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结构力学简答题

1.平面杆件结构分类？

梁、刚架、拱、桁架、组合结构。

2.请简述几何不变体系的俩刚片规则。

两刚片用一个铰和一根不通过该铰链中心的链杆或不全交于一点也不全平行的三根链杆相联，则组成的体系是几何不变的，并且没有多余约束。

3.请简述几何不变体系的三刚片规则。

三刚片用不共线的三个铰两两相联或六根链杆两两相联，则组成的体系是几何不变体系，且没有多余约束。

4.从几何组成分析上来看什么是静定结构，什么是超静定结构？

无多余约束的几何不变体系是静定结构，有多余约束的几何不变体系是超静定结构，有几个多余约束，即为几次超静定。

5.静定学角度分析说明什么是静定结构，什么是超静定结构？

只需要利用静力平衡条件就能计算出结构全部支座反力和构件内力的结构称为静定结构；全部支座反力和构件内力不能只用静力平衡条件确定的结构称为超静定结构。

6.如何区别拱和曲梁

杆轴为曲线且在竖向荷载作用下能产生水平推力的结构，称为拱；杆轴为曲线，但在竖向荷载作用下无水平推力产生，称为曲梁。

7.合理拱轴的条件？

在已知荷载作用下，如所选择的三铰拱轴线能使所有截面上的弯矩均等于零，则此拱轴线为合理拱轴线。

8.从实际结构出发，能否将零力杆从结构中去掉，为什么？

不去掉零力杆的理由是保持结构体系几何不变，满足多种荷载工况。

(虽为零力杆，但需要维持稳定性；零力杆在其他情况下不一定为零力杆，不可去掉。)

9.桁架结构中，列举出不少于两种特殊节点，并标注出零力杆及相等杆件。

（1）L 型杆： 2 结点上无荷载，021==N N

（2）T 型杆： 1 2 结点上无外力，03=N 21N N = 3

(3)X 型杆： 1 3 结点上无外力，21N N = 43N N = 4 2

3 a 1

(4)K 型杆：结点上无外力，21N N -=

4 a 2

10.弯矩影响线与弯矩土有什么区别？

①弯矩影响线的每一个竖标均表示同一个截面上弯矩的大小，不同的竖标只是反映单位荷载位置的不同而已。

②弯矩图的竖标则表示对应截面弯矩的大小，不同的竖标表示不同的截面上弯矩的大小。

③影响线对应的是单位行动荷载，而弯矩图对应的是某一固定荷载。

11.简述如何作简支梁内力包络图。

将梁分成若干等分，对每一个等分点所在截面利用影响线求出其最大值，用竖标标出，连成曲线，即得简支梁的弯矩包络图。

12.作影响线的两种方法。

静力法和机动法

13.任意荷载作用下的位移计算公式s EA F F NP N d ?

?∑=?+??∑ds GA F F QP Q μ+ ??∑ds EI

M M P 中，请说出公式中N F 、Q F 、P M 、NP F 、QP F 、P M 的物理意义。

N F 、Q F 、P M 为实际载荷作用下引起的微段上的内力；NP F 、QP F 、P M 为虚拟荷载作用下引起的微段上的内力。

14.刚体虚功原理与变形体虚功原理有何区别？

刚体处于平衡状态的充分必要条件是外力所做的虚功之和恒等于零，即：0=外W

变形体处于平衡状态的必要充分条件是外力在对应的位移上所做的外力虚功总和等于各微段上的内力在其对应的变形体上所做的内力虚功总和，即；内外W W =

15.实功与虚功的区别。

实功是指力在其自身引起的位移上所做的功；虚功是指力在其他因素引起的位移上所做的功。

历届考研结构力学

试题名称::船舶结构力学(杆系与板的弯曲及稳定性) 一.解释下列名词(15分) (1) 梁弯曲的极限弯矩 (2) 约束扭转 (3) 柔性系数 (4)切线模数 (5)虚位移原理二.图1中的连续梁若用力法求解,有几个未知数,它们是_____________ 列出必须的方程式,不需求解.(15分) 三.图2中的不可动节点刚架,用位移法求解,有几个未知数,它们是__________ 若已求得此刚架2节点的转角为θ2= -EI ql 1203 ,计算出此刚架中杆1-2的端点弯矩M 12及M 21, 并画出此杆的弯矩图.(15分)

四.一根交叉构件之板架(图3),在A 点受集中力P 作用,画出此板架的交叉构件作为弹性基础梁的计算图形.求出弹性基础梁的弹性基础刚度及梁上的荷重.(12分) 五.图4中压杆左端刚性固定,右端的边界情况是:x 方向无约束,y 方向能移动,但不能发生转动.试选取适当的基函数后,用里兹法计算此杆的拉力.(12分) q l

六.图5中之矩形平板,三边自由支持在刚性支座上,第四边支持在一根刚度为EI 的梁上,板边2受分布外力矩m,板厚为t,材料弹性模数为E,板中点受一集中力P 作用,试选择一个满足此板四边位移边界条件的基函数,并写出此板的力函数式子.(11分) 七.图6之交叉梁系,已知21l =23l =24l =25l =l ,材料刚度均为EI,2处受一集中力P 作用,且梁1-3上作用一力矩m=0.1P l ,用位移法求出2点挠度,并画出1-3弯矩.(4-5扭转不计)(10分)

八.用双三角级数解图7中四周自由支持在刚性支座上受均布荷重q作用的正方形板的中点挠度.已知板的边长为a,厚度为t,材料的弹性模数为E,板的弯曲微分方程式为D▽2▽2ω=q.(D为弯曲刚度)(10分)

