ZKY-試題(2014)-結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論概念問題

1、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論基本概念第1章1、在下圖中，小球的三種平衡，分別稱為 穩(wěn)定 平衡狀態(tài)， 中性 平衡狀態(tài)和 不穩(wěn)定 平衡狀態(tài)。2、什么是結(jié)構(gòu)的第一類穩(wěn)定問題（分支點(diǎn)失穩(wěn)），什么是結(jié)構(gòu)的第二類穩(wěn)定問題（極值點(diǎn)失穩(wěn)）？兩者最明顯的區(qū)別是什么？第一類穩(wěn)定問題是失穩(wěn)前后平衡形式產(chǎn)生了性質(zhì)的改變，第二類失穩(wěn)問題失穩(wěn)前后變形不發(fā)生改變，只是變形大大發(fā)展直到破壞。兩者最明顯區(qū)別就是失穩(wěn)前后變形形式是否發(fā)生質(zhì)變。3、判斷結(jié)構(gòu)平衡的穩(wěn)定性準(zhǔn)則有哪些？靜力準(zhǔn)則、能量準(zhǔn)則、動(dòng)力準(zhǔn)則。4、什么是靜力準(zhǔn)則？處于靜力平衡狀態(tài)的結(jié)構(gòu)體系，受到微小擾動(dòng)后，若在體系中產(chǎn)生正恢復(fù)力，擾動(dòng)除去后結(jié)構(gòu)恢復(fù)原來平衡位置，則結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的；若產(chǎn)

2、生負(fù)恢復(fù)力，則結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，若不產(chǎn)生任何作用力，則體系處于中性平衡，處于中性平衡的荷載就是臨界荷載。5、什么是能量準(zhǔn)則？如果結(jié)構(gòu)體系受到微小擾動(dòng)后，產(chǎn)生某一足夠小變形，則體系總勢能存在一個(gè)增量，當(dāng)增量大于零，總勢能是增加的，說明初始平衡位置是穩(wěn)定的，若小于零，總勢能減小，初始平衡位置不穩(wěn)定，增量為零時(shí)總勢能保持不變，說明初始位置是中性平衡的。6、什么是動(dòng)力準(zhǔn)則？結(jié)構(gòu)體系受到微小擾動(dòng)，體系在原平衡位置附近振動(dòng)，結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的。振動(dòng)頻率隨壓力增大而減小，當(dāng)壓力達(dá)到臨界荷載時(shí)，頻率為零振動(dòng)無界，平衡是中性的。7、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題與強(qiáng)度問題的主要區(qū)別是什么？強(qiáng)度問題要求結(jié)構(gòu)截面最大應(yīng)力不超過材料強(qiáng)度極限

3、值，穩(wěn)定問題是找出荷載與結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗力之間的不穩(wěn)定平衡狀態(tài)，穩(wěn)定問題屬于整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形問題，8、在結(jié)構(gòu)分析中，何謂一階分析，何謂二階分析？針對未變形的結(jié)構(gòu)分析其平衡，不考慮變形對外力影響效力的影響是一介分析，針對已變形結(jié)構(gòu)分析其平衡是二階分析。9、對于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題，疊加原理是否還適用？為什么？不適用應(yīng)用疊加原理需要：材料符合胡克定律，荷載和變形呈線性關(guān)系。彈性問題不滿足第二個(gè)，非彈性問題兩個(gè)都不滿足第2章10、系統(tǒng)應(yīng)變能的增量E=外荷載做功增量WF+擾動(dòng)力做功WR。根據(jù)能量準(zhǔn)則：當(dāng) E-WF<0時(shí)，系統(tǒng)處于不穩(wěn)定平衡狀態(tài)；當(dāng) E-WF>0時(shí)，系統(tǒng)處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)；當(dāng) E-WF=0時(shí)

4、，系統(tǒng)處于中性平衡狀態(tài)。為什么？試解釋之。最小勢能原理11、在鐵摩辛柯能量法求解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性臨界荷載時(shí)，如何理解外力做功式（2-2）和彎曲應(yīng)變能式（2-7）？（p12-13）12、利用鐵摩辛柯能量法求解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性臨界荷載時(shí)，對其撓曲線有什么要求？（p16）形狀合理，盡可能滿足邊界條件，便于積分13、求解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性臨界荷載時(shí)，為什么式（2-7）比式（2-8）的計(jì)算結(jié)果精度要高？14、對于圖示受壓簡支梁，利用能量法求解時(shí)，荷載所作的功W= 。15、試采用鐵摩辛柯能量法，求解兩端鉸接軸心受壓直桿（EI已知）的臨界荷載（p15）。16、對于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題，利用近似方法估計(jì)的臨界荷載值是偏大、偏小，還是不能

