结构力学4静定刚架

一、绪论 （略）二、平面体系机动分析1. 自由度概念和计算自由度公式{ )2(3W r h m +-=，或)(2W r b j +-= } ；2. 弄清楚0W ≤与几何不变体系的关系（必要不充分条件）；3. 熟记几何不变体系三个组成规则；（刚片，链杆，二元体，虚铰等概念）4. 灵活运用组成规则进行体系的判别（常变，瞬变，几何不变无多余联系，几何不变有多余联系 ）；5. 了解超静定结构的几何构造特征。

(几何不变有多余联系)三、静定梁和静定刚架1． 会选取隔离体，列平衡方程；(最最基本的东东)2. 熟练掌握截面法求任意截面内力；3. 熟记由直线杆件内力微分关系式(S F dx dM = , )(x q dxdF s -= )判断各区段的内力图形状特征;4. 了解线弹性体的叠加原理，掌握由叠加法作区段的弯矩图；5. 内力图作图的标准和要求；6. 能对多跨结构区分基本部分和附属部分，清楚各部分之间力的相互传递；7. 静定刚架结构内力的表示方法，灵活运用刚结点力矩平衡方程和刚结点投影平衡方程；8. 快速准确地作出静定多跨梁或静定刚架的弯矩图；9. 会利用已知的弯矩图做剪力图，利用已知的剪力图求支座反力或轴力；10. 熟记静定结构的主要性质（静力解答唯一性，无荷载则无内力等）。

四、静定拱1. 拱结构各部分名称；2. 三铰拱结构支座反力的计算，内力（主要是弯矩）计算；3. 了解静定拱受力特点；4. 了解合理拱轴线的概念,清楚常见荷载情况下三铰拱合理拱轴线形式。

五、 平面静定桁架和组合结构1. 桁架各部分名称；2. 结点类型以及特点；3. 零杆的概念和零杆数目的确定；(注意对称结构在对称或反对称荷载作用下某些杆件可判别为零杆)4. 用结点法和截面法求静定桁架中某些指定杆件的轴力；5. 组合结构中梁式杆弯矩和链杆轴力计算。

六、结构位移计算1. 变形和位移的区别；2. 虚功的概念；（力状态，位移状态）3. 变形体系虚功原理的表述（内力虚功=外力虚功）；4. 单位荷载法，如何虚拟单位荷载？5. 图乘法的公式、适用条件、注意事项；6. 运用图乘法计算结构的位移；7. 灵活运用静定结构发生支座位移时的位移计算公式（C F R ⨯-=∆∑k ），8. 了解功的互等定理及其推论。

第4章 静定结构的位移计算习题解答习题 是非判定题(1) 变形体虚功原理仅适用于弹性体系，不适用于非弹性体系。

（ ） (2) 虚功原理中的力状态和位移状态都是虚设的。

（ ）(3) 功的互等定理仅适用于线弹性体系，不适用于非线弹性体系。

（ ） (4) 反力互等定理仅适用于超静定结构，不适用于静定结构。

（ ） (5) 关于静定结构，有变形就必然有内力。

（ ） (6) 关于静定结构，有位移就必然有变形。

（ ）(7) 习题(7)图所示体系中各杆EA 相同，那么两图中C 点的水平位移相等。

（ ） (8) M P 图，M 图如习题(8)图所示，EI =常数。

以下图乘结果是正确的：4)832(12ll ql EI ⨯⨯⨯ （ ）(9) M P 图、M 图如习题(9)图所示，以下图乘结果是正确的：033202201111)(1y A EI y A y A EI ++ （ ）(10) 习题(10)图所示结构的两个平稳状态中，有一个为温度转变，现在功的互等定理不成立。

（ ）(a)(b)习题 (7)图图(b)M图(a)M P 81qM 图(b)P M 图(a)习题 (8)图 习题 (9)图(a)P习题 (10)图【解】（1）错误。

