結(jié)構(gòu)力學(xué)課程(專本套讀)指導(dǎo)書

1、結(jié)構(gòu)力學(xué)課程（專本套讀）學(xué)習(xí)指導(dǎo)書第一章 緒論（一）本章學(xué)習(xí)目標：1、了解結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)，與其他課程間的關(guān)系及常見桿件結(jié)構(gòu)的類型。2、掌握結(jié)構(gòu)計算簡圖的概念和確定計算簡圖的原則。3、掌握桿件結(jié)構(gòu)的支座分類及結(jié)點分類。（二）本章重點、要點：1、識記：各種支座能產(chǎn)生的反力，全鉸與半鉸的區(qū)別，計算簡圖的含義，確定計算簡圖的原則。2、領(lǐng)會：鉸結(jié)點、剛結(jié)點和組合結(jié)電的特點。第二章 平面體系的幾何組成分析（一）本章學(xué)習(xí)目標：1、理解幾何不變體系、幾何可變體系、剛片、自由度和計算自由度、約束等概念并理解瞬變體系和常變體系的區(qū)別。2、掌握無多余約束的幾何不變體系的幾何組成規(guī)則，并能運用這些規(guī)則正確地判斷體系是

2、否屬于幾何不變的。3、熟練掌握常見的簡單體系的幾何組成分析。4、理解體系的幾何特性與靜力特性。（二）本章重點、要點：1、識記：幾何不變體系、幾何可變體系的概念；常變體系、瞬變體系的概念；可用作建筑結(jié)構(gòu)的體系；自由度、剛片、約束的概念；把復(fù)鉸折算成單鉸的算式；無多余約束的幾何不變體系的組成規(guī)則；二元體的概念。2、領(lǐng)會：點與剛片的自由度；連桿、單鉸的約束作用；虛鉸的概念及其約束作用。靜定結(jié)構(gòu)的幾何特性和靜力特性。3、簡單應(yīng)用：體系的幾何組成分析。（三）本章練習(xí)題或思考題： 1、單項選擇題1-1、已知某體系的計算自由度W=，則體系的（ ） A 多余約束數(shù)3 B 自由度=0 C 多余約束數(shù)=3 D 自

3、由度=31-2、將三剛片組成無多余約束的幾何不變體系，必要的約束數(shù)目是幾個（ ）A 2B 3C4D 61-3、三剛片組成無多余約束的幾何不變體系，其聯(lián)結(jié)方式是（ ）A 以任意的三個鉸相聯(lián)B 以不在一條線上三個鉸相聯(lián)C 以三對平行鏈桿相聯(lián)D 以三個無窮遠處的虛鉸相聯(lián) 1-4、瞬變體系在一般荷載作用下（ ）A 產(chǎn)生很小的內(nèi)力B 不產(chǎn)生內(nèi)力C 產(chǎn)生很大的內(nèi)力 D 不存在靜力解答1-5、從一個無多余約束的幾何不變體系上去除二元體后得到的新體系是（ ） A 無多余約束的幾何不變體系 B 有多余約束的幾何不變體系C 幾何可變體系 D 幾何瞬變體系2、對圖示體系進行幾何組成分析。題2-1圖題2-2圖題2-3

4、圖題2-4圖題2-5圖第三章 靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計算（一）本章學(xué)習(xí)目標：1、熟練掌握支座反力計算、截面內(nèi)力計算；繪制內(nèi)力圖的基本方法。2、會利用微分關(guān)系及結(jié)點平衡條件簡化內(nèi)力圖的繪制；會運用疊加法繪制彎矩圖； 3、了解多跨靜定梁、主從剛架的組成特點和受力特點及內(nèi)力計算和內(nèi)力圖的繪制。4、繪制彎矩圖有許多技巧，都要掌握。但最重要的是掌握截面內(nèi)力計算、會恰當選取分離體和平衡方程計算靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。如何選取視具體情況（結(jié)構(gòu)情況、荷載情況）而定。當不知如何下手時，宜考察結(jié)構(gòu)的幾何組成。5、理解拱的受力特點及拱結(jié)構(gòu)的優(yōu)點和缺點。掌握三鉸拱截面內(nèi)力圖的計算。 6、了解桁架的受力特點及按幾何組成分類。了解幾種梁

