結(jié)構(gòu)力學(xué)主要知識(shí)點(diǎn)歸納(共4頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上結(jié)構(gòu)力學(xué)主要知識(shí)點(diǎn)一、基本概念1、計(jì)算簡(jiǎn)圖：在計(jì)算結(jié)構(gòu)之前，往往需要對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)加以簡(jiǎn)化，表現(xiàn)其主要特點(diǎn)，略去其次要因素，用一個(gè)簡(jiǎn)化圖形來(lái)代替實(shí)際結(jié)構(gòu)。通常包括以下幾個(gè)方面：A、桿件的簡(jiǎn)化：常以其軸線(xiàn)代表B、支座和節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化：活動(dòng)鉸支座、固定鉸支座、固定支座、滑動(dòng)支座；鉸節(jié)點(diǎn)、剛節(jié)點(diǎn)、組合節(jié)點(diǎn)。C、體系簡(jiǎn)化：常簡(jiǎn)化為集中荷載及線(xiàn)分布荷載D、體系簡(jiǎn)化：將空間結(jié)果簡(jiǎn)化為平面結(jié)構(gòu)2、結(jié)構(gòu)分類(lèi)：A、按幾何特征劃分：梁、拱、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)。B、按內(nèi)力是否靜定劃分：靜定結(jié)構(gòu)：在任意荷載作用下，結(jié)構(gòu)的全部反力和內(nèi)力都可以由靜力平衡條件確定。超靜定結(jié)構(gòu)：只靠平衡條件還不能

2、確定全部反力和內(nèi)力，還必須考慮變形條件才能確定。二、平面體系的機(jī)動(dòng)分析1、體系種類(lèi)A、幾何不變體系：幾何形狀和位置均能保持不變；通常根據(jù)結(jié)構(gòu)有無(wú)多余聯(lián)系，又劃分為無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系和有多余聯(lián)系的幾何不變體系。B、幾何可變體系：在很小荷載作用下會(huì)發(fā)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不能保持原有的幾何形狀和位置。常具體劃分為常變體系和瞬變體系。2、自由度：體系運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)方程式數(shù)目或者說(shuō)是確定體系位置所需的獨(dú)立坐標(biāo)數(shù)目。3、聯(lián)系：限制運(yùn)動(dòng)的裝置成為聯(lián)系（或約束）體系的自由度可因加入的聯(lián)系而減少，能減少一個(gè)自由度的裝置成為一個(gè)聯(lián)系一個(gè)鏈桿可以減少一個(gè)自由度，成為一個(gè)聯(lián)系。一個(gè)單鉸為兩個(gè)聯(lián)系。4、計(jì)算自由度

3、：,m為剛片數(shù)，h為單鉸束，r為鏈桿數(shù)。A、W>0,表明缺少足夠聯(lián)系，結(jié)構(gòu)為幾何可變；B、W=0，沒(méi)有多余聯(lián)系；C、W<0,有多余聯(lián)系，是否為幾何不變?nèi)圆淮_定。5、幾何不變體系的基本組成規(guī)則：A、三剛片規(guī)則：三個(gè)剛片用不在同一直線(xiàn)上的三個(gè)單鉸兩兩鉸聯(lián)，組成的體系是幾何不變的，而且沒(méi)有多余聯(lián)系。B、二元體規(guī)則：在一個(gè)剛片上增加一個(gè)二元體，仍未幾何不變體系，而且沒(méi)有多余聯(lián)系。C、兩剛片原則：兩個(gè)剛片用一個(gè)鉸和一根不通過(guò)此鉸的鏈桿相聯(lián)，為幾何不變體系，而且沒(méi)有多余聯(lián)系。6、虛鉸：連接兩個(gè)剛片的兩根鏈桿的作用相當(dāng)于在其交點(diǎn)處的一個(gè)單鉸。虛鉸在無(wú)窮遠(yuǎn)處的體系分析可見(jiàn)結(jié)構(gòu)力學(xué)P20，自行了解。

