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结构力学教程

结构力学课程设计

一、课程设计题目一）矩阵方程 1. 利用全选主元的高斯约当（Gauss-Joadan ）消去法求解如下方程组，并给出详细的程序注解和说明： ??? ?????? ? ????????=?????????????????????? ???????? ?? ???1536353424543214019753910862781071567554321x x x x x 2. 利用追赶法求解如下方程组，并给出详细的程序注解和说明。 ?? ? ?? ?? ?? ? ????????-=???????????????????????????????????862031234567891011121354321x x x x x 3. 利用全选主元的高斯约当（Gauss-Joadan ）消去法如下求解大型稀疏矩阵的大型方程组，并给出详细注解及说明。 ???? ?? ??????? ?????????????----=????????????????????????????? ??? ?????????????????????4292728642-0 1 -0 1 00001-0402003-0001050006000102-00034-000200000 6-00060020001-0087654321x x x x x x x x 二）结构力学 1. 试求解图示平面桁架各杆之轴力图，已知各材料性能及截面面积相同， 27.90,210cm A Gpa E ==。（注：在有限元分析中，桁架杆的模拟只能选择Ansys 的Link 单元）。 2. 试求解图示平面刚架内力图（轴力图、剪力图和弯矩图），已知各材料性能及截面面

结构力学名词解释整理

1. 框剪结构中剪力墙布置的三个原则：（1）沿结构单元的两个方向设置剪力墙，尽量做到分散、均匀、对称，使结构的质量中心和刚度中心尽量重合，防止在水平荷载的作用下，结构发生扭转。（2）在楼盖水平刚度急剧变化处，以及楼盖较大洞口的两侧，应设置剪力墙。（3）在同一方向各片剪力墙的抗侧刚度不应大小悬殊，以免水平地震作用过分集中到某一片剪力墙上。 2. 解决拱结构拱脚推力的三种方法：（1）推力由拉杆承受（2）推力由侧面框架结构承受（3）推力由基础直接承受 3. 变形体与刚体：（1）变形体固体在外力作用下会发生变形，包括物体尺寸的改变和形状的改变，这些固体称之为变形体。（2）刚体刚体是一种理想化的力学模型，理论力学认为刚体是这样的物体，在力的作用下，其内部任意二点之间的距离始终保持不变。 4. 索膜结构的四种主要形式： 1)．双曲面单元结构 2)．类锥形单元结构． 3)．索弯顶结构 4)．桅杆斜拉结构 5. 先张法与后张法：（1）先张法张拉预应力钢筋在浇筑混凝土之前进行的方法叫先张法。（2）后张法张拉预应力钢筋在浇筑混凝土之后，待混凝土达到一定的强度后再进行的方法叫后张法。 6. 端承桩与摩擦桩：（1）端承桩：是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩端阻力分担荷载较多的桩。（2）摩擦桩：是指桩顶竖向荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受，但桩侧阻力分担荷载较多的桩。 7. 钢骨混凝土结构的优点：（1）钢筋混凝土与型钢共同受力（2）与全钢结构相比，可节约钢材1/3左右：（3）型钢外包的钢筋混凝土不仅可以取代防腐，防火材料，而且更耐久，可节省经常性维护费用。（4）可用于钢结构和钢筋混凝土结构各种结构体系中。 8.筒体结构类型5种：实腹筒、框筒、桁架筒、筒中筒、筒束

结构力学求解器教程

式。 3、位移约束点击“命令-位移约束”出现下图，选取支座对应的节点码、制作类型、角度。 4、荷载条件点击“命令-荷载条件”出现下图，平时主要用到单元荷载中的（1）集中力、（2）均布力。选择单元码，荷载的类型，输入荷载大小，集中力还需要调整在此单元上的位置，最后调整荷载方向。

5、材料性质点击“命令-材料性质”出现下图，如果只求内力，则刚度可选择无穷大。求结构位移时需要输入抗拉刚度EA，E为弹性模量，以钢材为例弹性模量 E=2.06x105N/mm2=2.06x108105kN/m2，A为杆件横截面面积，抗拉刚度即为ExA的值。抗弯刚度EI，E为弹性模量，I为界面惯性矩，以矩形截面为例I=bh3/12，b-截面宽，h-截面高。型材可在型材表中查得，或者在截面特性小软件中查的，ExI的值即为抗弯刚度。到此模型建立完成三、计算结果

1、内力计算点击“求解-内力计算”出现下图，点击结构，选择轴力、剪力或者弯矩，可在观览器中看到结构相应的计算结果，也可以在上面选择单元，单元中的某一点来查看具体的内力值。点击输入可得到txt文件格式的计算结果。 2、位移计算点击“求解-位移计算”出现下图，点击结构，观览器中出现结构在荷载作用下的位移情况，同上一步也可以选择某一单元中的某点来查看具体位移，点击输出得到txt 文件格式的位移结果。