5、式桁架的受力特點。7、運用結(jié)點法和截面法計算桁架中指定桿的內(nèi)力。會找出桁架中的零桿。（二）本章重點、要點：1、多跨靜定梁和剛架的支座反力的計算、指定截面內(nèi)力計算。2、繪制多跨靜定梁和剛架的內(nèi)力圖，尤其是彎矩圖的繪制要十分的熟練。3、內(nèi)力圖的形狀特征和繪制彎矩圖的疊加法。4、三鉸拱的反力計算和指定截面內(nèi)力計算。三鉸拱合理拱軸線的概念。5、運用截面法計算桁架中指定桿的內(nèi)力及找出桁架中的零桿。（三）本章練習(xí)題或思考題： 1、單項選擇題1-1、設(shè)Mamax、Mbmax、Mcmax分別為圖示三根梁中的最大彎矩，它們之間的關(guān)系為（ ）AMamax>Mbmax>McmaxBMamax<Mb

6、max<McmaxCMamax>Mbmax=McmaxDMamax<Mcmax<Mbmaxlqlqlq題1-1圖(a)(b)(c)1-2、圖示斜梁的彎矩圖正確的是（）MAMBAMAMBB題1-2圖MAMBCMAMBDMAMBl1ql1-3、圖示多跨靜定梁MB=（ ）A M（上拉）B M（下拉）C 2M（上拉） D 2M（下拉）MMB題1-3圖aaa/2a/21-4、靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力與剛度（）A 有關(guān)B 比值有關(guān)C 絕對大小有關(guān)D 無關(guān)CP題1-5圖 l=a×61-5、圖示多跨靜定梁MC=（ ）A Pa（上拉）B Pa（下拉）C Pa/2（上拉）D Pa/2（下拉

7、）1-6、下列各結(jié)構(gòu)彎矩圖的形狀是否正確是（ ）1-7、下列各結(jié)構(gòu)彎矩圖的形狀是否正確是（ ）mAD（ ）BC題1-6圖 m（ ） m（ ）mAD（ ）BC題1-7圖CBBCCABCBC1-8、圖示梁中C截面彎矩是( )APa/4（下拉） BPa/2（下拉） C3Pa/4（下拉）DPa/4（上拉）2aa2aC4m2m4mCPPa12kN.m4kN3kN/m題1-8圖題1-9圖1-9、圖示梁中C截面彎矩是多少（kN.m）( )A 12（下拉）B 3（上拉）C 8（下拉）D 11（下拉）1-10、圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖形狀正確的是（）題1-10圖1-11 圖示結(jié)構(gòu)中不屬于拱結(jié)構(gòu)的是那個（ ）題1-11圖a

8、aaaaaaaaaPPPPaaaaaPPPPaaaaCDAB1-12在圖示荷載作用下，對稱三鉸拱的合理拱軸線是什么曲線（ ）A拋物線B雙曲線C懸鏈線D圓弧曲線題1-12圖拋物線q題1-13圖P4m4m3m2mP1-13圖示帶拉桿三鉸拱中拉桿的軸力等于多少（ ）APB2PC3PD1.5P1-14圖示三結(jié)構(gòu)的關(guān)系是（ ）題1-14圖aaaaa拋物線qaaaaaCqaaaaaqA彎矩相同B剪力相同C軸力相同D支座反力相同 1-15 如拱的基礎(chǔ)較差，應(yīng)采用下列哪些措施（ ）A不改變?nèi)q位置調(diào)整拱軸線形狀B增大矢高或兩支座間加拉桿C增大跨度E增大拱的截面尺寸1-16 拋物線三鉸平拱的彎矩與那個因素無關(guān)（