船舶结构力学概念题

船舶结构力学习题集第一章绪论 1. 什么叫做船体总纵弯曲？船体的总纵强度与局部强度有什么区别与联系？ 2. 船体结构中有哪些受压构件？为什么说船在总弯曲时船体受压的构件（主要是中垂状态时的上层甲板）因受压过度而丧失稳定性后，会大大减低船体抵抗总弯曲的能力？ 3. 船舶在航行时为什么会发生扭转现象？船体结构中还有哪些构件在受载后会发生扭转？ 4. 应力集中是由什么因素引起的？船体结构中哪些部位会发生应力集中？应力集中可能导致什么后果？ 5. 何谓骨架的带板？带板的宽度（或面积）与什么因素有关，如何确定？试分析带板宽度对骨架断面几何要素的影响。第二章单跨梁的弯曲理论 1. 梁弯曲微分方程式是根据什么基本假定导出的，有什么物理意义，适用范围怎样？ 2. 单跨梁初参数法中的四个参数指什么参数？它们与坐标系统的选择有没有关系？ 3. 为什么当单跨梁两端为自由支持与单跨梁两端为弹性支座支持时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都相等；而当梁两端是刚性固定与梁两端为弹性固定时，在同样外荷重作用下两梁断面的弯矩和剪力都不同？ 4. 梁的边界条件与梁本身的计算长度、剖面几何要素、跨间荷重有没有关系？为什么？ 5. 梁复杂弯曲时的边界条件与梁横弯曲时的边界条件有何不同？它反映了什么问题？ 6. 梁的弹性支座与弹性固定端各有什么特点？它们与梁本身所受的外荷重（包括大小、方向及分布范围）有没有关系？ 7. 为什么梁在横弯曲时，横荷重引起的弯曲要素可以用叠加法求出，而梁在复杂弯曲时，横荷重与轴向力的影响不可分开考虑？第四章力法 1. 什么叫力法？如何建立力法方程式？ 2. 什么是力法的基本结构和基本未知量？基本结构与原结构有什么异同？力法正则方程式的物理意义是什么？ 3. 用力法计算某些支座有限定位移的连续梁或平面刚架时应注意什么问题？ 4. 刚架与板架的受力特征和变形特征有何区别？ 5. 仅有肋骨组成的横骨架式船侧板架，为提高其强度，加设一根船侧纵桁。试从板架两向梁之间的相互关系分析，是否恰当？ 6. 如果一根交叉构件板架中有一根主向梁的尺寸或固定情况与其余的不相同，应如何计算？此时交叉构件将是怎样的弹性基础梁？第五章位移法 1. 试举例说明位移法的基本原理。 2. 位移法的基本结构是什么样的结构？ 3. 何谓“结构的动不定次数”？如何决定位移法中的基本未知数？ 4. 根据位移法的基本原理，试举例写出节点有集中力或集中弯矩的平衡方程式，列出弹性支座处或开口端为弹性固定端处的节点力平衡方程式。 5. 与力法相比，位移法有何优点与缺点？ 6. 在位移法计算中，刚架或连续梁的开口端是否一定要刚性固定住？如果不需要，试导出相应的由转角引起的杆端弯矩的关系式。第六章能量法 1. 一梁上同时受到两个集中力时，应变能可否分别计算每一力作用时的应变能再相加，为

【精选资料】哈工大考研结构力学试题一

填空 ?路基的干湿类型划分为4类，即（干燥，中湿，潮湿，过湿）。 ?路基路面整体结构应有足够的承载能力，体现在（强度）和（刚度）两方面。 ?路基的最小填土高度，一般应保证路基处于（干燥）或（中湿）状态。 ?为避免挖方边坡零星土块下落堆积，保护边沟不致阻塞，可在挖方坡脚处设置（碎落台）。?在重力式挡土墙中，为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生的裂缝，须设置（伸缩缝）。 ?衡量土基压实程度的指标是（干容重）。 ?普通水泥混凝土路面的抗滑标准以（构造深度）为指标表示。 ?对于柔性路面，当采用两层沥青混凝土面层时，为增加层与层间的结合，应在中间设置（粘层）。 ?公路自然区划中二级区划得划分主要以（潮湿系数）为依据。 ?挡土墙按（极限状态设计的分项系数法）进行设计。 ?为防止挡土墙（不均匀沉降）引起强身开裂应设置沉降缝。 ?在排水纵坡陡于10%水头高差大于1米的陡坡地段，可以设置（跌水）和（急流槽）排除。 ?（跌水）和（急水槽）是地面排水沟渠的两种特殊方式，通常设在都坡处。 ?常用的坡面防护设施有（植物防护）和（工程防护）。 ?路基的典型横断面型式可分为（路堑）（路堤）和（填挖结合）等三种类型。 ?土基回弹模量可以采用（查表法）（现场实测法）室内试验法，换算法等方法获得。 ?《公路沥青路面设计规范》规定，路面设计以（双轮组单轴轴载100KN）为标准轴载，以（BZZ-100）表示。 ?石灰土中，石灰质量应符合（Ⅲ）级以上标准。 ?一班沥青混合料具有较高的（抗压）强度。 ?水泥混凝土路面以（抗弯拉强度）作为设计控制指标，用（劈裂实验）试验方法确定。 ?路基的填筑方法可分为（分层平铺），（竖向填筑）。 ?河滩路堤在水位变化时，除了受外力及自重外，还要受到（浮力），（动水压力）作用。 ?《公路沥青路面设计规范》规定，路面设计应采用（双圆垂直均布荷载）作用下的（多层弹性层状体系）理论，以（设计弯沉值）为路面整体刚度的设计指标。 ?沥青混合料的沥青最佳用量，通常以（马歇尔）试验来确定。 ?重力式挡土墙可能产生的破坏有滑移，倾覆，（不均匀沉陷）和（墙身断裂）等。 ?河滩路堤的稳定性，应假设路堤处于（最不利）的情况进行验算，其破坏一般发生在（最高洪水位）骤然降落的时候。 ?（压入承载板）试验室最常用的研究土基应力，应变状态的方法之一。 ?水在土中不论是呈液态或者汽态移动，均是由（高温处相低温）处，（高含水量处向低含水量）处，（高水位处向低水位）处移动。 ?目前国内外对石灰土强度和稳定性的研究成果人为，石灰加入土中后主要发生以下四个作用，即（离子交换作用），（结晶作用），（火山灰作用），（碳酸化）。 ?沥青路面的强度和稳定性很大程度上取决于（土基）和（基层）的性质。 ?《公路水泥混凝土路面设计规范》规定，产生最大综合疲劳的临界荷位选用板的（纵向边缘中部）。 ?一般沥青混合料均具有较高的（抗压）强度，而（抗剪）和（抗拉）强度较低。 ?水泥混凝土路面的横缝可分为：（缩缝）（胀缝）和（施工缝）三种。 ?按照施工方法，可将沥青路面分为（层铺法）（路拌法）（厂拌法）三种。 ?从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，可将其分为（柔性路面）（刚性路面）和（半刚性路面）等三种路面结构。 ?力学分析法中，常用的公路路基边坡稳定性分析方法，根据滑动面的形状分为（直线法，圆弧法）。

