結(jié)構(gòu)力學(xué)第一次作業(yè)改

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1、結(jié)構(gòu)力學(xué)中，按基本構(gòu)件的幾何特征可以將結(jié)構(gòu)大致分為哪三類？答：分為桿系結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)和實(shí)體結(jié)構(gòu)。2、簡(jiǎn)述支座和結(jié)點(diǎn)類型，并畫(huà)出相應(yīng)的計(jì)算簡(jiǎn)圖。

答：支座分活動(dòng)鉸支座、固定鉸支座、固定支座和定向支座。

（2）、固定鉸支座

（3）、固定支座

（4）、滑動(dòng)支座

二、結(jié)點(diǎn)（1）鉸結(jié)點(diǎn)

（2）剛結(jié)點(diǎn)

（3）組合結(jié)點(diǎn)

3、荷載的分類？

答:根據(jù)荷載作用時(shí)間的長(zhǎng)短，分為恒載和活載。根據(jù)荷載作用的性質(zhì)，分為靜力荷載和動(dòng)力荷載。4、名詞解釋：

1）幾何不變體系；體系受到任意荷載作用后，若不考慮材料的應(yīng)變，其幾何形狀和位置保持不變的體系稱為幾何不變體系

2）幾何可變體系：體系受到任意荷載作用后，由于剛體運(yùn)動(dòng)，其幾何形狀和位置發(fā)生改變的體系稱為幾何不變體系

3）剛片：若忽略材料的應(yīng)變，體系的任何桿件都可看做是不變形的平面剛體，稱為鋼片

4）自由度、計(jì)算自由度：自由度是指確定體系位置所需要的獨(dú)立坐標(biāo)的數(shù)目計(jì)算自由度是對(duì)體系進(jìn)行幾何構(gòu)成分析的輔助工具5）約束、必要約束、多余約束：減少體系自由度的裝置稱為約束

在體系中增加或去掉某個(gè)約束，體系的自由度數(shù)目隨之變化，該約束稱為必要約束

在體系中增加或去掉某個(gè)約束，體系的自由度數(shù)目沒(méi)有變化，該約束稱為多余約束

6）幾何瞬變體系：是指只能瞬時(shí)虛鉸產(chǎn)生微小運(yùn)動(dòng)的體系7）靜定結(jié)構(gòu)：靜定結(jié)構(gòu)是無(wú)多余聯(lián)系的幾何不變體系

8）超靜定結(jié)構(gòu)：超靜定結(jié)構(gòu)是有多余約束的幾何不變體系

9）結(jié)點(diǎn)法：最適用于計(jì)算簡(jiǎn)單桁架，取借點(diǎn)為隔離體，建立平衡方程求解，原則上應(yīng)使每一結(jié)點(diǎn)只有兩根未知內(nèi)力的桿件

10）截面法：探討天體運(yùn)動(dòng)方程的周期解及其鄰近軌道性質(zhì)的一種方法11）零桿；桁架中內(nèi)力為零的桿件稱為零桿5、畫(huà)圖說(shuō)明何為單鉸、復(fù)鉸和虛鉸。答

：

單鉸

復(fù)鉸，相當(dāng)于兩個(gè)單鉸

剛片剛片C

C點(diǎn)為虛鉸

6、試述幾何不變體系的三個(gè)基本組成規(guī)則，為什么說(shuō)它們是同一規(guī)則。答：二元體規(guī)則、二鋼片規(guī)則和三剛片規(guī)則

其實(shí)他們屬于同一規(guī)則，即三剛片規(guī)則。由于二元體規(guī)則和兩剛片規(guī)則均是由三剛片原則蛻變而來(lái)的，只是在某些場(chǎng)合使用后兩者更為便利些。7、畫(huà)圖解釋結(jié)構(gòu)力學(xué)中，內(nèi)力符號(hào)是如何規(guī)定的？答：

8、拱有哪幾種形式？其中哪種形式為靜定的？

答：常用的有無(wú)鉸拱、兩鉸拱和三鉸拱。三鉸拱為靜定結(jié)構(gòu)。

9、簡(jiǎn)述拱與梁的區(qū)別：拱與梁的區(qū)別不僅在于桿件軸線的曲直，更重要的是在豎向荷載作用下是否產(chǎn)生水平推力。

簡(jiǎn)述桁架結(jié)構(gòu)與梁和剛架結(jié)構(gòu)的區(qū)別：梁和剛架是以承受彎矩為主的，橫載面上主要產(chǎn)生非均勻分布的彎曲正應(yīng)力，其邊緣處應(yīng)力最大，而中部的材料并未充分利用，桁架則主要承受軸力。

10、簡(jiǎn)述靜定結(jié)構(gòu)的靜力特征。

答：靜力解答的唯一性、除荷載以外的其它任何原因（如溫度改變、支座移動(dòng)、制造誤差和材料收縮等）均不會(huì)引起靜定結(jié)構(gòu)的反力和內(nèi)力、局部平衡特性、荷載等效變換特性。

11、試對(duì)下面所示平面體系進(jìn)行機(jī)動(dòng)分析，要求畫(huà)圖說(shuō)明分析過(guò)程，指明哪個(gè)部分為剛片，及采用何原則進(jìn)行的幾何分析，具體過(guò)程宛如書(shū)中例題。

圖1題11

答：

HCFADEGBFA（a）

圖1題11

EDCB（b）k處非結(jié)點(diǎn)

ka）將AC、AB和大地分別看為一個(gè)剛片，DF和DE分別看為大地與AC和AB相連的一個(gè)鏈桿。則剛片AC和剛片AB通過(guò)鉸A相連，剛片AC與大地通過(guò)虛鉸H相連，剛片AB與大地通過(guò)虛鉸G相連，A、H、G不在一條線，因此根據(jù)三剛片規(guī)則可知此平面體系為幾何不變體系。

（b）將AD、BE和CF分別作為剛片，則EF和BC連接剛片BE與CF，EF和BC兩鏈桿平行，即兩剛片BE與CF靠無(wú)窮遠(yuǎn)處的虛鉸鉸接，同理，BE與AD、AD與CF均靠無(wú)窮遠(yuǎn)處的虛鉸鉸接。即三剛片用三對(duì)平行鏈桿兩兩鉸連，三個(gè)虛鉸均在無(wú)窮遠(yuǎn)處。

12、請(qǐng)畫(huà)出圖示單跨梁、多跨梁的剪力圖（FS）和彎矩圖（M），如圖2中（a）和（b）所示。答：

40kNA2m4m2540

801.25m20kN/mB4m2m40FS圖，單位KN

5540M圖，單位KN?m

2035.625（a）支座A和支座B的支座反力分別為65KN和95KN

M

ABCDaa2aaaaa2M/aM/aFS圖，單位KN

2M/a2MMM圖，單位KN?m

2M2M（b），支座A、支座B、支座C和支座D的支座反力分別為M/a、-3M/a、4M/a和-2M/a，D支座