9、 ）A跨度B荷載C矢高D拱軸線形狀K a jK a a題1-17圖 a q a1-17圖示三鉸拱，如為合理拱軸線，則K截面的內(nèi)力錯誤的是（ ） AMK=0BQK=0 C NK=2qaD NK=2qa/cosj1-18圖示結(jié)構(gòu)有多少根零桿（ ）A5根B6根C7根D8根1-19圖示結(jié)構(gòu)有多少根零桿（ ）A5根B6根C7根D8根 題1-18圖題1-19圖1-20圖示結(jié)構(gòu)中1桿軸力等于（ ）A零BPC0.5D0.5PP4P1P2P3AB題1-21圖題1-20圖P2aaa123AB3P/41-21 圖示桁架中AB桿的軸力與那個荷載無關(guān)（ ）AP4BP3CP2DP1 2、繪制圖示靜定梁的彎矩圖。2m2m2

10、m2m60kN.m20kN題2-2圖qqa22aqaaaaaa題2-1圖題2-3圖題2-4圖3、繪制圖示剛架的彎矩圖。4m2m2m4kN.m2kN/m題3-1圖4m2m2m4kN.m2kN/m題3-2圖3m3m20kN/m2m2m50kN50kN.m題3-3圖qaaa2a題3-4圖4m2m2m4kN.m2kN/m題3-5圖題3-6圖4、求圖示桁架中指定桿件的軸力。（a）（b）第四章 靜定結(jié)構(gòu)的位移計算（一）本章學(xué)習(xí)目標：1、了解實功與虛功、廣義力與廣義位移概念、變形體虛功方程。2、掌握荷載產(chǎn)生的位移計算、互等定理3、了解支座移動和溫度改變引起的位移計算。4、熟練掌握用圖乘法求位移。（二）本章重

11、點、要點：1、計算荷載產(chǎn)生的位移。圖乘法求位移。2、支座移動和溫度改變引起的位移計算、互等定理。（三）本章練習(xí)題或思考題： 1、單項選擇題1-1 圖示同一結(jié)構(gòu)的兩種受力狀態(tài)，由位移互等定理知：= （ ）題1-1圖ABP=1 m=1 m=1 (a)(b)1P1=1m2=11324題1-2圖1-2 圖示同一結(jié)構(gòu)的兩種狀態(tài)，根據(jù)位移互等定理下列式子正確的是（ ） A 1=3B 2=4C 3=2 D 1=41-3 圖示虛擬力狀態(tài)可求出什么?（ ）題1-3圖lP=1/lP=1/lAB A A點線位移 B A點B點相對位移角 C AB桿的轉(zhuǎn)角 D B點線位移題1-4圖l1-4圖示斜梁在均布荷載作用下左支座

12、截面角位移等于 （ ）題1-5圖l(a)CABPl(b)CABP 1-5圖示同一結(jié)構(gòu)的兩種受力狀態(tài)，在圖(b)結(jié)構(gòu)中B點的水平位移= （ ）2、圖示結(jié)構(gòu)各桿EI為常數(shù)。求B點水平位移。B題3圖題2圖3、圖示結(jié)構(gòu)各桿EI為常數(shù)。求A、B兩點的相對水平位移。4、圖示梁剛度為EI。求B截面轉(zhuǎn)角。5、求圖示梁B點豎向位移。題4圖題5圖第五章 超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移計算（一）本章學(xué)習(xí)目標：1、掌握超靜定次數(shù)的確定、力法基本體系的確定、力法典型方程的建立、方程中系數(shù)和自由項的計算，領(lǐng)會力法典型方程的物理意義。 2、掌握位移法基本結(jié)構(gòu)的確定，位移法典型方程的建立，方程中的系數(shù)和自由項的計算。3、熟練掌握用力

13、法、位移法計算荷載作用下超靜定梁、超靜定剛架。4、能熟練地用力矩分配法計算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架。5、會熟練計算超靜定結(jié)構(gòu)的位移，并能熟練地利用對稱性簡化計算。6、掌握由彎矩圖求剪力和軸力的計算方法。（二）本章重點、要點：1、用力法、位移法計算荷載作用下超靜定梁、超靜定剛架。用力矩分配法計算連續(xù)梁和無側(cè)移剛架。（兩個未知量）2、利用對稱性簡化計算。超靜定結(jié)構(gòu)位移計算。3、方程中系數(shù)和自由項的物理意義。4、由彎矩圖求剪力和軸力的計算方法。（三）本章練習(xí)題或思考題： 1、單項選擇題1-1在力法典型方程中，恒大于零的是（ ）A 主系數(shù)B 付系數(shù)C 自由項D 右端項1-2力法的基本未知量是（ ）A 支座反