各年考研结构力学问答题答案

2010年 1. 分析结构动力自由度与结构静力自由度是否一致结构的动力自由度是指确定运动过程中任一时刻全部质量的位置所需的独立几何参数的数目。该定义与静力自由度在数学意义上是一致的，但是物理概念不同：静力自由度只涉及刚体体系的机构运动，排除了各个组成部件的变形运动；动力自由度要考虑体系变形过程中质量的运动自由度。 2. 试简要分析同样跨度的直梁、拱、索受横向荷载时的本质区别直梁受横向荷载（垂直于轴线方向）时只有弯矩和剪力；由于支座水平推力的作用，拱在竖直向下的荷载作用下产生向内的水平反力；索式结构在竖直向下的荷载作用下，其支座产生向外的水平反力。 2009年 1. 简要说明稳定和稳定自由度的概念稳定是指结构保持原有平衡形式。稳定自由度：确定结构失稳时所有可能的变形状态所需的独立参数数目。 2. 极限分析的目的是什么？极限分析是否一定要采用塑性铰模型？寻找结构丧失承载能力时的极限状态和确定结构所能承受的荷载极限值并确定极限状态下满足应力边界条件的应力分布规律。不一定，梁和钢架适合采用塑性铰模型，板则需采用塑性铰线模型。 3. 试分析“虚功原理”中“虚功”的物理含义，与采用实功的能量法相比，“虚功原理”有何优势？ “虚功”中的“虚”指位移Δ是任意假定的，与作用于质点上的力无关。发生了虚位移Δ的过程中，力系所作的总功即为“虚功”。实功是对dt所作的功，而虚功是对dx作的功，实功与物体的本身运动状态有关，而虚功只与物体约束条件有关。 4. 支座位移对静定和超静定结构内力和位移有何影响？对于超静定结构：使支座产生反力，同时产生位移；对于静定结构：不产生反力，只产生位移。 5. 拱和索的结构特性有何联系和区别悬索在在荷载等外因下只产生轴向拉力，不产生压力、剪力、不承受弯矩；拱在竖直向下的荷载作用下，拱的支座产生向内的水平反力。索式结构在竖直向下的荷载作用下，其支座产生向外的水平反力。 6. 力法、位移法、力矩分配法、矩阵位移法各适用于什么情况力法：以静定结构为基本体系，将多余约束力作为基本未知量，根据变形条件建立力法方程

船舶结构力学课后题答案上海交大版

船舶结构力学课后题答案上海交大版公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

s目录第1章绪论 (2) 第2章单跨梁的弯曲理论 (2) 第３章杆件的扭转理论 (15) 第４章力法 (17) 第5章位移法 (28) 第6章能量法 (41) 第7章矩阵法 (56) 第9章矩形板的弯曲理论 (69) 第10章杆和板的稳定性 (75)

原点在跨中：3 23 0111104 ()4()266l l p x M x N x v x v EI EI EI -=+++ ，'11' 11()0()0 22(0)0(0)2 l l v v p v N ?==? ??==? ２）3 3 203 ()32.2 ()266l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ-=+++ 图３）3 3 3 002 ()22.3()666x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ-=+ +-?图２.２题 a) 33 11131113 1(3)(2)61644464162 4pp p pl pl v v v EI EI ????=+=??-+?-????????? = 3 512pl EI 3 33321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI ????= -++= ??????? b) 2' 29 2(0)(1)3366Ml Ml Pl v EI EI EI -= +++ =22 20.157316206327Pl Pl Pl EI EI EI -+=? 229 1()(1)3366Ml Ml Pl l EI EI EI θ-= +-+ =22 20.1410716206327Pl Pl Pl EI EI EI ---=? ()()() 22 2 2133311121333363l l p l l v m m EIl EI ???? ? ??? ??????=----+ ?? ??? = 2 372430pl EI c) () 44475321927682304ql ql ql l v EI EI EI =-=

《结构力学》期末考试试卷(A、B卷-含答案)

***学院期末考试试卷考试科目《结构力学》考试卷类型 A 答案试考试形式闭卷成考试对象土木本科绩一、填空题（ 20 分）（每题 2 分） 1.一个刚片在其平面内具有 3 个自由度；一个点在及平面内具有 2 自由度；平面内一根链杆自由运动时具有3个自由度。 2.静定结构的内力分析的基本方法截面法，隔离体上建立的基本方程是平衡方程。 3.杆系结构在荷载，温度变化，支座位移等因素作用下会产生变形和位移。 4.超静定结构的几何构造特征是有多余约束的几何不变体系。 5.对称结构在对称荷载作用下，若取对称基本结构和对称及反对称未知力，则其中反对称未知力等于零。 6.力矩分配法适用于没有侧移未知量的超静定梁与刚架。 7.绘制影响线的基本方法有静力法法和机动法法。 8.单元刚度矩阵的性质有奇异性和对称性。 9.结构的动力特性包括结构的自阵频率；结构的振兴型；结构的阻尼。 10. 在自由振动方程... 2 y(t) 0 式中， y(t ) 2 y(t )称为体系的自振频率，称为阻尼比。