4、7、靜定結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)造為特征為幾何不變且無(wú)多余聯(lián)系。三、靜定梁與靜定鋼架1、內(nèi)力圖繪制：A、內(nèi)力圖通常是用平行于桿軸線(xiàn)方向的坐標(biāo)表示截面的位置，用垂直于桿軸線(xiàn)的坐標(biāo)表示內(nèi)力的數(shù)值而繪出的。B、彎矩圖習(xí)慣繪在桿件受拉的一側(cè)，而圖上可不注明正負(fù)號(hào)；梁的剪力圖和軸力圖將正值的豎標(biāo)繪在基線(xiàn)的上方，同時(shí)注明正負(fù)號(hào)；剛架的剪力圖和軸力圖將正值的豎標(biāo)繪在桿件的任意一側(cè)，但必須注明正負(fù)號(hào)。C、軸力以拉為正，剪力以繞隔離體順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)為正；彎矩以使梁的下側(cè)纖維受拉為正。D、一般先求出支反力再求內(nèi)力。2、計(jì)算躲跨靜定梁的順序應(yīng)該是先附屬部分，后基本部分。3、靜定結(jié)構(gòu)的特征：A、靜力解答唯一性B、在靜定結(jié)構(gòu)中，除

5、荷載外，其他任何原因如溫度改變、支座位移、材料收縮、制造誤差等均不引起內(nèi)力。C、平衡力系的影響：當(dāng)由平衡力系組成的荷載作用于靜定結(jié)構(gòu)的某一本身為幾何不變的部分上時(shí)，則只有則只有此部分受力，其余部分的反力和內(nèi)力為零。D、荷載等效變換的影響：合力相同的各種荷載稱(chēng)為靜力等效的荷載。當(dāng)作用在靜定結(jié)構(gòu)的某一本身幾何不變部分上的荷載在該部分范圍內(nèi)作等效變換時(shí)，則只有該部分的內(nèi)力發(fā)生變化，而其余部分的內(nèi)力保持不變。四、靜定桁架1、桁架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)：只受軸力2、桁架內(nèi)力分析方法：A、節(jié)點(diǎn)法：所取隔離體只包含一個(gè)節(jié)點(diǎn)。L形節(jié)點(diǎn)：當(dāng)節(jié)點(diǎn)上無(wú)荷載時(shí)，兩桿內(nèi)力皆為0；T形節(jié)點(diǎn)：當(dāng)節(jié)點(diǎn)無(wú)荷載時(shí)，第三桿（又稱(chēng)單桿）必為零，

6、共線(xiàn)兩桿內(nèi)力相等且符號(hào)相同；X形節(jié)點(diǎn)：當(dāng)節(jié)點(diǎn)無(wú)荷載時(shí)，共線(xiàn)兩桿內(nèi)力相等且符號(hào)相同；K形荷載：當(dāng)節(jié)點(diǎn)無(wú)荷載時(shí)，共線(xiàn)兩桿內(nèi)力相等且符號(hào)相同。B、截面法：所取隔離體不只包括一個(gè)節(jié)點(diǎn)。力矩法投影法五、結(jié)構(gòu)位移計(jì)算1、虛功原理：變形體系處于平衡的必要和充分條件是，對(duì)于任何虛位移，外力所作虛功總和等于各微段上的內(nèi)力在其變形上所作的虛功總和，或者簡(jiǎn)單的說(shuō)，外力虛功等于變形虛功。2、變形虛功方程：外力虛功：3、單位荷載外力虛功單位荷載內(nèi)力虛功 （常不考慮剪切影響）4、圖乘法：一個(gè)彎矩圖的面積乘以其形心處所對(duì)應(yīng)的另一個(gè)直線(xiàn)彎矩圖上的豎標(biāo),再除以EI。A、使用條件：桿件為直線(xiàn)；EI=常數(shù)；和兩個(gè)彎矩圖中至少有一個(gè)

7、是直線(xiàn)圖形。B、注意點(diǎn)：豎標(biāo)取自直線(xiàn)圖形和在桿件的同側(cè)乘積取正號(hào)，異側(cè)則取負(fù)號(hào)。5、溫度變化，靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算，t為桿件軸心溫度變化值，為桿件兩側(cè)溫度變化之差。六、超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算力法1、力法：解除超靜定結(jié)構(gòu)的多余聯(lián)系而得到靜定的基本結(jié)構(gòu)，以多余未知力作為基本未知量，根據(jù)基本體系應(yīng)與原結(jié)構(gòu)變形相同而建立的位移條件，首先求出其多余未知力，然后由平衡條件即可計(jì)算其余反力、內(nèi)力。2、超靜定問(wèn)題求解思路：A、超靜定問(wèn)題需綜合考慮以下三個(gè)方面：平衡條件；幾何條件；物理?xiàng)l件。B、確定超靜定次數(shù)。C、確定基本結(jié)構(gòu)及基本體系。3、力法的典型方程（以三階方程組為例）方程意義：基本結(jié)構(gòu)在全部多余未知力和荷載共同作用

