结构力学知识点

1、工程结构分为：杆件结构、板壳结构、实体结构
2、力学计算条件：力系的平衡条件或运动条件、变形的几何连续条件、应力与变形间的物理条件
a、计算简图：加以简化，略去不重要的细节，显示其基本特点，用一个简化的图形来代替实际结构，这种图形称为结构的计算简图
3、计算简图的原则：从实际出发——计算简图要反映实际构造的主要性能；分清主次略去细节——计算简图要便于计算
4、结构的杆件内力（包括反力）可由平衡条件唯一确定，则此结构称为静定结构
如果杆件的内力由平衡条件不能唯一确定，则必须同时考虑变形条件才能唯一确定，则结构为超静定结构
5、自由度数：体系运动时可以独立改变的几何参数数目，即确定物体位置所需要的独立坐标数
6、一个复铰可以连接n个钢片，其相当于（n-1）个单铰连接n个钢片，而一个单铰相当于连个自由度，故上述复铰相当于2（n-1）个自由度
7、一个单刚结点，相当于3个自由度数，一个复刚结点，连接n个杆相当于（n-1）个单刚
8、规律1：一个钢片与一个点用两根连杆相连接，且三个铰不在一条直线上，且组成几何不变的整体，且没有多余约束
规定2：两个钢片用一个铰和一根连杆相连接，且三个铰不在一条直线上，则组成几何不变的整体，且没有多余约束
规定3：三个钢片用三个铰两两相连，且三个铰不在同一直线上，则组成几何不变的整体，且没有多与约束
规定4：两个钢片用三根连杆相连，且连杆不交于同一点，则组成几何不变的整体，且没有多余约束
9、体系的计算自由度W可表示为：W=3m-（3g+2h+b）其中m为钢片个数，g为单刚个数，h为单铰结个数，b代表单链杆个数，即：W=全部自由度个数-全部约束
10、注意：①体系中如有复约束，则应先把复约束拆解称为单约束；钢片内部如有多余约束，也应把他们计算在内 ②刚连在一起的各个钢片作为一个大钢片，如带有a个无铰闭合框，约束数目增加3a个 ③铰支座、定向支座相当于两个支撑连杆，固定端相当于三个支承连杆
11、若W大于0，则S大于0，体系是几何可变的（体系缺少约束）；若w等于0，则s=n，如无多与约束则为几何不变，如有多余约束则为几何可变；若W小于0，n大于0，体系有多余约束，s为自由度数，n为多余约束
12、轴力FN以拉力为正；剪力FQ以绕微段隔离体顺时针着为正；弯矩M使杆件下部受拉时为正。做轴力图和弯矩图时要注意正负号；做弯矩图时，规定弯矩图的纵坐标应画在杆件受拉纤维的一边，不注明正负号
13、①轴力等于截面一边的所有外力沿杆轴切线方向的投影代数和 ②剪力等于截面一边的

所有外力沿杆轴法线方向的投影代数和 ③弯矩等于截面一边的所有外力对截面形心的外力矩代数和
14、钢架内力图绘制：①支反力的计算②单个杆件的受力图 ③由受力图求单根杆件上控制截面的内力值（M下游两个下标，MAB表示AB杆A截面处的弯矩）④做单根杆件的内力图 ⑤合并得结构的内力图
15、拱结构与梁结构的区别：①在竖向荷载作用下，梁没有水平反力，而拱结构则有推力 ②由于推力的存在，三铰拱截面上的弯矩比简支梁的弯矩小。弯矩的降低，使拱能充分发挥材料作用 ③在竖向荷载作用下，梁的截面内没有轴力，而拱截面内轴力较大，且一般为压力
16、表示单位移动荷载作用下内力变化规律的图形叫做内力影响线
17、在节点荷载作用下，结构任何影响线在相邻两节点之间为一条直线
先做直接荷载作用下的影响线，用直线连接相邻两点的竖距，就得到结点荷载作用下的影响线
18、结构产生位移的原因：荷载作用；温度变化和材料涨缩；支座沉降和制造误差
19、如果移动荷载是单个集中荷载，则最不利位置是这个集中荷载作用在影响线的竖距最大处
如果移动荷载是一组集中荷载，则在最不利位置时，必有一个集中荷载作用在影响线的顶点
如果移动荷载是均布荷载，而且可以按任意方式分布，则其最不利位置实在影响线正号部分布满荷载（求最大正号值），或者在负号部分布满荷载（求最大负号值）
20、转动刚度：表示杆端对转动的抵抗能力