二、试分析图示体系的几何组成（10 分）（1）（２）答案：（1）答：该体系是几何不变体系且无余联系。（2）答：该体系是几何不变体系且无多余联系。三、试绘制图示梁的弯矩图（１０分）（ 1）（2）答案：（１）（２） M图四、简答题（ 20 分） 1.如何求单元等效结点荷载？等效荷载的含义是什么？答案： 2.求影响线的系数方程与求内力方程有何区别？答案： 3.动力计算与静力计算的主要区别是什么？答案：

4.自由振动的振幅与那些量有关？答案五、计算题（ 40 分） 1、用图乘法计算如图所示简支梁 A 截面的转角 A 。已知EI=常量。（10分）答案：解：作单位力状态，如图所示。分别作出M p和 M 图后，由图乘法得： 2.试作图示伸臂量的F By M K的影响线。答案： F By的影响线 M K的影响线

结构力学知识点复习过程

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，简称为结构。从几何角度来看，结构可分为三类，分别为：杆件结构、板壳结构、实体结构。结构力学中所有的计算方法都应考虑以下三方面条件： 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（或称为本构方程）。结点分为：铰结点、刚结点。铰结点：可以传递力，但不能传递力矩。刚结点：既可以传递力，也可以传递力矩。支座按其受力特质分为：滚轴支座、铰支座、定向支座、固定支座。在结构计算中，为了简化，对组成各杆件的材料一般都假设为：连续的、均匀的、各向同性的、完全弹性或弹塑性的。荷载是主动作用于结构的外力。狭义荷载：结构的自重、加于结构的水压力和土压力。广义荷载：温度变化、基础沉降、材料收缩。根据荷载作用时间的久暂，可以分为：恒载、活载。根据荷载作用的性质，可以分为：静力荷载、动力荷载。结构的几何构造分析在几何构造分析中，不考虑这种由于材料的应变所产生的变形。杆件体系可分为两类：几何不变体系------在不考虑材料应变的条件下，体系的位置和形状是不能改变的。几何可变体系------在不考虑材料应变的条件下，体系的位置和形状是可以改变的。自由度：一个体系自由度的个数，等于这个体系运动时可以独立改变的坐标的个数。一点在平面内有两个自由度（横纵坐标）。一个刚片在平面内有三个自由度（横纵坐标及转角）。凡是自由度的个数大于零的体系都是几何可变体系。一个支杆（链杆）相当于一个约束。可以减少一个自由度。一个单铰（只连接两个刚片的铰）相当于两个约束。可以减少两个自由度。一个单刚结（刚性结合）相当于三个约束，可以减少三个自由度。如果在一个体系中增加一个约束，而体系的自由度并不因而减少，则此约束称为多余约束。增加了约束，计算自由度会减少。因为w=s-n . 瞬变体系：本来是几何可变、经微小位移后又成为几何不变的体系称为瞬变体系。实铰：两个刚片（地基也算一个刚片），如果用两根链杆给链接上，并且两根链杆能在其中一个刚片上交于一点，所构成的铰就叫实铰。瞬铰：两个刚片（地基也算一个刚片），如果用两根链杆给链接上，两根链杆在两刚片间没有交于一点，而是在两根链杆的延长线上交于一点，从瞬时微小运动来看，这就是瞬铰了。两根链杆所起的约束作用等效于在链杆交点处上面放了一个单铰的约束作用。通常所起作用为转动。截面上应力沿杆轴切线方向的合力，称为轴力。轴力以拉力为正。截面上应力沿杆轴法线方向的合力称为剪力。剪力以绕微段隔离体顺时针转者为正。截面上应力对截面形心的力矩称为弯矩。在水平杆件中，当弯矩使杆件下部受拉时，弯矩为正。作轴力图和剪力图要注明正负号。作弯矩图时，规定弯矩图的纵坐标应画在受拉纤维一边，不注明正负号。通常在桁架的内力计算中，采用下列假定： 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结点上。根据几何构造的特点，静定平面桁架可分为三类：简单桁架，联合桁架，复杂桁架。在单杆的前提下，当结点无荷载作用时，单杆的内力必为零。此单杆称为零杆。由链杆和梁式杆组成的结构，称为组合结构。链杆只受轴力作用；梁式杆除受轴力作用外，还受弯矩和剪力作用。三铰拱受力特点： ①在竖向荷载作用下，梁没有水平反力，而拱则有推力。 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，使拱能更充分地发挥材料的作用。 ③在竖向荷载作用下，梁的截面内没有轴力，而拱的截面内轴力较大，且一般为压力。合理拱轴线：在固定荷载作用下使拱处于无弯矩、无剪力、而只有轴力作用的轴线。合理轴线：通常指具有不同高跨比的一组抛物线。影响线内力影响线：表示单位移动荷载作用下内力变化规律的图形。无论在剪力、弯矩、支座反力的影响线图中都需要标上正负号。影响线是研究移动荷载最不利位置和计算内力最大值（或最小值）的基本工具。荷载：特定单位移动荷载P=1 固定、任意荷载最不利位置：如果荷载移动到某个位置，使某量Z达到最大值，则此荷载位置称为最不利位置。影响线的一个重要作用，就是用来确定荷载的最不利位置。定出荷载最不利位置判断的一般原则是：应当把数量大、排列密的荷载放在影响线竖距较大的部位。计算结构的位移目的有两个： ①一个目的是验算结构的刚度，即验算结构的位移是否超过允许的位移限值。 ②另一个目的是为超静定结构的内力分析打下基础。产生位移的原因主要有下列三种： ①荷载作用②温度变化和材料胀缩③支座沉降和制造误差一组力可以用一个符号P表示，相应的位移也可用一个符号Δ表示，这种夸大了的力和位移分别称为广义力和广义位移。图乘法的应用条件：①杆段应是等截面直杆段。②两个图形中至少应有一个是直线，标距y0 应取自直线图中。互等定理包括四个普遍定理：①功的互等定理②位移互等定理 ③反力互等定理④位移反力互等定理。 3、对称结构就是指： ①结构的几何形式和支承情况对某轴对称。 ②杆件截面和材料性质也对此轴对称。（因而杆件的截面刚度EI对此轴对称） 4、对称荷载：对称荷载绕对称轴对折后，左右两部分的荷载彼此重合（作用点相对应、数值相等、方向相同）反对称荷载：反对称荷载绕对称轴对折后，左右两部分的荷载正好相反（作用点相对应、数值相等、方向相反）超静定结构有一个重要特点，就是无荷载作用时，由于其他因素（如：支座移动、温度改变、材料收缩、制造误差）的作用也可以产生内力。超静定结构：由于其他因素（如：支座移动、温度改变、材料收缩、制造误差）的作用可以产生位移也可以产生内力。静定结构：由于其他因素（如：支座移动、温度改变、材料收缩、制造误差）的作用可以产生位移但不能产生内力。力法：多余未知力静定结构变形协调（位移相等）位移法：结构独立结点位移（角、线位移）超静定单杆（是用位移表示的）平衡方程 2、系数EAi /Li是使杆端产生单位位移时所需施加的杆端力，称为杆件的刚度系数。体系的自由度指的是确定物体位置所需要的最少坐标数目。拱的基本特点是在竖向荷载作用下会产生水平支座反力。 .静定结构的特性：（1）静定结构的全部约束反力与内力都可以用静力平衡方程求得。（2）温度变化、支座位移不引起静定结构的内力。3)当一个平衡力系作用在静定结构的某一自身几何不变的杆上时，静定结构只在该力系作用的杆段内产生内力。(4).作用在静定结构的某一自身为几何不变的杆段上的某一荷载，若用在该段上的一个等效力系来代替，则结构仅在该段上的内力发生变化，其余部分内力不变。 1.平面杆件结构分类？梁、刚架、拱、桁架、组合结构。 2.请简述几何不变体系的俩刚片规则。两刚片用一个铰和一根不通过该铰链中心的链杆或不全交于一点也不全平行的三根链杆相联，则组成的体系是几何不变的，并且没有多余约束。 3.请简述几何不变体系的三刚片规则。三刚片用不共线的三个铰两两相联或六根链杆两两相联，则组成的体系是几何不变体系，且没有多余约束。 4.从几何组成分析上来看什么是静定结构，什么是超静定结构？(几何特征) 无多余约束的几何不变体系是静定结构，有多余约束的几何不变体系是超静定结构，有几个多余约束，即为几次超静定。 5.静定学角度分析说明什么是静定结构，什么是超静定结构？只需要利用静力平衡条件就能计算出结构全部支座反力和构件内力的结构称为静定结构；全部支座反力和构件内力不能只用静力平衡条件确定的结构称为超静定结构。 6.如何区别拱和曲梁杆轴为曲线且在竖向荷载作用下能产生水平推力的结构，称为拱；杆轴为曲线，但在竖向荷载作用下无水平推力产生，称为曲梁。 7.合理拱轴的条件？在已知荷载作用下，如所选择的三铰拱轴线能使所有截面上的弯矩均等于零，则此拱轴线为合理拱轴线。仅供学习与参考