8、下，在去掉各多余聯(lián)系處沿各多余未知力方向的位移，應(yīng)與原結(jié)構(gòu)相應(yīng)的位移相等。4、力法解題步驟：確定基本體系；寫(xiě)出位移條件,力法方程；作單位彎矩圖,荷載彎矩圖；求出系數(shù)和自由項(xiàng)；解力法方程；疊加法作彎矩圖。5、力法注意事項(xiàng)：A、對(duì)于剛架通?？陕匀ポS力和剪力的影響而只考慮彎矩一項(xiàng)。B、在荷載作用下，超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力只與各桿的剛度相對(duì)值有關(guān)，而與其剛度絕對(duì)值無(wú)關(guān)。C、基本結(jié)構(gòu)必須是幾何不變的，而不能是幾何可變或瞬變的，否則將無(wú)法求解。D、對(duì)稱(chēng)性的利用：對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)在對(duì)稱(chēng)荷載作用下，軸力圖和彎矩圖是對(duì)稱(chēng)的，剪力圖是反對(duì)稱(chēng)的。對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)在反對(duì)稱(chēng)荷載作用下，軸力圖和彎矩圖是反對(duì)稱(chēng)的，剪力圖是對(duì)稱(chēng)的。七、位移法1、

9、位移法以節(jié)點(diǎn)位移作為基本未知量，通常不考慮桿件軸向變形。每一根桿件可以看成一根單跨超靜定梁。2、為計(jì)算方便，桿端彎矩是以對(duì)桿端順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎▽?duì)節(jié)點(diǎn)說(shuō)支座則以反時(shí)針?lè)较蛭灰疲?，轉(zhuǎn)角以順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?，位移以使桿件順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)為正。八、影響線(xiàn)及其應(yīng)用1、影響線(xiàn)：當(dāng)一個(gè)指向不變的單位集中荷載（通常是豎直向下的）沿結(jié)構(gòu)位移時(shí)，表示某一指定量值變化規(guī)律的圖形，稱(chēng)為該量值的影響線(xiàn)。繪制影響線(xiàn)時(shí)，通常規(guī)定正值的豎標(biāo)繪在基線(xiàn)的上方。2、繪制影響線(xiàn)有兩種基本方法：靜力法和機(jī)動(dòng)法。靜力法就是將荷載F=1放在任意位置，并選定一坐標(biāo)系，以橫坐標(biāo)x表示荷載作用點(diǎn)的位置，然后根據(jù)平衡條件求出所求量值與荷載位置x之間的函數(shù)關(guān)

10、系式，這種關(guān)系式稱(chēng)為影響線(xiàn)方程，再根據(jù)方程作出影響線(xiàn)圖形。機(jī)動(dòng)法作影響線(xiàn)的依據(jù)是理論力學(xué)的虛位移原理，即剛體體系在力系作用下處于平衡的必要和充分條件是：在任何微小的虛位移中，力系所作的虛功總和為零。欲作某一量值影響線(xiàn)，只需將與該量值相應(yīng)的聯(lián)系去掉，并使所得體系沿量值正方向發(fā)生單位位移，則由此得到的荷載作用點(diǎn)的豎向位移圖即代表該量值的影響線(xiàn)。3、最不利荷載位置使量值S成為極大的條件是：荷載自該位置無(wú)論向左或向右移動(dòng)微小距離，S均減小。荷載左移，荷載右移，使量值S成為極小的條件是：荷載自該位置無(wú)論向左或向右移動(dòng)微小距離，S均增大。荷載左移，荷載右移，注：只有當(dāng)某個(gè)集中荷載恰好作用在影響線(xiàn)的某一個(gè)頂點(diǎn)處時(shí)才可能出現(xiàn)極值。為減少試算次數(shù)，宜事先大致估計(jì)最不利荷載位置。為此，應(yīng)將行列荷載中數(shù)值較大且較為密集的部分置于影響線(xiàn)的最大豎標(biāo)附近，同時(shí)注意位于同符號(hào)影響線(xiàn)范圍內(nèi)的荷載應(yīng)盡可能的多。4、簡(jiǎn)支梁的絕對(duì)最大彎矩A、在移動(dòng)荷載作用下，可以求出簡(jiǎn)支梁任一指定截面的最大彎矩。所有