“结构力学I”课程标准

“结构力学I”课程标准课程名称：结构力学I 英文名称：Structural Mechanics I 课程代码：课程类别：专业教育必修课程（专业核心课程）课程学时：56 课程学分：3.5 适用专业：土木工程先修课程：高等数学、理论力学、材料力学等授课学院：建筑工程学院教研室：土木工程教研室制定人：赵腾飞、袁立群、孟昭博审定人：张绪涛、孟昭博、崔诗才一、课程性质《结构力学I》是土木工程专业必修的专业核心课程之一，将为后续专业课程学习打下良好的基础。通过本课程的学习，学生在理论力学和材料力学的基础上可以进一步掌握分析计算杆件体系的基本原理和方法，了解各类结构的受力性能，培养学生结构分析与计算的能力，为学习有关专业课程及进行结构设计和科学研究打下基础，并能够应用结构力学基本理论和方法解决工程实际问题。二、目标要求（一）总体目标掌握结构在荷载、支座移动等因素作用下结构强度、刚度等的分析、计算方法；掌握结构的合理组成形式及分析方法；熟悉结构力学相关的基本概念，了解近似计算方法、了解计算结构力学的相关分析方法。在头脑中初步建立结构的力学思维方式，能正确应用力学知识对结构的强度、刚度以及结构合理组成进行分析。（二）具体目标 1.知识目标

（1）能理解结构力学的一般概念及结构受力、变形等特点；（2）能正确建立力学相关计算模型并对其进行结构几何组成分析；（3）能正确利用多种方法对结构进行受力分析、绘制相应的内力图；（4）能正确通过虚功法求解结构的位移，并能大致绘制结构的变形图。 2.能力目标（1）能熟练计算、绘制静定结构、超静定结构的内力；（2）能熟练求出指定截面的广义位移；（3）能判别平面杆系结构的几何组成合理性。 3.素质目标（1）能将力学知识应用于实际工程中，着力培养工程实践能力；（2）引入前延、后续课程，做好课程衔接，形成课程体系，为后学专业课学习打好基础；（3）培养学生的受力概念、直观受力感觉和力学意识，勇于担当结构安全和经济两大重任。三、课程内容第1章绪论（一）课程教学内容 1. 基础内容基本要求：（1）掌握结构概念，了解结构分类；（2）掌握结构力学的研究对象、学科地位、研究内容等相关概念；（3）掌握结构简化计算模型的取用方法、原则，掌握各类杆系结构的受力和变形特点，了解常见的荷载类型及特点；（4）了解本课程的特点、要求和学习方法。重点：（1）计算模型的简化取用方法；（2）不同类别的杆系结构受力和变形特点。 2. 提高、拓展内容（1）了解、发现结构力学在工程实践中的应用；（2）探索身边的结构力学，趣味结构力学；（3）力学的学习方法讨论、交流会；

结构力学

Structural Mechanics 郑州大学樊友景教授高等教育出版社高等教育电子音像出版社结构力学是土木工程各类专业方向的一门重要的专业技术基础课，是土木工程专业的一门重要的主干课程。高等数学、理论力学和材料力学为结构力学提供了必要的数学基础和力学基础；结构力学的内容又将在钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础、高层结构、结构抗震等各后续专业课中得到广泛的应用。通过本课程的学习，使学生能较全面地掌握杆系结构的强度、刚度和稳定计算的基本理论和基本方法。为后续专关于作者单元测试软件说明综合测试电子教案使用说明退出第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章关闭试卷1试卷2试卷3试卷4试卷5试卷6试卷7试卷8试卷9试卷10关闭结构力学教学课件

郑州大学樊友景教授高等教育出版社高等教育电子音像出版社课件说明本软件依据的教材蓝本是龙驭球、包世华主编的《结构力学I——基本教程》(第二版)，高等教育出版社，2007 。主要内容包括静定结构分析、超静定结构分析、矩阵位移法、动力计算基础等共10章课堂教学内容；另有各章单元测试题和10 套综合测试题。学生做了单元测试题和综合测试题后，可立即得到评判和参考解答。本电子教案可用于高等学校土建、水利、力学等专业结构力学课程的教学，也可供有关工程技术人员参考。返回

郑州大学樊友景教授高等教育出版社高等教育电子音像出版社绪论静定结构的受力分析虚功原理与结构位移计算力法影响线结构的几何构造分析位移法(以直接建立平衡方程法为主）矩阵位移法结构动力计算基础渐近法及其他算法简述电子教案章目录返回位移法(以基本体系法为主）各章重点回顾第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章关闭

结构力学求解器教程

结构力学求解器教程文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

结构力学求解器教程一、软件界面介绍 1、命令窗口：所有命令都是在本窗口中输入。 2、观览器：浏览模型，和内力位移的窗口。点击“查看-观览器”可打开或关闭此窗口。二、建模建模由：节点+单元+位移约束+荷载条件+材料性质，5个命令组成。 1、节点点击“命令-节点”出现下图，依次将模型的各点的坐标输入即可。 2、单元点击“命令-单元”出现下图，将刚才输入的点连接起来，注意选好杆端的连接方式。 3、位移约束点击“命令-位移约束”出现下图，选取支座对应的节点码、制作类型、角度。 4、荷载条件点击“命令-荷载条件”出现下图，平时主要用到单元荷载中的（1）集中力、（2）均布力。选择单元码，荷载的类型，输入荷载大小，集中力还需要调整在此单元上的位置，最后调整荷载方向。 5、材料性质点击“命令-材料性质”出现下图，如果只求内力，则刚度可选择无穷

