的方程式法(先锁定后松弛)对称结构的修正算法(半边结构的取法)、(a )、(c )、b端是固定支撑台，如图(a )所示，有几种情况。接合点线位移数、所有刚接合点(包括固定支撑台)变更为铰链后，该铰链体系的自由度、刚接合点数、力矩分配法的适用条件如何？ 旋转刚性？ 分配系数吗？ 传递系数？ 有没有剪切力分配法的适用条件？ 对称结构的修正算法？ 扭矩分配法和位移法并用？ 如何得到矩阵移位法、置换矩阵，如矩阵分配法和无剪切力分配法、(a )、(b

11、 )、(c )、(d )、远端固定、S4i、远端简支、S3i、远端滑块、Si、远端自由、S0等？ 如何进行单元整合，形成整体刚度矩阵？ 节点负荷？ 结构动力订正、结构动力订正的特征是什么？动载荷的分类？ 什么是动力修正算法的自由度？ 刚性法和柔软法？ 结构的自激振荡周期？ 动力系数：衰减比：主振动型？ 基本圆频率？ 鞭尖效应？ 系统主振动型的正交性？ 广义刚度和广义质量？ 近似法求自激振荡频率吗？ (称为能量法或瑞利法、瑞利茨法、集中质量法)，(1)不是质量集中点的自由度(分析以下例子)。 (2)结构自由度与是否超静定无关。 注意：自由度的个数和集中质量的个数不一定相等。 (3)可用带连杆的方

12、法确定自由度。例13-2求出图示体系的自振频率和周期、解3360、例13-3求出图示体系的自振频率和周期、解3360、例13-4质点重w、体系的频率和周期、解3360、结构的稳定计算结构失稳的基本形式是？ 完美的系统和不完美的系统？ 分岔点弯曲了吗？ (其主要性质和特征)极值点是否失稳？ (其主要性质和特点)稳定自由度？ 大挠度理论和小挠度理论？ 静力法和能量法？ 无限和有限自由度系统的稳定修正算的最大区别是？ 后条式和后板式？ 为什么用能量法修正的无限自由度结构的临界压力Pcr总是在真正的临界压力以上？ 结构塑性分析和极限载荷、弹性设定修订和塑性设定结构塑性分析的基本前提条件是什么？ 极限力

13、矩和极限状态？ 塑性铰链？ 有什么特点？ 破坏机构吗？极限负荷的特征是？ 允许负荷FP-、可破坏负荷FP？ 确定极限载荷的一般定理吗？ 极限载荷的特征、超静定结构极限载荷的修正不需要考虑结构弹塑性变形的发展过程，只考虑最后的破坏机构即可，超静定结构的极限载荷的修正只需要考虑静力平衡条件，不需要考虑变形协调条件，因此比弹性修正算法简单的超静定结构的极限载荷受到温度变化、支撑台移动等的影响这些因素只影响结构变形的发展过程，而不影响极限载荷的数值。 极大定理(下限定理):构造的所有容许负荷中最大的是该构造的极限负荷。 极小定理(上限定理) :构造的所有可破坏负荷中最小的是该构造的极限负荷。 唯一性定

14、理：当作用于结构的载荷既是容许载荷又是容许载荷时，为极限载荷。 或者，同时满足屈服条件、机构条件和平衡条件的负荷必定是极限负荷。 判断第二部分位移法、基本概念、位移法的基本未知量数的方法：用刚接点数=角位移数(不含固定端)的直观法或铰链法决定独立接点的线位移数。 直观的方法：从两个不动点引出的两个不共线直线杆的交点也是不动点。 铰链交换法：将结构的所有刚性连接变更为铰链(包括固定端)后，构成的可变铰链系统的自由度数，即独立线位移数。 (请注意角位移、线位移图形符号与约束力、力矩图形符号的区别。 注意角位移、线位移的正、负方向的规定。 2 .位移法的基本结构是由多个单一超静定杆构成的组装体。 为

15、了使结构中的各杆成为超静定直杆：1 .忽略杆的轴向变形，如梁和刚架。 2 .位移法的基本结构一般应该是固定形式。 3 .位移法用于修正超静定结构和静定结构两方面。 注意，1 .2 .例：判断以下构造位移法的基本未知量的个数n，制作基本构造图。 (作业2第一问题)、3.例(03级问题)、注意：在横梁刚性为的情况下，右图没有角位移，只有线位移。 1 .为了确定图示构造变位法的基本未知量和基本构造，连杆a、b需要考虑轴向的变形。 (15点)、3 .位移法的基本方程式的形式及其物理意义。 一个节点位移、两个节点位移、位移方程的物理意义：基本结构在基本未知量1、2及载荷的共同作用下，各附加约束下的反作用

16、力之和等于零。 实质上，静力平衡条件、刚性系数分别表示在基本结构为节点位移1=1单独作用(2=0)时，在该附加约束1和附加约束2产生的约束力(或力矩)。 (m-1图中)刚性系数分别表示当基本结构单独作用(1=0)节点位移2=1时，在其附加约束1和附加约束2上产生的约束力(或力矩)。 (m-2图中)，自由项分别表示当基本结构单独作用于载荷时，在其附加约束1和附加约束2上产生的约束力(或力矩)。(MP图中)、4 .附加刚性臂上的约束力矩和附加连杆上的约束力矩的修正方法：修正附加刚性臂上的约束力矩，将该刚性接点作为隔离体，根据力矩平衡条件求出。 修正附加链节上的约束力，将由断面切取的附加链节所在的构造的一部分作为隔离体，由断面剪断力平衡条件求出。 5 .单横梁的形常数：(是位移法绘图的依据，是用力矩分配法修正旋转刚性的依据)，2 )一端铰接另一端，固定单横梁，3 )一端固定另一端方向支撑台的单横梁，a端发生角位移时： a端发生角位移6 .单横梁的负荷常数(固定端弯矩): 可以直接调查表3-2，