14、力B 多余未知力C 角位移D 獨立的結(jié)點線位移1-3打開聯(lián)接三剛片的復(fù)鉸，相當于去掉幾個約束。（ ）A 2B 3C 4D 51-4力法方程中的系數(shù)ki表示的是基本結(jié)構(gòu)由（ ）A Xi產(chǎn)生的Xk方向的位移B Xi=1產(chǎn)生的Xk方向的位移 C Xi=1產(chǎn)生的Xi方向的位移D Xk=1產(chǎn)生的Xi方向的位移1-5圖（a）結(jié)構(gòu)如選圖（b）為基本體系，其力法方程為（ ）AB（b）題1-5圖（a）lEIEIEAaX1 1-6力法方程的實質(zhì)是（ ）A平衡條件B位移條件C物理條件D互等定理1-7在圖示結(jié)構(gòu)中，若增大拉桿的剛度EA，則梁內(nèi)D截面彎矩如何？（ ）題1-7圖PEAEIllDA不變B增大C減小D可能會下

15、側(cè)受拉1-8位移法的基本未知量是( )A 支座反力B 桿端彎矩 C 獨立的結(jié)點位移D 多余未知力1-9圖示結(jié)構(gòu)位移法方程中的系數(shù)r11=( )題1-3圖 A 8iB 9iC 10iD 11i i i i i題1-2圖1-10圖示結(jié)構(gòu)，EI=常數(shù)，欲使結(jié)點B的轉(zhuǎn)角為零，比值P1/P2應(yīng)該是多少？（ ） A 1.5B 2.0 C 2.5D 3.01-11位移法典型方程中的系數(shù)rjk表示的是基本結(jié)構(gòu)在( ) A 第j個結(jié)點位移產(chǎn)生的第k個附加約束中的反力（矩） B 第k個結(jié)點位移等于單位位移時，產(chǎn)生的第j個附加約束中的反力（矩） C 第k個結(jié)點位移等于單位位移時，產(chǎn)生的第k個附加約束中的反力（矩）

16、D 第j個結(jié)點位移產(chǎn)生的第j個附加約束中的反力（矩）1-12圖示結(jié)構(gòu)橫梁剛度為無窮大，柱子彎矩圖形狀正確的是 （ ）EIEIEIEIEIEIP2PhhCDAB題1-12圖1-13力矩分配法的計算對象是( ) A 多余未知力B 支座反力C 結(jié)點位移D 桿端彎矩1-14等截面直桿的彎矩傳遞系數(shù)C與下列什么因素有關(guān) ( ) A 荷載B 遠端支承C 材料的性質(zhì)D 線剛度I1-15已知圖示連續(xù)梁BC跨的彎矩圖，則AB桿A端的彎矩= ( )A51.4kN.m B 51.4kN.mC 25.7kN.mD 25.7kN.m A i i1 B C題1-16圖 =1 i i A B 51.4kN.m題1-15圖

17、C1-16圖示連續(xù)梁，欲使A端發(fā)生單位轉(zhuǎn)動，需在A端施加的力矩 ( ) A MAB=4iB MAB=3iC MAB=i D 3i<MAB<4i 5kN/m 20kN/mABC題1-17圖 32kN/m3m3m6m1-17圖示連續(xù)梁中，結(jié)點B的不平衡力矩為 ( )A -41kN.mB 20kN.mC 1 kN.mD 21kN.m2、試建立圖示連續(xù)梁用力法求解的基本方程（EI=常數(shù)），求出方程中的系數(shù)和自由項，不必解方程（建議取圖示基本結(jié)構(gòu)計算）。qlll基本結(jié)構(gòu)3m3m3m3m4m16kN題2圖題3圖3、用力法計算圖示對稱結(jié)構(gòu)（EI=常數(shù)），并繪制彎矩圖。4、試建立圖示連續(xù)梁用力法求