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第1章绪论１．１题１）承受总纵弯曲构件：连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连续纵桁，龙骨等远离中和轴的纵向连续构件（舷侧列板等）２）承受横弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨３）承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等４）承受局部弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板，纵骨，递纵桁，龙骨等１．２题甲板板：纵横力（总纵弯曲应力沿纵向，横向货物或上浪水压力，横向作用）舷侧外板：横向水压力等骨架限制力沿中面内底板：主要承受横向力货物重量，骨架限制力沿中面为纵向力舱壁板：主要为横向力如水，货压力也有中面力第2章单跨梁的弯曲理论２.1题设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v( 1 x) １）图2.1 333 23 3 424 3 ()()() 424 () 26666 l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++++ 原点在跨中： 3 23 011 110 4 ()4 () 266 l l p x M x N x v x v EI EI EI - =+++， ' 11 ' 11 ()0()0 22 (0)0(0)2 l l v v p v N ?== ? ? ?== ? ２） 3 3 2 3 ()3 2.2() 266 l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ - =+++ 图３） 3 33 00 2 ()2 2.3() 666 x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ - =++- ? 图２.２题 a) 33 1 11311131 (3)(2) 616444641624 pp p pl pl v v v EI EI ????=+=??-+?-? ???? ????= 3 512 pl EI 333 3 2 1911 () 619296 41624 pl pl pl V EI EI EI ?? ?? =-++= ? ?? ?? ??

结构力学期末考试试题及答案

第1题第2题2.图示外伸梁，跨中截面C的弯矩为（ ? m D．17kN m

题7图图（a）图（b）图（c）图（d）位移法典型方程中系数k ij=k ji反映了（） A.位移互等定理 B.反力互等定理第9题第10题 10.FP=1在图示梁AE上移动，K截面弯矩影响线上竖标等于零的部分为（）．DE、AB段B．、DE段C．AB、BC段D．BC、CD段二、填空题：（共10题，每题2分，共20分）两刚片用一个铰和_________________相联，组成无多余约束的几何不变体系。所示三铰拱的水平推力

第3题机动法作静定结构内力影响线依据的是_____________。．静定结构在荷截作用下，当杆件截面增大时，其内力____________。 D处的纵标值y D为_________。第6题第7题 7.图示结构，各杆EI=常数，用位移法计算，基本未知量最少是_________个。 8.图示结构用力法计算时，不能选作基本结构的是______。

3．用力法计算图示刚架，并绘其M 图，EI D 4m N/m EI 10kN/m A B C D 2EI EI 4m 2m 4m G F EI 10k N /m C F l ql 12 2 G A

