工程中房屋、塔架、桥梁、隧道、挡土墙、堤坝等承受预定任务并承担荷载的实体称为结构。为保证安全、正常使用并兼顾经济,需进行强度、刚度和稳定性计算。
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十二五普通高等教育本科国家级规划教材
李廉锟 侯文崎高等教育出版社
ISBN 978-7-04-059127-9357 页
结构力学上册第7版课程同步教辅(书类B·硬核教材)。含第1–11章及附录;摘录为知识点卡片,题目概念/判别约70%、计算约30%。衍生练习内容,非出版社官方电子书。
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工程中房屋、塔架、桥梁、隧道、挡土墙、堤坝等承受预定任务并承担荷载的实体称为结构。为保证安全、正常使用并兼顾经济,需进行强度、刚度和稳定性计算。
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结构力学主要研究对象是杆系结构。主要任务包括:①荷载下内力与位移计算以供设计或验算;②动力荷载下的稳定与动力响应;③研究组成规则与合理结构形式。本课程是专业课的技术基础。
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结构力学约在19世纪初随大型工程结构需求逐步成为独立学科。1826年法国纳维提出解超静定结构的一般方法;1847年起发展静定桁架图解与数解法;1864年麦克斯韦建立单位荷载法与位移互等定理,为超静定分析提供基础。
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1914年德国本狄克森建立位移法以解刚架与连续梁;20世纪中叶电子计算机与有限元法显著提升结构力学应用与研究水平。
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按几何特征,结构可分为:①杆系结构(长度远大于截面尺寸);②薄壁结构(厚度远小于另两向,含板与壳);③实体结构(三向尺寸相近,如坝、基础)。结构力学课程主要研究杆系结构。
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杆系按受力特征常分:梁、拱、刚架、桁架、组合结构、悬索结构。桁架在结点荷载下杆件主要受轴力;拱在竖向荷载下产生水平推力;刚架杆端常同时有弯矩、剪力、轴力。
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仅用平衡条件即可求出全部反力与内力的为静定结构;平衡条件不足、还需变形条件的为超静定结构。荷载按作用时间分恒载/活载,按位置分固定/移动荷载,按动力效应分静力/动力荷载;温度、支座位移等属非荷载因素。
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平面结构常用支座:①活动铰支座——可转动、可沿支承面平行移动,反力过铰心且垂直支承面(1个未知量);②固定铰支座——可转动不可移动,反力两分量(2个未知量);③固定支座——不可移动也不可转动,含两分力与反力偶(3个未知量);④滑动(定向)支座——限制转动与法向位移,允许沿面滑动,含法向反力与反力偶。
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结点常用:铰结点——杆端相对不可移动但可相对转动,传力不传弯矩;刚结点——相对既不可移动也不可转动,传力且传弯矩,变形后杆端切线夹角保持不变;组合结点兼有刚接与铰接特征。
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实际结构复杂,分析时常略去次要因素、保留主要特征,得到计算简图。简化通常涉及:杆件(用轴线代表)、支座与结点、荷载(化为集中力或线分布荷载)、体系(空间简化为平面等)。
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连续梁求某支座负弯矩最大值时?
按该量值影响线同号区布置均布活载
只在一跨随意放一点
布满全部异号区
取消活载
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给定:需手算一榀无侧移连续刚架在竖向荷载下的杆端弯矩。请给出推荐方法排序(至少两种)及一句理由。
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图示悬索式组合结构,梁跨 ,跨中集中力 ,几何高度 。水平推力 约为?
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图示多跨静定梁:AB 为基本部分,CD 为附属部分(铰 C、滚轴 D)。附属跨 ,跨中 。铰 C 处竖向约束力大小约为?
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图示桁架 ,,。按图示截面取左部,对 D 取矩求下弦 AB 轴力大小约为?
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图示一端固定、另一端为辊轴支承的单跨梁,其超静定次数为?
0(静定)
1
2
3
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图示静定直角刚架,立柱高 ,横梁长 ,C 端竖向力 。固定端 A 的弯矩大小约为?
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图示简支梁 ,跨中 。跨中最大弯矩约为?
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等截面简支梁跨中集中力 作用时,跨中挠度(仅弯矩项、 为常数)为?
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等截面直杆上,两段均为三角形的弯矩图与虚弯矩图图乘时,可采用面积乘以形心处纵标。下列说法正确的是?
必须数值积分,不能用图形面积
可用一块图的面积乘以该面积形心位置在另一图上的纵标
只能用于曲杆
与 EI 无关故可略去
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