大。求结构位移时需要输入抗拉刚度EA，E为弹性模量，以钢材为例弹性模量E=mm2=m2，A为杆件横截面面积，抗拉刚度即为ExA的值。抗弯刚度 EI，E为弹性模量，I为界面惯性矩，以矩形截面为例I=bh3/12，b-截面宽，h-截面高。型材可在型材表中查得，或者在截面特性小软件中查的，ExI的值即为抗弯刚度。到此模型建立完成三、计算结果 1、内力计算点击“求解-内力计算”出现下图，点击结构，选择轴力、剪力或者弯矩，可在观览器中看到结构相应的计算结果，也可以在上面选择单元，单元中的某一点来查看具体的内力值。点击输入可得到txt文件格式的计算结果。 2、位移计算点击“求解-位移计算”出现下图，点击结构，观览器中出现结构在荷载作用下的位移情况，同上一步也可以选择某一单元中的某点来查看具体位移，点击输出得到txt文件格式的位移结果。四、注意事项 1、结构力学求解器中没有给定单位，所有单位均要自己统一，例如以标准单位m、kN为例，输入节点的坐标时单位为m，输入荷载单位为kN、kN/m、kN/m2，弹性模量E单位为kN/m2，截面面积A单位为m2，截面惯性矩I单位为m4。最后计算得到的结构内力单位分别为轴力、剪力（kN）、弯矩（kN*m）、位移（m）。 2、输入新命令时光标必须位移新的一行的行首，点击内力计算，位移

结构力学_习题集(含答案)

《结构力学》课程习题集西南科技大学成人、网络教育学院版权所有习题【说明】：本课程《结构力学》（编号为06014）共有单选题,判断题,计算题1,计算题2,计算题3,计算题4,几何构造分析等多种试题类型，其中，本习题集中有[计算题4]等试题类型未进入。一、单选题 1.弯矩图肯定发生突变的截面是（）。 A.有集中力作用的截面； B.剪力为零的截面； C.荷载为零的截面； D.有集中力偶作用的截面。 2.图示梁中C截面的弯矩是（）。 4m2m 4m 下拉)；上拉)；下拉)；下拉)。 3.静定结构有变温时，（）。 A.无变形，无位移，无内力； B.有变形，有位移，有内力； C.有变形，有位移，无内力； D.无变形，有位移，无内力。 4.图示桁架a杆的内力是（）。； B.－2P；； D.－3P。 5.图示桁架，各杆EA为常数，除支座链杆外，零杆数为（）。

A.四根； B.二根； C.一根； D.零根。 P a l = a P P P 6 6. 图示梁A 点的竖向位移为（向下为正）（）。 A.)24/(3EI Pl ； B.)16/(3EI Pl ； C.)96/(53EI Pl ； D.)48/(53EI Pl 。 P EI EI A l/l/22 2 7. 静定结构的内力计算与（）。无关；相对值有关；绝对值有关；无关，I 有关。 8. 图示桁架，零杆的数目为：（）。；；；。 9. 图示结构的零杆数目为（）。；；；。 10. 图示两结构及其受力状态，它们的内力符合（）。 A.弯矩相同，剪力不同； B.弯矩相同，轴力不同； C.弯矩不同，剪力相同； D.弯矩不同，轴力不同。

结构力学求解器教程

SM Solver 简明教程编者: Local HUST 2009年3月31号

第一部分：绪论在绪论里我想说明两个问题，一个是一些题外的话，一个就是求解器的功能的说明。结构力学求解器即SM Solver是一个很轻巧的计算软件，但是其功能相对来说来是比较强大的，其实它的操作并不复杂（相对其它一些工程上常用的计算软件来说，如ANSYS），但是我在学习的过程中却发现结构力学求解器的教程还真的是不多，在校图书馆里查找了一下没有相关的书籍，在网上百度了一下没有发现在什么有用的东西，我想是因为这个软件很简单没有必要专门写个教程，但是我想一个教程对一个初学者来说还是很有用的，我便有这样一个自己试着去写一个简教程的想法，于是我就小小的研究了下这个程序。来给出一些简单的供初学者入门的指导。当然由于我个人的水平有限再加上研究的时间也不长可能给大家写的东西只是一些很粗糙的很表面的，希望大家在读的过程中能够够给我多多提提宝贵的意见和建议帮助我进步，也帮助进一步的完善这个教程。对于结构力学求解器有很多的版本，为了明确期间，这里先简单的介绍一下我用的这个求解器的版本。这个版本的相关信息： SM Solver for student 版本1.5（学生版） ISBN 7-900015-23-X 清华大学土木系结构力学考研室研制高等教育出版社出品为什么要选择这个版本有以下几个原因：一：因为这个教程我主要面对学生的，所以在些选这个版本还是比较合适的。二：这个版本的求解器是我们在学习阶段比较好的一个选择，简单易学。