变形体虚功原理适用于弹性和非弹性的所有体系。

（2）错误。

只有一个状态是虚设的。

（3）正确。

（4）错误。

反力互等定理适用于线弹性的静定和超静定结构。

（5）错误。

譬如静定结构在温度转变作用下，有变形但没有内力。

（6）错误。

譬如静定结构在支座移动作用下，有位移但没有变形。

（7）正确。

由桁架的位移计算公式可知。

（8）错误。

由于取0y 的M 图为折线图，应分段图乘。

（9）正确。

（10）正确。

习题 填空题(1) 习题(1)图所示刚架，由于支座B 下沉∆所引发D 点的水平位移∆D H =______。

(2) 虚功原理有两种不同的应用形式，即_______原理和_______原理。

其中，用于求位移的是_______原理。

第四章 静定结构位移计算一、是非题1、虚位移原理等价于变形谐调条件，可用于求体系的位移。

2、按虚力原理所建立的虚功方程等价于几何方程。

3、在非荷载因素(支座移动、温度变化、材料收缩等)作用下，静定结构不产生内力，但会有位移且位移只与杆件相对刚度有关。

4、用图乘法可求得各种结构在荷载作用下的位移。

5、功的互等、位移互等、反力互等和位移反力互等的四个定理仅适用于线性变形体系。

6、已知M p 、M k 图，用图乘法求位移的结果为：()/()ωω1122y y EI +。

Mk M p21y 1y 2**ωω7、图示桁架各杆EA 相同，结点A 和结点B 的竖向位移均为零。

A8、图示桁架各杆EA =常数，由于荷载P 是反对称性质的，故结点B 的竖向位移等于零。

aa9、图示简支梁，当P 11=，P 20=时，1点的挠度为0.01653l EI /，2点挠度为0.0773l EI /。

当P 10=，P 21=时，则1点的挠度为0.0213l EI /。

（ ）l10、图示为刚架的虚设力系，按此力系及位移计算公式即可求出杆AC 的转角。

C1P11、图示梁AB 在所示荷载作用下的M图面积为ql 3。

lAl /212、图示桁架结点C水平位移不等于零。

13、图示桁架中，结点C 与结点D 的竖向位移相等。

二、选择题1、求图示梁铰C 左侧截面的转角时，其虚拟状态应取：A.;;B.D.M C.=1=1=12、图示结构A 截面转角（设顺时针为正）为：A.22Pa EI / ;B.-Pa EI 2/ ;C.542Pa EI /() ;D.-542Pa EI /() 。

aa3、图示刚架l a >>0 , B 点的水平位移是：A .不定，方向取决于a 的大小；B .向左；C .等于零；D .向右。

4、图示静定多跨粱，当EI 2增大时，D 点挠度：A .不定，取决于EI EI 12；B .减小；C .不变；D .增大。

5、图示刚架中杆长l ，EI 相同，A 点的水平位移为:A.()2302M l EI /→;B.()M l EI 023/→;C.()2302M l EI /←;D.()023M l EI /←。

静定平面钢架受力分析XXX摘要：刚架的特点:杆件少，内部空间大，便于利用。

刚结点处各杆不能发生相对转动，因而各杆件的夹角始终保持不变。

刚结点处可以承受和传递弯矩，因而在刚架中弯矩是主要内力。

刚架中的各杆通常情况下为直杆，制作加工较方便。

根据结构组成特点，静定平面刚架可分为：悬臂刚架：常用于火车站站台雨棚等。

简支刚架：常用于起重机的刚支架及渡槽横向计算所取的简图等三铰刚架：常用于小型厂房、仓库、食堂等结构。

刚架结构在土木工程中应用较广。

但静定的刚架在工程中应用不多，多为超静定刚架，如房屋建筑结构中的框架结构。

解算超静定刚架的内力是建立在静定刚架内力计算基础之上的。

所以，必须熟练掌握静定刚架的内力计算方法。

关键词：平面刚架；超静定刚架；内力Statically determinate planar steel stress analysisShaoxiangyangAbstract：The characteristics of the frame: bar, less internal space is big, easy to use. Just the rod cannot occur relatively rotation at junctions, and Angle of the bar is always remains the same. Just at junctions can absorb and transmit bending moment and bending moment are the main internal force in rigid frame. Frame of the rod as the straight rod, normally make processing more convenient. According to the structure characteristics of statically determinate planar frame can be divided into: cantilever frame: often used in the railway platform canopy, etc. Simply supported frame: commonly used in cranes just stents and diagram of aqueduct transverse calculations take three hinged frame: often used in small workshop, warehouse, canteen and structure. Frame structure is widely used in civil engineering. But statically determinate frame in engineering application is not much, more than for statically indeterminate frame, such as building the structure of the frame structure. Solving statically indeterminate frame internal force is based on the determinate frame internal force calculation. So, must be skilled in statically determinate frame internal force calculation methodKey words:plane rigid frame; Statically indeterminate frame; The internal force引言刚架是由若干根直杆（梁和柱）用刚结点（部分可为铰结点）所组成的结构。