土木工程力学(本)期末复习辅导指导20136---

《土木工程力学(本)期末复习辅导指导20136---》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第3章静定结构的受力分析静定结构，从几何组成角度讲，是无多余约束的几何不变体系；从静力特征角度讲，在任意荷载作用下，仅依靠静力平衡条件即可确定结构全部反力和内力，且解答是唯一的。分析静定结构的基本方法是：（1）根据结构几何组成特点确定相应计算方法。（2）应用截面法，利用隔离体平衡条件计算支座反力和杆件内力。1.内力分析方法平面杆件的任意截面上的内力一般有三个分量，即轴力、剪力和弯矩。轴力是截面上应力沿轴线方向的合力，以拉力为正，压力为负。剪力是截面上应力沿垂直杆件轴线方向的合力，以使所作用的隔离体顺时针转动为正，逆时针转动为负。弯矩是截面上应力对截面形心的力矩，在水平杆件中

2、，弯矩以使杆件下部受拉为正，上部受拉为负。绘制内力图时，轴力图和剪力图的正值可以画在杆件的任意一侧，负值则画在另外一侧，并要求注明正负号；弯矩图应画在杆件受拉一侧，不需注明正负号。内力图的纵坐标应垂直于杆件轴线。截面法是计算结构指定截面内力的基本方法，其计算步骤可以简单的概括为：截断、代替、平衡。（1）截断——在所求内力的指定截面处截断，任取一部分作为隔离体。（2）代替——用相应内力代替该截面的应力之和。（3）平衡——利用隔离体的平衡条件，确定该截面的内力。利用截面法可得出指定截面内力如下：（1）轴力等于该截面一侧所有的外力沿杆件轴线方向的投影代数和。（2）剪力等于该截面一

3、侧所有外力沿垂直于杆轴方向的投影代数和。（3）弯矩等于该截面一侧所有外力对截面形心的力矩的代数和。以上结论是计算静定结构内力的关键和规律，应熟练掌握并应用。此外，在应用截面法时应注意：（1）要截断所有约束，代之以约束力，不能遗漏外力（荷载、约束力）。（2）宜选择外力较少的部分为隔离体，使计算简便。（3）未知力一般假设为正方向，若计算结果为正，表明实际内力与假设方向相同；计算结果为负，表明实际内力与假设方向相反。2.静定梁结构内力分析过程中经常会用到单跨静定梁，如简支梁、悬臂梁等，在常见荷载作用下的内力图尤其是弯矩图大家要熟练掌握，也可以挑选你认为重要的记在半开卷的考试用纸上

4、。（1）简支梁10（a）（c）（b）qFPFQ图MlablablM图+++++++_+++_+++_++++简支梁内力图（1）悬臂梁（a）（c）（b）qFPFQ图MlM图0l+++++悬臂梁内力图多跨静定梁是由基本部分和附属部分组成的基本附属型静定结构，组成顺序是先固定基本部分，后固定附属部分。作用在附属部分上的荷载将使它的基本部分产生反力和内力，而作用在基本部分上的荷载则对其附属部分没有影响。基本部分、附属部分的判定还与荷载作用的方向无关。3.桁架理想桁架中的杆件只在杆端承受结点力的作用，桁架杆只受轴力作用，是二力杆。10零杆是桁架在特定荷载作用下出现的，当作用的荷载发生

5、变化时，其内力可能不再为零。计算静定桁架内力时，一般先利用特殊结点及对称性判断零杆，再灵活使用结点法、截面法进行求解。使用结点法计算时必须明确求解顺序，结点上未知力数目不宜超过两个以避免联力求解带来的不便。利用截面法计算时，隔离体未知力数目一般不宜超过三个，特殊情况下不限，对隔离体要灵活使用力矩法或投影法求解。4.拱拱是轴线为曲线并且在竖向荷载作用下能够产生水平反力的结构。当竖向荷载确定后，三铰拱的支座反力只与三个铰的相对位置有关，与拱轴线形状无关，而内力则与拱轴线形状有关。调整拱轴线形状可以改善三铰拱的内力状态。当拱结构上所有截面的弯矩为零（此时，所有剪力也为零）而只有轴

6、力时，横截面上的正应力是均匀分布的，材料的力学性能得以最充分的发挥，抗压材料得到最充分的利用。此时的拱结构是最经济的，这样的拱轴线因而称为合理拱轴线。在满跨竖向均布荷载作用下，三铰拱的合理拱轴线是二次抛物线。在不同竖向荷载作用下，三铰平拱的合理拱轴线是不同的。5.对称性对称结构在正对称荷载作用下，反力、内力都是对称的。内力图中，弯矩图和轴力图是对称的，剪力图是反对称的。对称结构在反对称荷载作用下，反力、内力都是反对称的。内力图中，弯矩图和轴力图是反对称的，剪力图是对称的。第4章静定结构位移计算工程结构中所使用的材料都是可变形的物体，因此，在荷载等外界因素作用下将会发生变形和

7、位移。所谓变形，是指结构或构件的截面形状发生改变，而位移则是指结构各处位置的移动。静定结构产生位移的原因除上面提到的荷载作用外，还有一些非荷载因素，如温度变化、支座位移、制造误差、材料收缩等。荷载作用使静定结构产生内力，进而发生变形，导致结构产生位移。温度变化时，静定结构中的构件能够自由变形，产生位移，而结构并无内力产生。支座位移（移动或转动）时，静定结构既无内力也无变形产生，只发生所谓的刚体位移。对于确定的位移状态，虚设相应的力状态，利用虚功方程求解位移状态中的未知位移。虚力原理等价于几何方程。单位荷载法计算结构