三：这个版本的功能还是可以的，能够解决我们平时学习中遇到的问题。四：软件之间都是相通的，精通一个其它的自己完全可以去学习，因为已经有了基础。这个教程内容不多，为了更好的帮助大家理解，在编排的过程中我在其中插入了好多截取的实例图片，这个能够更好的的去让大家学习实际的操作以及每一步操作人机交互的结果界面。程序功能 SM Solver是结构力学辅助分析计算的通用程序。其主要功能如下。自动求解功能： (1) 平面体系的几何组成分析，对于可变体系可静态或动画显示机构模态； (2) 平面静定结构和超静定结构的内力计算和位移计算，并绘制内力图和位移图； (3) 平面结构的自由振动和弹性稳定分析，计算前若干阶频率和屈曲荷载，并静态或动画显示各阶振型和失稳模态； (4) 平面结构的极限分析，求解极限荷载，并可静态或动画显示单向机构运动模态； (5) 平面结构的影响线分析，并绘制影响线图；智能求解功能： (1) 平面体系的几何构造分析：按三刚片法则求解，给出求解步骤； (2) 平面桁架的截面法：找出使指定杆为截面单杆的所有截面； (3) 平面静定组合结构智能求解：给出求解步骤；其它辅助功能： (1) 强大的命令文档编辑及文件读写功能。 (2) 二维结构的图形显示； (3) 分析求解结果的数值显示、图形显示和动画显示。几何组成

结构力学自测题(第六单元位移法解超静定结构)

结构力学自测题（第六单元位移法解超静定结构）姓名学号一、是非题（将判断结果填入括弧：以 O 表示正确，以 X 表示错误） 1、图示结构，?D 和 ?B 为位移法基本未知量，有 M i l ql AB B =-682 ?// 。（） l D ? 2、图 a 中 Z 1, Z 2 为位移法的基本未知量， i = 常数，图 b 是 Z Z 2110== , 时的弯矩图，即 M 2 图。（） a b l ( ) ( ) 3、图示超静定结构， ?D 为 D 点转角（顺时针为正），杆长均为 l , i 为常数。此结构可写出位移法方程 111202 i ql D ?+=/ 。（）二、选择题（将选中答案的字母填入括弧内） 1、位移法中，将铰接端的角位移、滑动支承端的线位移作为基本未知量： A. 绝对不可； B. 必须； C. 可以，但不必； D. 一定条件下可以。（） 2、AB 杆变形如图中虚线所示，则 A 端的杆端弯矩为： A.M i i i l AB A B AB =--426???/ ; B.M i i i l AB A B AB =++426???/ ; C.M i i i l AB A B AB =-+-426???/ ; D.M i i i l AB A B AB =--+426? ??/。（） ?A B 3、图示连续梁，已知 P , l ，?B , ?C , 则： A . M i i BC B C =+44?? ； B . M i i BC B C =+42?? ； C . M i Pl BC B =+48?/ ； D . M i Pl BC B =-48?/ 。（） l l l l /2/2

《结构力学》课程教学大纲(精)

《结构力学》课程教学大纲课程编号：L263009 课程类别：专业基础课学分数： 5 学时数：80 适用专业：土木工程应修基础课程：《材料力学》、《理论力学》一、本课程的地位和作用本课程是土木工程专业技术平台课程中的一门基础课程。通过本课程的教学使学生掌握结构力学的基本原理、基本理论和基本方法，具备将工程实践中的实际问题抽象为相应的力学模型并运用相应的力学计算公式进行求解的基本能力，具备解决工程实践中相应的结构力学实际问题的基本能力，具备运用常用工程力学计算机软件进行工程力学分析、计算的基本能力。二、本课程的教学目标在学习理论力学和材料力学等课程的基础上进一步掌握平面杆系结构分析计算的基本概念，基本原理和基本方法，了解各类结构的受力性能，为学习有关专业课程以及进行结构设计和科学研究打好力学基础，培养结构分析与计算等方面的能力。三、课程内容和基本要求第一章绪论 1、教学基本要求（1）了解结构力学的任务，与其它课程的关系及常见杆件结构的分类；（2）熟练掌握结构计算简图的概念和确定结构计算简图的原则；（3）熟练掌握杆件结构的支座分类和结点分类；（4）理解荷载的分类。 2、教学内容（1）结构力学研究对象和任务（2）Δ结构计算简图（3）Δ结构分类（4）荷载分类第二章体系几何组成分析 1、教学基本要求（1）理解几何不变体系、几何可变体系、瞬变体系和刚片、约束、自由度等概念；（2）熟练掌握无多余约束的几何不变体系的几何组成规则；（3）应用规则分析常见体系的几何组成；（4）理解结构的几何特性与静力特性的关系。