18、解的基本方程（EI=常數(shù)），求出方程中的系數(shù)和自由項，不必解方程（建議取圖示基本結(jié)構(gòu)計算）。X2題5圖題6圖5、試建立圖示連續(xù)梁用力法求解的基本方程（EI=常數(shù)），求出方程中的系數(shù)和自由項，不必解方程（建議取圖示基本結(jié)構(gòu)計算）。6、利用對稱性計算圖示結(jié)構(gòu)，繪制彎矩圖。7、已知圖(a)結(jié)構(gòu)的彎矩圖如圖(b)，求其C點的角位移。l11ql2/46M (kN.m)9ql2/9215ql2/92（b）qllEI=常數(shù)qABCD（a）8、已知圖(a)結(jié)構(gòu)的彎矩圖如圖(b)，求其C點的水平位移。3m3miii16kN/m(a) q=15kN/m q=15kN/m30kN30kN4m4m4m2m2m9、利用

19、位移法計算圖示對稱結(jié)構(gòu)，并畫M圖（EI=常數(shù)）。題10圖題9圖10、利用位移法計算圖示結(jié)構(gòu)，并畫M圖（各桿線剛度i=常數(shù)）。11、利用位移法計算圖示對稱結(jié)構(gòu)，并畫M圖（EI=常數(shù)）。12、已知圖(a)結(jié)構(gòu)的彎矩圖如圖(b)，求其結(jié)點B的角位移。21題13圖13、用力矩分配法計算圖示連續(xù)梁，并繪制彎矩圖。各桿EI為常數(shù)。14、用力矩分配法計算圖示剛架，并繪制彎矩圖。22kN/m4m6m6m3miiiABCD 24kN/m CABED10kN1m4m4m4m題14圖題15圖15、用力矩分配法計算圖示剛架，并繪制彎矩圖。各干EI為常數(shù)。第六章 靜定結(jié)構(gòu)影響線（一）本章學(xué)習(xí)目標：1、了解影響線的概念，

20、靜力法作靜定梁的影響線，機動法作靜定梁的影響線。了解影響量的計算和三角形影響線最不利荷載位置的確定。 2、熟練掌握靜定梁的反力和內(nèi)力影響線繪制。3、掌握連續(xù)梁反力和內(nèi)力影響線形狀的繪制。（二）本章重點、要點：1、熟練掌握靜定梁的反力和內(nèi)力影響線繪制。2、會繪制連續(xù)梁反力和內(nèi)力影響線形狀。3、會利用影響線計算影響量。（三）本章練習(xí)題或思考題： 1、單項選擇題1-1圖示伸臂梁的影響線為那個量值的影響線？( )題1-2圖 A QAB QA右C QA左D RA題1-1圖+AB題1-3圖題1-4圖1-2 圖示梁A截面彎矩影響線是( )1-3 P=1在ACB上移動，圖示影響線是何量值的影響線( )A QC

21、B MCC MKD MB1-4 圖示靜定梁在移動荷載作用下，MC的最大值(絕對值)為( )A 20kN.mB 30kN.mC 40kN.mD 50kN.m1-5 圖(b)是圖(a)梁的某量值的影響線，其中豎標yD表示P=1作用在 ( )P=1ACBKD(a)(b)題1-5圖A K點時產(chǎn)生的QD的值B K點時產(chǎn)生的MD的值C D點時產(chǎn)生的QK的值D D點時產(chǎn)生的MK的值2、作圖示多跨靜定梁的 RC，QK，RE，MK， QC右，ME，MA影響線。2m2m2m2mCFABDEK2m2m第七章 矩陣位移法（一）本章學(xué)習(xí)目標：1、掌握局部坐標系中的單元剛度矩陣、整體坐標系中的單元剛度矩陣。了解不計軸向變