一、选择题:（共10题，每小题2分，共20分） 1.A 2.D 3. A 4.D 5.A 6.C 7.D 8.B 9.C 10.C 二、填空题（共10空，每空2分，共20分） 1.不通过此铰的链杆 2. FP/2（→） 3.l θ（↓） 4. 刚体体系虚功原理 5.不变 6.-1/2 7.6 8.（c ） 9.反对称 10.无侧移的超静定结构三、问答题：（共2题，每小题5分，共10分） 1．图乘法的应用条件是什么？求变截面梁和拱的位移时可否用图乘法？答.图乘法的应用条件：1）杆轴线为直线，2）杆端的EI 为常数3）MP 和M 图中至少有一个为直线图形。否。（7分） 2．超静定结构的内力只与各杆件的刚度相对值有关，而与它们的刚度绝对值无关，对吗？为什么？答：不对。仅受荷载作用的超静定结构，其内力分布与该结构中的各杆刚度相对值有关；而受非荷载因素作用的超静定结构，其内力则与各杆刚度的绝对值有关。（7分）四、计算题. （1、2题8分，3题10分，4、5题12分,4题共计50分） 1．图示桁架，求1、2杆的轴力。解：F N1=75KN ，F N2=2 13 5 KN 2．图示刚架，求支座反力，并绘弯矩图。解：F Ay =22KN （↓）F Ax =48KN （←）F By =42KN （↑）最终的弯矩图为： 3．用力法计算图示刚架，并绘其M 图，EI 为常数。

结构力学的知识点

双筋计算方法：一As与As' 1、截面计算 1）假设a s=65mm，a s'=35mm，求得h0=h-a s 2）验算是否需要双筋。Mu= f cd bh02§b（1-0.5§b） 3）取§=§b，求As'=【M- f cd bh02§（1-0.5§）】/【f sd'（h0- a s'）】 4）求As=【f cd bx+f sd'As'】/ f sd 其中x=§b h0 下面选钢筋，钢筋层净距，钢筋间净距（大于30mm和直径d），保护层厚度，再计算a s和a s' 二、已知As'，求As 5）假设a s，求得h0=h-a s 6）求受压区高度x= h0-√h02-2【M- f sd'As'（h0- a s'）】/f cd b 7）当x﹤§b h0且x﹤2 a s'时，As=M/【f sd（h0- a s'）】当x≤§b h0且x≥2 a s'时，As=【f cd bx+f sd'As'】/ f sd 8）选择受拉钢筋直径的数量，布置截面钢筋（同上） 2、截面复核 1）检查钢筋布置是否符合规要求 2）将As=？As'=？h0=？f cd f sd' f sd 若带入x=【f sd As- f sd'As'】/f cd b ≤§b h0 ﹤2 a s' 用Mu= f sd As（h0- a s'）计算正截面承载力若2 a s'≤x≤§b h0，矩形截面抗弯承载力 Mu= f cd bx（h0-x/2）+ f sd'As'（h0- a s'）

一、As与As'均未知 1、截面设计 1）求偏心距e0=M/N 长细比l0/h﹥5，考虑偏心增大系数η（l0/h≤5时，取η=1）假设a s= a s'=45.当ηe0﹥0.3 h0时，为大偏心，反之， ξ1=0.27+2.7 e0/ h0 ξ2=1.15-0.01l0/h η=1+1/【1400（e0/ h0）】（l0/h）2ξ1ξ2 2）令§=§b，求As'=【Ne s- f cd bh02§b（1-0.5§b）】/ f sd'（h0- a s'） ≥ρmin bh （ρmin=0.2%）取σs= f sd 求As=【f cd bh0§b+ f sd'As'-N】/ f sd≥ρmin bh 二、已知As'，求As 1）求偏心距e0=M/N 长细比l0/h﹥5，考虑偏心增大系数η（l0/h≤5时，取η=1）假设a s= a s'=45.当ηe0﹥0.3 h0时，为大偏心，反之，2）计算受压区高度x= h0-√h02-2【Ne s - f sd'As'（h0- a s'）】/f cd b 当2 a s'﹤x≤§b h0时，取σs= f sd 求As=【f cd bx+ f sd'As'-N】/ f sd 当x≤§b h0 x≤2 a s'时，As=Ne s'/ f sd（h0- a s'） 3）选钢筋，看配筋率是否符合ρ+ρ'≥0.5%，纵筋最小净距（一般为30mm），重取a s= a s'=？，计算保护层厚度是否满足要求，最小截面宽度b min 2、截面复核 1）垂直于弯矩作用平面

结构力学主要知识点归纳

结构力学主要知识点一、基本概念 1、计算简图：在计算结构之前，往往需要对实际结构加以简化，表现其主要特点，略去其次要因素，用一个简化图形来代替实际结构。通常包括以下几个方面： A 、杆件的简化：常以其轴线代表 B 、支座和节点简化： ①活动铰支座、固定铰支座、固定支座、滑动支座； ②铰节点、刚节点、组合节点。 C 、体系简化：常简化为集中荷载及线分布荷载 D 、体系简化：将空间结果简化为平面结构 2、结构分类： A 、按几何特征划分：梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。 B 、按内力是否静定划分： ①静定结构：在任意荷载作用下，结构的全部反力和内力都可以由静力平衡条件确定。 ②超静定结构：只靠平衡条件还不能确定全部反力和内力，还必须考虑变形条件才能确定。二、平面体系的机动分析 1、体系种类 A 、几何不变体系：几何形状和位置均能保持不变；通常根据结构有无多余联系，又划分为无多余联系的几何不变体系和有多余联系的几何不变体系。 B 、几何可变体系：在很小荷载作用下会发生机械运动，不能保持原有的几何形状和位置。常具体划分为常变体系和瞬变体系。 2、自由度：体系运动时所具有的独立运动方程式数目或者说是确定体系位置所需的独立坐标数目。 3、联系：限制运动的装置成为联系（或约束）体系的自由度可因加入的联系而减少，能减少一个自由度的装置成为一个联系 ①一个链杆可以减少一个自由度，成为一个联系。②一个单铰为两个联系。 4、计算自由度：)2(3r h m W +-=,m 为刚片数，h 为单铰束，r 为链杆数。 A 、W>0,表明缺少足够联系，结构为几何可变； B 、W=0，没有多余联系； C 、W<0,有多余联系，是否为几何不变仍不确定。 5、几何不变体系的基本组成规则： A 、三刚片规则：三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两铰联，组成的体系是几何不变的，而且没有多余联系。 B 、二元体规则：在一个刚片上增加一个二元体，仍未几何不变体系，而且没有多余联系。 C 、两刚片原则：两个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。 6、虚铰：连接两个刚片的两根链杆的作用相当于在其交点处的一个单铰。虚铰在无穷远处的体系分析可见结构力学P20，自行了解。 7、静定结构的几何构造为特征为几何不变且无多余联系。三、静定梁与静定钢架 1、内力图绘制： A 、内力图通常是用平行于杆轴线方向的坐标表示截面的位置，用垂直于杆轴线的坐标表示