2、教学内容（1）几何组成分析目的（2）*运动自由度概念（3）Δ几何不变体系简单组成规则（4）Δ几何组成分析示例（5）静定结构和超静定结构第三章静定结构内力分析 1、教学基本要求（1）熟练掌握截面内力计算和内力图的形状特征；（2）熟练掌握绘制弯矩图的叠加法；（3）应用截面法求解静定结构，绘制其内力图；（4）理解桁架的受力特点及按几何组成分类。应用结点法和截面法及其联合应用，会计算简单桁架、联合桁架即复杂桁架。（5）熟练掌握三铰拱的反力和内力计算。了解三铰拱的内力图绘制的步骤。理解三铰拱合理拱轴的形状及其特征；（6）理解静定结构受力分析方法，静定结构的一般性质，各种结构形式的受力特点。 2、教学内容（1）Δ静定梁（2）Δ*静定钢架（3）*三铰拱（4）Δ静定桁架和静定组合结构（5）静定结构基本性质和受力特点第四章虚功原理和结构位移计算 1、教学基本要求（1）了解温度改变、支座移动引起的位移计算；（2）理解变形体虚功原理和互等定理；（3）理解实功、虚功、广义力、广义位移的概念；（4）熟练掌握荷载产生的位移计算；（4）应用图乘法求位移。 2、教学内容

《结构力学》各章节自测题及解析13页

结构力学自测题（第一单元）几何组成分析姓名学号一、是非题（将判断结果填入括弧：以 O 表示正确，以 X 表示错误） 1、图中链杆1 和2 的交点O可视为虚铰。() 2、两刚片或三刚片组成几何不变体系的规则中，不仅指明了必需的约束数目，而且指明了这些约束必须满足的条件。() 3、在图示体系中，去掉1 — 5 ， 3 — 5 ， 4 — 5 ， 2 — 5 ，四根链杆后，得简支梁12 ，故该体系为具有四个多余约束的几何不变体系。() 4、几何瞬变体系产生的运动非常微小并很快就转变成几何不变体系，因而可以用作工程结构。() 5、图示体系为几何可变体系。() 6、图示体系是几何不变体系。() 7、图示体系是几何不变体系。() 二、选择题（将选中答案的字母填入括弧内）1、图示体系虽有 3 个多余约束，但为保证其几何不变，哪两根链杆是不能同时去掉的。 A. a 和e ; B. a 和b ; C. a 和c ; D. c 和e 。() 2、欲使图示体系成为无多余约束的几何不变体系，则需在A 端加入： A．固定铰支座； B．固定支座； C．滑动铰支座； D．定向支座。 () 3、图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。() 4、（题同上）() 5、（题同上）() 6、（题同上）() 三、填充题（将答案写在空格内） 1、图示体系是 ____________________________________ 体系。 2．图示体系是 ____________________________________ 体系。 3．图示体系是 ____________________________________ 体系。四、分析图示平面体系的几何组成。 1． 2．( 图中未编号的点为交叉点。) 3．( 图中未画圈的点为交叉点。) 五．试分析图示体系的几何组成。结构力学自测题（第二单元）静定梁、刚架内力计算姓名学号一、是非题（将判断结果填入括弧：以 O 表示正确，以 X 表示错误） 1、在静定刚架中，只要已知杆件两端弯矩和该杆所受外力，则该杆内力分布就可完全确定。（） 2、图示结构 B 支座反力等于P/2 ()↑。（） 3、图示结构的支座反力是正确的。（） 4、图示结构|| M C =0。（） 5、图示两相同的对称三铰刚架，承受的荷载不同，但二者的支座反力是相同的。（） 6、图示结构M图的形状是正确的。（）

结构力学大作业

西南大学网络与继续教育学院课程考试答题卷学号：姓名：层次：类别：专业： 201 年月课程名称【编号】：【】卷题号一二三四五总分评卷人得分（横线以下为答题区）一、名词解释：本大题共10个名词，请任选5个作答，每个4分，共计20分。 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。 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。二、简答题：本大题共3小题，请任选2小题作答，每题10分，共20分。 1、简述刚架内力计算步骤。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、简述计算结构位移的目的。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。三、分析计算题：本大题共3小题，每小题20分，共计60分。 1、几何组成分析：本题共3个体系如图1，图2，图3所示，任选2个进行分析，每个10分，计20分。