22、形時矩形剛架的整體分析。2、掌握整體剛度矩陣的集成過程和結(jié)構(gòu)結(jié)點荷載列陣的集成過程。3、掌握單元剛度矩陣中的元素的物理意義和整體剛度矩陣中的元素的物理意義。（二）本章重點、要點：1、單元剛度矩陣中的元素的物理意義和整體剛度矩陣中的元素的物理意義。2、局部坐標系中的單元剛度矩陣、整體坐標系中的單元剛度矩陣的計算。3、整體剛度矩陣的集成過程和結(jié)構(gòu)結(jié)點荷載列陣的集成過程。（三）本章練習(xí)題或思考題： 1、單項選擇題(a)(b)(c)(d)題1-1圖1-1圖示四單元的相同，它們局部坐標系下的單元剛度矩陣的關(guān)系是 ( )A 情況(a)與(b)相同B 情況(b)與(c)相同C 均不相同D 均相同1-2關(guān)于原

23、荷載與對應(yīng)的等效結(jié)點荷載等效的原則是 ( )兩者在基本體系上產(chǎn)生相同的結(jié)點約束力。兩者產(chǎn)生相同的結(jié)點位移。兩者產(chǎn)生相同的內(nèi)力。兩者產(chǎn)生相同的變形。其中正確答案是 A B C D1-3單元剛度矩陣表示的是那兩組量之間的關(guān)系？( )A桿端位移與結(jié)點位移B桿端力與結(jié)點位移C結(jié)點荷載與結(jié)點位移D桿端力與桿端位移1-4圖示單元變形情況下產(chǎn)生的六個桿端里組成了單元剛度矩陣中的那些元素？( )A第三行B第六列C第三列D第四行12題1-4圖ABCD題1-5圖1-5 圖示單元的單元剛度矩陣是奇異矩陣的是( )1-6 一般單元的單元剛度矩陣的行列式的值( )  A大于零  

24、 B小于零C等于零D任意有理數(shù)第八章 結(jié)構(gòu)動力學(xué)（一）本章學(xué)習(xí)目標：1、掌握單自由度體系的自由振動，單自由度體系的受迫振動。2、兩個自由度體系的自由振動，主振型及主振型的正交性。無3、阻尼對振動的影響。（二）本章重點、要點：1、單自由度體系的自由振動和簡諧荷載作用下的受迫振動。2、用柔度法和剛度法計算兩個自由度體系的自由振動的頻率和振型并驗算主振型的正交性。3、共振的概念和阻尼對振動的影響等概念。（三）本章練習(xí)題或思考題： 1、單項選擇題1-1結(jié)構(gòu)動力計算的基本未知量是 ( )A 質(zhì)點位移B 結(jié)點位移C 多余未知力D 桿端彎矩1-2無阻尼單自由度體系的自由振動方程：。則振幅ymax=

25、 ( )1-3圖示四結(jié)構(gòu)，柱子的剛度、高度相同，橫梁剛度為無窮大，質(zhì)量集中在橫梁上。它們的自振頻率自左至右分別為，那么它們的關(guān)系是（ ）題1-3圖P2=11-4無阻尼單自由度體系在簡諧荷載作用下，共振時與動荷載相平衡的是（ ）A彈性恢復(fù)力B慣性力C慣性力與彈性力的合力D沒有力1-5如果體系的阻尼數(shù)值增大，下列論述錯誤的是 （ ） A 自由振動的振幅衰減速度加快 B 自振周期減小 C 動力系數(shù)減小 D 位移和簡諧荷載的相位差變大 1-6 在低阻尼體系中不能忽略阻尼對什么的影響？（ ）A頻率B周期C振幅D主振型2、求圖示體系的頻率和主振型，并演算主振型正交性。3、求圖示體系的頻率和主振型，并驗算主振型正交性。4、求圖示體系的頻率和主振型，并驗算主振型正交性。5、求圖示體系的頻率和主振型，并驗算主振型正交性。lllm1=mm2=mEIEIEIm/2lllm1=mm2=mEIEIEIllmEIEI題2圖P2=1題3圖P2=1題4圖P2=1題5圖P2=1練習(xí)題答案第二章 幾何組成分析1、1-1、A1-2、D1-3、B1-4、C1-5、A2、2-1無多