天津大学结构力学真题(最完整版)

天津大学研究生院1994年招收硕士生入学试题考试科目：结构力学（包含结构动力学）题号：0901 一．计算图1所示珩架指定杆的轴力()12,N N (10分) 二．结构仅在ACB 部分温度升高t 度，并且在D 处作用外力偶M 。试求图示刚架A,B 两点间水平向的相对位移。已知：各杆的EI 为常值，α为线膨胀系数，h 为截面高度。（20分）

三．用力法分析图3所示结构，绘M 图。计算时轴力和剪力对位移的影响略去不计。各杆的EI 值相同。（20分）半圆弧积分表：2 211 sin sin 2,cos sin 22424 x x xdx x xdx x = -=+? ? 四．试用位移法求解图4所示刚架并绘M 图。计算时不考虑轴力变形时对位移的影响。（20分）杆端力公式： 21 ,08 f f AB BA ql M M =-=,53,88 f f AB BA ql ql Q Q ==-

一．试用力矩分配法计算图5所示连续梁并绘M 图。（10分）二．求图示结构的自振频率和主振型，并作出振型图。已知：122,,m m EI m m ===常数，忽略阻尼影响。（20分）

天津大学研究生院1995年招收硕士生入学试题考试科目：结构力学题号：0901 一．选择题：在正确答案处画“√”。每题4分。 1．图示平面体系的几何组成性质是： A.几何不变且无多余联系的 B.几何不变且有多余联系的 C.几何可变的 D.瞬变的 2．图示结构A截面的剪力为： A. –P B. P C. P/2 D. –P/2 3.图示珩架内力为零的杆为： A.3根 B.6根 C.8根 D.7根

船舶结构力学设计

課程名稱：船舶結構力學第一部分課程性質與目標一、課程性質與特點本課程研究的主要對象是船體結構中的杆件、杆系和板的彎曲及穩定性,系統地闡述了結構力學中的基本理論與方法----力法、位移法及能量原理。是高等教育自學考試船舶與海洋工程專業的一門重要專業基礎課。二、課程目標與基本要求本課程的目標：學生通過該課程的學習，掌握結構力學的基本理論和方法，應用它們來解決船體結構中典型結構（杆系和板的彎曲及穩定性）的強度計算分析。還能處理一般工程結構中類似的力學問題。本課程基本要求： 1．掌握建立船體結構計算圖形的基本知識 2．掌握單跨梁的彎曲理論 3．掌握力法的基本原理和應用 4．掌握位移法和矩陣位移法的基本原理和應用 5．掌握能量原理及其應用 6．瞭解有限單元法的基本概念和解題過程 7．掌握矩形薄板的彎曲理論 8．掌握杆及板的穩定性概念，解答和應用 9．瞭解薄壁杆件扭轉的基本概念 10．該課程理論性強，力學概念較難建立，涉及數學知識較多，學習和掌握有一定的困難。相比較而言，單跨梁的彎曲理論和板的彎曲理論是本課程的基本基礎。力法，矩陣位移法，能量法部分偏重於原理和方法在結構分析中的應用。自學過程中應按大綱要求仔細閱讀教材，切實掌握有關內容的基本概念、基本原理和基本方法。學習過程中遵循吃透原理、掌握計算方法、看懂教材例題，完成部分習題。不懂的地方要反復學，前、後聯繫起來學，要克服浮燥心理，欲速則不達，慢工出細活。從而達到學懂、學會、學熟，及應用它們來解決實際結構計算。三、與本專業其他課程的關係本課程是船舶與海洋工程專業的一門專業基礎課，該課程應在修完學科基礎課和相關的專業基礎課後進行學習。先修課程：高等數學，理論力學，材料力學，船體結構與海洋工程製圖後續課程：船體強度與結構設計第二部分考核內容與考核目標第1章緒論一、學習目的與要求本章是對船舶結構力學總述性的概述。通過對本章的學習，明確船舶結構力學的內容與任務，是為了解決船體強度問題，結構力學研究的是船體結構的靜力回應，即內力與變形，以及受壓結構的穩定性問題。學習和掌握結構力學的基本原理與方法，經典的力法、位移法及能量原理。對船體結構及其簡化成相應的力學計算圖形有深刻的理解。二、考核知識點與考核目標（一）船舶結構力學的內容與任務（重點）識記：船體強度的內容，船舶結構力學的內容。理解：船舶結構力學與船體強度的聯繫。應用：分析船體強度與變形及其他問題（二）船體結構的計算圖形（重點）識記：計算圖形，典型的船體結構計算圖形（人工計算：四種。電腦計算：空間杆系結構和板、梁組合結構。）理解：船體結構計算圖形簡化的內涵和簡化過程。應用：實際船體結構簡化為與計算方法相應的計算圖形。第2章單跨梁的彎曲理論

结构力学

第一讲平面体系的几何组成分析及静定结构受力分析【内容提要】平面体系的基本概念，几何不变体系的组成规律及其应用。静定结构受力分析方法，反力、内力计算与内力图绘制，静定结构特性及其应用。【重点、难点】静定结构受力分析方法，反力、内力计算与内力图绘制一、平面体系的几何组成分析 (一)几何组成分析按机械运动和几何学的观点，对结构或体系的组成形式进行分析。 (二)刚片结构由杆(构)件组成，在几何分析时，不考虑杆件微小应变的影响，即每根杆件当做刚片。 (三)几何不变体系体系的形状(或构成结构各杆的相对位置)保持不变，称为几何不变体系，如图6-1-1 (四)几何可变体系体系的位置和形状可以改变的结构，如图6-1-2。图6-1-1 图6-1-2 (五)自由度确定体系位置所需的独立运动参数数目。如一个刚片在平面内具有3个自由度。(六)约束