《结构力学》参考资料

现代远程教育《结构力学》课程学习指导书作者：樊友景

结构力学课程学习指导书第一章绪论（一）本章学习目标： 1、了解结构力学的任务，与其他课程间的关系及常见杆件结构的类型。 2、掌握结构计算简图的概念和确定计算简图的原则。 3、掌握杆件结构的支座分类及结点分类。（二）本章重点、要点： 1、识记：各种支座能产生的反力，全铰与半铰的区别，计算简图的含义，确定计算简图的原则。 2、领会：铰结点、刚结点和组合结电的特点。第二章平面体系的几何组成分析（一）本章学习目标： 1、理解几何不变体系、几何可变体系、刚片、自由度和计算自由度、约束等概念并理解瞬变体系和常变体系的区别。 2、掌握无多余约束的几何不变体系的几何组成规则，并能运用这些规则正确地判断体系是否属于几何不变的。 3、熟练掌握常见的简单体系的几何组成分析。 4、理解体系的几何特性与静力特性。（二）本章重点、要点： 1、识记：几何不变体系、几何可变体系的概念；常变体系、瞬变体系的概念；可用作建筑结构的体系；自由度、刚片、约束的概念；把复铰折算成单铰的算式；无多余约束的几何不变体系的组成规则；二元体的概念。 2、领会：点与刚片的自由度；连杆、单铰的约束作用；虚铰的概念及其约束作用。静定结构的几何特性和静力特性。 3、简单应用：体系的几何组成分析。（三）本章练习题或思考题： 1、单项选择题 1-1、已知某体系的计算自由度W=－３，则体系的（） A 多余约束数≥3 B 自由度=0 C 多余约束数=3 D 自由度=3 1-2、将三刚片组成无多余约束的几何不变体系，必要的约束数目是几个（） A 2 B 3 C 4 D 6 1-3、三刚片组成无多余约束的几何不变体系，其联结方式是（） A 以任意的三个铰相联 B 以不在一条线上三个铰相联 C 以三对平行链杆相联 D 以三个无穷远处的虚铰相联 1-4、瞬变体系在一般荷载作用下（） A 产生很小的内力 B 不产生内力 C 产生很大的内力 D 不存在静力解答 1-5、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（）

结构力学最全的知识点梳理及学习方法

第一章绪论 §1-1 结构力学的研究对象和任务一、结构的定义:由基本构件（如拉杆、柱、梁、板等）按照合理的方式所组成的构件的体系，用以支承荷载并传递荷载起支撑作用的部分。注：结构一般由多个构件联结而成，如：桥梁、各种房屋（框架、桁架、单层厂房）等。最简单的结构可以是单个的构件，如单跨梁、独立柱等。二、结构的分类：由构件的几何特征可分为以下三类 1．杆件结构——由杆件组成，构件长度远远大于截面的宽度和高度，如梁、柱、拉压杆。2．薄壁结构——结构的厚度远小于其它两个尺度，平面为板曲面为壳，如楼面、屋面等。 3．实体结构——结构的三个尺度为同一量级，如挡土墙、堤坝、大块基础等。三、课程研究的对象 ?材料力学——以研究单个杆件为主 ?弹性力学——研究杆件（更精确）、板、壳、及块体（挡土墙）等非杆状结构 ?结构力学——研究平面杆件结构四、课程的任务 1．研究结构的组成规律，以保证在荷载作用下结构各部分不致发生相对运动。探讨结构的合理形式，以便能有效地利用材料，充分发挥其性能。 2．计算由荷载、温度变化、支座沉降等因素在结构各部分所产生的内力，为结构的强度计算提供依据，以保证结构满足安全和经济的要求。 3．计算由上述各因素所引起的变形和位移，为结构的刚度计算提供依据，以保证结构在使用过程中不致发生过大变形，从而保证结构满足耐久性的要求。 §1-2 结构计算简图

一、计算简图的概念：将一个具体的工程结构用一个简化的受力图形来表示。选择计算简图时，要它能反映工程结构物的如下特征： 1．受力特性（荷载的大小、方向、作用位置） 2．几何特性（构件的轴线、形状、长度） 3．支承特性（支座的约束反力性质、杆件连接形式）二、结构计算简图的简化原则 1．计算简图要尽可能反映实际结构的主要受力和变形特点，使计算结果安全可靠；．．．．．．．．．．．．．．。 2．略去次要因素，便于分析和计算．．．．．．．三、结构计算简图的几个简化要点 1．实际工程结构的简化：由空间向平面简化 2．杆件的简化：以杆件的轴线代替杆件 3．结点的简化：杆件之间的连接由理想结点来代替（1）铰结点：铰结点所连各杆端可独自绕铰心自由转动，即各杆端之间的夹角可任意改变。不存在结点对杆的转动约束，即由于转动在杆端不会产生力矩，也不会传递力矩，只能传递轴力和剪力，一般用小圆圈表示。（2）刚结点：结点对与之相连的各杆件的转动有约束作用，转动时各杆间的夹角保持不变，杆端除产生轴力和剪力外，还产生弯矩，同时某杆件上的弯矩也可以通过结点传给其它杆件。（3）组合结点（半铰）：刚结点与铰结点的组合体。 4.支座的简化：以理想支座代替结构与其支承物（一般是大地）之间的连结（1）可动铰支座：又称活动铰支座、链杆支座、辊轴支座，允许沿支座链杆垂直方向的微小移动。沿支座链杆方向产生一个约束力。（2）固定铰支座：简称铰支座，允许杆件饶固定铰铰心有微小转动。过铰心产生任意方向的