5、確定。為什么？17、什么是求解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性臨界荷載的勢能駐值原理？什么是求解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性臨界荷載的最小勢能原理？試比較其區(qū)別之處？18、在利用瑞利-里茲法求解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性臨界荷載時(shí)，對位移試解函數(shù)有什么要求？19、在利用迦遼金法求解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性臨界荷載時(shí)，對位移試解函數(shù)有什么要求？20、在分別利用瑞利-里茲法和迦遼金法求解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性臨界荷載時(shí)，對其位移試解函數(shù)的要求有什么區(qū)別？21、在利用瑞利-里茲法和迦遼金法求解結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性臨界荷載的方法上，兩者有什么區(qū)別？（P23）第3章22、無缺陷軸心受壓桿件而言，其整體失穩(wěn)有哪三種形式？（P26）23、試解釋：一壓桿兩端受到沿軸線方向的壓力作用時(shí)，隨著壓力的慢慢

6、增加，為什么會突然會發(fā)側(cè)向彎曲變形？24、軸心受壓桿件整體失穩(wěn)形式主要取決于哪些因素？（P26）25、什么是截面的剪切中心（扭轉(zhuǎn)中心或彎曲中心）？（P27）26、什么截面形式的軸心受壓桿件，易發(fā)生彎扭變形整體失穩(wěn)？（P27）27、軸心受壓桿件的承載力若由穩(wěn)定性條件決定，應(yīng)滿足哪兩個(gè)方面要求？（P27）28、軸心受壓桿件其計(jì)算長度系數(shù)修正的意圖是什么？（P31）29、采用高強(qiáng)鋼對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)是否有幫助，為什么？（P31）30、如何看待歐拉公式只適應(yīng)于彈性范圍？（P31由彎矩平衡方程所控制）31、試建立圖示兩端鉸支軸心受壓直桿在初始彎曲y0下的平衡微分方程（，彎曲剛度EI）（p34）。32、什

7、么是殘余應(yīng)力？（P38）33、桿件殘余應(yīng)力的存在，對結(jié)構(gòu)的承載力有何影響？為什么？（P38）第4章34、圓形截面自由扭轉(zhuǎn)時(shí)，其截面將會發(fā)生什么樣的改變？35、非圓形截面自由扭轉(zhuǎn)時(shí)，其截面將會發(fā)生什么樣的改變？36、窄長矩形截面長邊為b，短邊為t，其截面的扭轉(zhuǎn)慣性矩（扭轉(zhuǎn)常數(shù)）為： 37、窄長矩形組合截面，長邊分別為bi，短邊為ti；那么，其整個(gè)截面的扭轉(zhuǎn)慣性矩（扭轉(zhuǎn)常數(shù)）為： 38、試畫出雙軸對稱工字形截面扭轉(zhuǎn)時(shí)的剪力流。39、非圓形截面自由扭轉(zhuǎn)的特點(diǎn)是什么？40、非圓形截面約束扭轉(zhuǎn)的特點(diǎn)是什么？41、什么是翹曲正應(yīng)力？42、什么是翹曲切應(yīng)力？43、在約束扭轉(zhuǎn)時(shí)，外加扭矩要與 扭轉(zhuǎn)扭矩和 扭矩

8、平衡。44、雙軸對稱工字形截面扭轉(zhuǎn)時(shí),翼緣上最大翹曲切應(yīng)力發(fā)生在什么位置？45、試解釋：一梁在最大剛度對稱平面內(nèi)作用彎矩時(shí)，隨著彎矩的增加，為什么會突然會發(fā)生側(cè)向彎曲變形？46、一梁在對稱平面內(nèi)作用彎矩時(shí)，隨著彎矩的增加，突然發(fā)生側(cè)向彎曲變形。這是什么現(xiàn)象？屬于平衡分支點(diǎn)失穩(wěn)還是極值點(diǎn)失穩(wěn)？47、試說明預(yù)制混凝土形截面簡支梁橋，其梁間橫隔板的主要作用。48、試扼要、準(zhǔn)確地?cái)⑹瞿芰糠ǎㄈ鹄?里茲法或迦遼金法）計(jì)算工形截面彎扭屈曲臨界荷載的全過程。第5-6章49、在軸心壓力作用下，截面形心和剪切中心（彎心）重合的桿件有可能出現(xiàn) 扭轉(zhuǎn) 屈曲。50、在軸心壓力作用下，截面形心和剪切中心（彎心）不重合的

9、桿件可能出現(xiàn) 彎扭 屈曲。51、對于任何單軸對稱軸心受壓桿件，在計(jì)算對稱軸的穩(wěn)定性時(shí)，主要應(yīng)該考慮桿件的 彎扭 屈曲，而不是 彎曲 屈曲。52、對于理想的無缺陷壓彎桿件，其彎扭失穩(wěn)屬于 第1類 穩(wěn)定問題，即 分支點(diǎn) 失穩(wěn)；但實(shí)際桿件卻是 極值點(diǎn) 失穩(wěn)。53、在壓彎桿件中，不考慮軸力及縱向彎曲變形影響的彎矩稱為 一階 彎矩，考慮軸力及縱向彎曲變形影響的彎矩稱為 二階 彎矩。54、對于圖示均布荷載q作用下兩端鉸接的壓彎桿件，試導(dǎo)出其撓曲線方程。55、對于圖示跨中橫向集中荷載FQ作用下兩端鉸接的壓彎桿件，試導(dǎo)出其撓曲線方程。56、對于圖示兩端受等彎矩M0作用下兩端鉸接的壓彎桿件，試導(dǎo)出其撓曲線方程。57、在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)中，所有荷載