减少体系独立运动参数(自由度)的装置。 1．外部约束指体系与基础之间的约束，如链杆(或称活动铰)，支座(固定铰、定向铰、固定支座)。2．内部约束指体系内部各杆间的联系，如铰接点，刚接点，链杆。规则一：一根链杆相当于一个约束。规则二：一个单铰(只连接2个刚片)相当于两个约束。推论：一个连接n 个刚片的铰(复铰)相当于(n－ 1)个单铰。规则三：一个单刚性结点相当于三个约束。推论：一个连接个刚片的复刚性结点相当于( n－ 1)个单刚性结点。 3．必要约束如果在体系中增加一个约束，体系减少一个自由度，则此约束为必要约束。 4．多余约束如果体系中增加一个约束，对体系的独立运动参数无影响，则此约束称为多余约束。(七)等效作用 1．虚铰两根链杆的交叉点或其延长线的交点称为(单)虚铰，其作用与实铰相同。平行链杆的交点在无限远处。 2．等效刚片一个内部几何不变的体系，可用一个刚片来代替。 3．等效链杆。两端为铰的非直线形杆，可用一连接两铰的直线链杆代二、几何组成分析 (一)几何不变体系组成的基本规则

船舶结构力学(交大)习题集答案

目录第1章绪论 (2) 第2章单跨梁的弯曲理论 (2) 第３章杆件的扭转理论 (15) 第４章力法 (17) 第5章位移法 (28) 第6章能量法 (41) 第7章矩阵法 (56) 第9章矩形板的弯曲理论 (69) 第10章杆和板的稳定性 (75)

第1章绪论１．１题１）承受总纵弯曲构件：连续上甲板，船底板，甲板及船底纵骨，连续纵桁，龙骨等远离中和轴的纵向连续构件（舷侧列板等）２）承受横弯曲构件：甲板强横梁，船底肋板，肋骨３）承受局部弯曲构件：甲板板，平台甲板，船底板，纵骨等４）承受局部弯曲和总纵弯曲构件：甲板，船底板，纵骨，递纵桁，龙骨等１．２题甲板板：纵横力（总纵弯曲应力沿纵向，横向货物或上浪水压力，横向作用）舷侧外板：横向水压力等骨架限制力沿中面内底板：主要承受横向力货物重量，骨架限制力沿中面为纵向力舱壁板：主要为横向力如水，货压力也有中面力第2章单跨梁的弯曲理论２.1题设坐标原点在左跨时与在跨中时的挠曲线分别为v(x)与v(1x ) １）图2.1o 3 3 3 23034 2 4 3()()()424()26666l l l l l l p x p x p x M x N x v x EI EI EI EI EI ---=++ ++o 原点在跨中：3 2 3 01 1 1104 ()4()266l l p x M x N x v x v EI EI EI -=+ ++o ，'11'11()0()022(0)0(0)2 l l v v p v N ?==???==? ２）3 3 203 ()32.2 ()266l l p x N x Mx v x x EI EI EI θ-=+++ o o 图３）3 3 3 002 ()22.3 ()666x x x l l p x N x qx dx v x x EI EI EI θ-=++- ?o o 图２.２题 a) 33 11131113 1(3)(2)61644464162 4pp p pl pl v v v EI EI ????=+=??-+?-????????? = 3 512pl EI 3 33321911()61929641624pl pl pl V EI EI EI ????= -++= ???????

结构力学知识点汇总

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1.关于∞点和∞线的下列四点结论： (1) 每个方向有一个∞点(即该方向各平行线的交点)。 (2) 不同方向上有不同的∞点。 (3) 各∞点都在同一直线上，此直线称为∞线。 (4) 各有限远点都不在∞线上。 2.多余约束与非多余约束是相对的，多余约束一般不是唯一指定的。一个体系中有多个约束时，应当分清多余约束和非多余约束，只有非多余约束才对体系的自由度有影响。 3.W>0, 缺少足够约束，体系几何可变。W=0, 具备成为几何不变体系所要求的最少约束数目。W<0，体系具有多余约束。 4.一刚片与一结点用两根不共线的链杆相连组成的体系内部几何不变且无多余约束。两个刚片用一个铰和一根不通过此铰的链杆相联，组成无多余约束的几何不变体系。两个刚片用三根不全平行也不交于同一点的链杆相联，组成无多余约束的几何不变体系。三个刚片用不在同一直线上的三个单铰两两相连，组成无多余约束的几何不变体系。 5.二元体规律：在一个体系上增加或拆除二元体，不改变原体系的几何构造性质。 6.形成瞬铰（虚铰）的两链杆必须连接相同的两刚片。 7.w=s-n ，W=0,但布置不当几何可变。自由度W >0 时，体系一定是可变的。但W ≤0仅是体系几何不变的必要条件。S=0,体系几何不变。 8..轴力FN --拉力为正；剪力FQ--绕隔离体顺时针方向转动者为正；弯矩M--使梁的下侧纤维受拉者为正。弯矩图--习惯绘在杆件受拉的一侧，不需标正负号；轴力和剪力图--可绘在杆件的任一侧，但需标明正负号。 9.剪力图上某点处的切线斜率等于该点处荷载集度q 的大小；弯矩图上某点处的切线斜率等于该点处剪力的大小。 10. 梁上任意两截面的剪力差等于两截面间载荷图所包围的面积；梁上任意两截面的弯矩差等于两截面间剪力图所包围的面积。 () ()Q dM x dF x dx =22() ()()Q dF x d M x q y dx dx ==-FN+d FN F N FQ+dFQ F Q M M+ dM d x d x ,, B A B A B A x NB NA x x x QB QA y x x B A Q x F F q dx F F q dx M M F dx =-=-=+? ? ?