结构力学题库4

结构力学自测题（第四单元）结构位移计算姓名学号一、是非题（将判断结果填入括弧：以 O 表示正确，以 X 表示错误） 1、用图乘法可求得各种结构在荷载作用下的位移。( ) 2、图示简支梁，当 P 11= ，P 20= 时，1 点的挠度为 0.01653l EI / ，2 点挠度为 0.0773l EI /。当 P 10=，P 21= 时，则 1 点的挠度为 0.0213 l EI / 。（） l 3、已知图 a 所示刚架的 M P 图如图 b ，各杆EI = 常数，则结点 B 的水平位移为：?BH = [ 1 /（EI ）]×[20×4×(1/2)×4 + (1/3)×4×48×(3/4)×4]=352/(EI ) （。（） (kN m) ( a )( b ) 4、在非荷载因素 ( 支座移动，温度变化 , 材料收缩等 ) 作用下，静定结构不产生内力，但会有位移，且位移只与杆件相对刚度有关。（） 5、图示为刚架的虚设力系，按此力系及位移计算公式可求出杆 A C 的转角。（） C 1 P 6、图示梁的跨中挠度为零。（） 7、图示梁 A B 在所示荷载作用下的 M 图面积为 ql 33 。（） l A l /2 8、图示桁架结点 C 水平位移不等于零。（） 9、图示对称桁架各杆 E A 相同，结点 A 和结点 B 的竖向位移均为零。（） 10、图示桁架中，结点 C 与结点 D 的竖向位移相等。（）二、选择题（将选中答案的字母填入括弧内） 1、图示结构 A 截面转角（设顺时针为正）为： A .22Pa EI / ; B .-Pa EI 2 / ; C .542Pa EI /() ; D .-542 Pa EI /() 。（） a a A 2、图 a 所示结构的 M P 图示于图 b , B 点水平位移 ()→ 为： A . 5244ql EI ; B . 25484 ql EI ; C . 4854ql EI ; D . 16324 ql EI 。（） l 2 ql /ql 2 3、图示刚架 l a >>0 , B 点的水平位移是： A . 不定，方向取决于 a 的大小； B . 向左； C . 等于零； D . 向右。（） 4、图示静定多跨粱，当 EI 2 增大时， D 点挠度： A . 不定，取决于 EI EI 12；B . 减小； C . 不变； D . 增大。（） 5、图示刚架中杆长 l ， EI 相同，A 点的水平位移为: A. ()2302 M l EI /→; B. ()M l EI 02 3/→; C. ()2302 M l EI /←; D. ()02 3M l EI /←。（） l M A 6、图示为结构在荷载作用下的 M P 图，各杆 EI =常数，支座 B 截面处的转角为： A. 16/(EI ) ( 顺时针 ); B. 0; C. 8/(EI ) ( 顺时针 ); D. 18/(EI ) ( 顺时针 )。（） 4m 2m 12kN.m B 7、图示桁架各杆 EA =常数，则结点K 的水平位移（ → ）等于： A. 2( 1+2 )Pa / (EA ) ; B. ( 4Pa ) / (EA ) ; C. ( 2+2 )Pa / ( EA ) ; D. ( 3Pa ) / (EA ) 。（） a a

结构力学课程作业

结构力学课程作业 ——多层多跨框架结构内力计算一、要求 1、计算框架结构在荷载作用下的弯矩和结点位移。 2、计算方法：（1）用迭代法、D 值法、反弯点法及求解器计算水平荷载作用下的框架弯矩；（2）用迭代法、分层法、二次力矩分配法及求解器计算竖向荷载作用下框架弯矩。 3、分析近似法产生误差的原因。二、计算简图及基本数据本组计算的结构其计算简图如图一所示，基本数据如下。混凝土弹性模量：72 3.010/h E kN m =? 图一构件尺寸：柱：底层：2 3040b h cm ?=? 其它层：23030b h cm ?=?

梁：边梁：2 2560b h cm ?=? 中间梁：2 2530b h cm ?=? 水平荷载： 15P kN 顶＝，30P kN 其他＝（见图二）竖向均布恒载： 17/q kN m 顶＝ 21/q k N m 其它＝（见图八）各构件的线刚度： EI i L = ，其中312b h I ?= 边梁：3 34 10.250.6 4.51012I m -?==? 73 11 3.010 4.510225006EI i kN m L -???===? 中间梁： 344 20.250.3 5.6251012I m -?==? 74 22 3.010 5.6251067502.5EI i kN m L -???===? 底层柱： 3 34 40.30.4 1.61012I m -?==? 73 44 3.010 1.61096005EI i kN m L -???===? 其它层柱：3 44 30.30.3 6.751012I m -?==? 74 33 3.010 6.75106136.43.3EI i kN m L -???===? 三、水平荷载作用下的计算（一）用迭代法计算 1、计算各杆的转角分配系数ik μ'

结构力学(二)

结构力学（二）参考资料一、单项选择题（本大题共0分，共 80 小题，每小题 0 分） 1. 位移法的基本结构是( ) A. 静定刚架 B. 单跨静定梁的组合体 C. 单跨超静定梁的组合体 D. 铰结体系 2. ：以下关于影响线的说法不正确的一项为( ) A. 影响线指的是单位力在结构上移动时所引起的结构的某一内力(或反力)变化规律的图形 B. 利用影响线可以求结构在固定荷载作用下某个截面的内力 C. 利用影响线可以求结构某个截面内力的最不利荷载位置 D. 影响线的横坐标是截面位置，纵坐标为此截面位置处的截面内力值 3. A. B. C. D. 仅由平衡条件不能确定 ( ) 4. 不计杆的分布质量，图示体系的动力自由度为 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 5. 用力法计算超静定结构时，其基本未知量为 A. 杆端弯矩 B. 结构角位移 C. 结点线位移

D. 多余未知力 6. 单元坐标转换矩阵是（） A. 奇异矩阵 B. 对称三对角矩阵 C. 对称非奇异矩阵 D. 正交矩阵 7. 位移法的基本未知量包括（） A. 独立的角位移 B. 独立的线位移 C. 独立未知的结点角位移和线位移 D. 结点位移 8. 图乘法计算位移的公式中( ) 可取自任何图形 A. A和y C B. A和y 必须取自直线图形 C C. 仅要求A必须取自直线图形 D. 仅要求y 必须取自直线图形 C 9. 已知材料屈服极限 =300MPa,结构截面形状如图所示，则极限弯矩Mu=（） A. 20kN?m B. 25kN?m C. 30kN?m D. 35kN?m. 10. 欲减小图示结构的自振频率，可采取的措施有（） A. 减小质量m B. 增大刚度EI C. 将B支座改为固定端 D. 去掉B支座 11. 图（b）为图（a）所示结构MK影响线，利用该影响线求得图（a）所示固定荷载作用下的MK值为（）

学科思维导图结构力学教学研究.docx

学科思维导图结构力学教学研究关键词：学科思维导图；结构力学；教学研究；复杂工程问题结构力学是土木工程专业非常重要的一门专业基础课，XXX农业大学除土木工程专业外，其他开设结构力学的专业有道路桥梁与渡河工程、农业水利工程、水利水电工程、给排水科学与工程、木材科学与工程等。与其他工科学校相类似，结构力学是继理论力学、材料力学后非常重要的一门力学课程，它为后续钢筋混凝土结构、钢结构、高层建筑结构、桥梁工程等相关专业课程的学习提供必要的力学基础，同时课程中的基本概念、基本原理和方法对以后指导工程设计非常重要，要求同学们重点掌握。但是，由于结构力学知识点多，部分内容理解上比较抽象，再加上学时有限，教师不能将每个知识点讲得非常透彻，所以大部分同学反映该课程比较难学，因此，如何让同学们准确把握知识点的内涵与相互关系，学会力学分析问题的方法和提高其学习的能力，是所有结构力学授课教师必须面对与思考的问题。思维导图是表达发散性思维的有效图形思维工具，改变了传统的线性思维模式，将形象思维与抽象思维进行了很好地结合，帮助人们用联想思维进行思考问题，改善记忆和想象力，充分地开发左右脑的无限潜能[1]。思维导图是发散性的，有助于培养一个人的全面性思维与逻辑性；思维导图是记忆性的，有助于人们学习和记忆各类知识，更高效地完成工作。笔者尝试将思维导图作为一种工具引入到结构力学教学中，给同学们提供一种学习方法，打通知识点掌握到能力提高的壁垒，调动同学们学习结构力学的兴趣，推动结构力学的教学改革，更好地适

应新时代工程教育认证对工科学生提出的具备解决复杂工程问题的能力要求。一、结构力学课程教学的特点结构力学是研究结构的合理形式以及结构在受力状态下内力、变形、动力反应和稳定性等方面的规律性学科[2]。传统的结构力学课程具有以下特点： 1.知识点多，前后内容环环相扣。既有平面几何组成规律的内容，也有静力荷载作用下五种基本类型结构（梁、拱、桁架、刚架和组合结构）的内力与位移计算问题，还有影响线问题，结构的动力计算、弹性稳定、塑性分析与极限荷载等内容。平面几何组成分析的学习有助于了解结构中杆件组成的相互关系，便于选择对应的计算方法；静定结构中平衡方程与截面法是内力计算的基础，其掌握的程度直接影响后续静定结构的位移计算；而静定结构的位移计算又是超静定结构内力计算的基础；静力荷载下的内力与位移计算是动力荷载结构响应分析的基础；结构的弹性设计又是结构塑性设计与极限荷载计算的基础。这就要求教师不仅重视知识的传授，而且要引导学生归纳知识点，掌握课程的学习方法，避免填鸭式的灌输知识，没有调动学生学习的主观能动性与探索精神。 2.实践性强，与工程实际联系紧密。结构力学中很多计算都是以计算简图作为分析的对象，计算简图的简化是联系实际与计算模型的桥梁，计算简图的合理选择是结构分析的一个重要环节，也是必须解决的首要问题。计算简图的简化要把握“存本去末”与“计算简化”两个