《结构力学》PPT课件 祁皑 福州大学

 
课件内容： 
杆件体系的几何组成分析 
知识点：自由度、约束、瞬铰（无穷远瞬铰）、复铰、多余约束、刚片等概念  几何不变体系、几何可变体系、无多余约束几何不变体系、有多余约束几何不变体系、瞬变体系、常变体系，几何组成分析的目的，平面无多余约束几何不变体系的基本组成规则，平面杆系的计算自由度，静定、超静定结构的几何特性。 重点：应用基本组成规则分析平面杆系的几何组成。 难点：平面杆系的计算自由度的应用，无穷远瞬铰的应用，复杂平面杆系的几何组成分析。 
第1章 体系的几何组成分析 
1.1 几何不变体系与几何可变体系 
1.2 几何不变体系的组成规律 
1.3 瞬变体系与常变体系 
1.4.1例题 
1.4.2习题 
静定结构受力分析 
知识点：分段迭加法画弯矩图，简支斜梁的计算，多跨静定梁的组成、特点及内力图。静定平面刚架的几何组成和特点，静定平面刚架的支座反力、杆端内力的计算，静定平面刚架的内力图的绘制。静定平面桁架的特点、组成与分类，结点法、截面法和联合法求静定平面桁架内力，组合结构的内力计算。三铰拱的受力特点，数解法求三铰拱的内力，三铰拱合理拱轴线。重点：分段迭加法画弯矩图，静定平面刚架内力图，桁架特殊杆内力判断、复杂桁架内力计算，组合结构的内力计算，三铰拱的反力和内力计算。难点：简支斜梁的计算，复杂刚架的反力，已知弯矩图绘制剪力图、轴力图，三铰拱截面剪力和轴力的计算，桁架截面法截面的选择，组合结构中梁式杆的弯矩图。 
2.1 桁架结构的受力分析 
2.2 静定梁的受力分析 
2.3 静定刚架的受力分析 
2.4三铰拱受力分析 
2.5 静定组合结构 
静定结构位移计算 
知识点：变形体的虚功原理，单位荷载法，广义力与广义位移，位移一般计算公式，荷载和其他因素作用时位移的计算公式，图乘法。线性弹性体系的三个互等定理。重点：各类结构在各种外界因素作用时位移的计算，图乘法。难点：变形体的虚功原理，线性弹性体系的三个互等定理，图乘法的分段和分解。 
3.2.1 变形体虚功原理 
3.3 单位荷载法 
3.4荷载作用下的位移计算 
3.5 图乘法 
3.6支座位移引起的静定结构位移计算 
3.7制造误差引起的静定结构位移计算 
3.8温度变化引起的静定结构位移计算 
3.9互等定理 
力法 
知识点：超静定次数，力法的基本未知量、基本结构、基本体系、基本方程（典型方程），利用对称性简化力法计算，对称结构取“半边结构”，超静定结构位移的计算，力法解两铰拱和对称无铰拱。重点：力法计算各类结构在各种外界因素作用时的内力、位移，“半边结构”的确定。难点：支座移动时的力法计算，计算超静定结构位移时基本体系的选择。 
4.1力法基本概念和力法方程 
4.2荷载作用下的超静定结构 
4.3对称性利用 
4.4 其它因素下力法解超静定结构 
4.5超静定结构位移计算和计算结果校核 
4.6超静定结构特性 
位移法 
知识点：位移法的基本未知量、基本结构、基本体系、基本方程（典型方程），等截面直杆的形常数和载常数，等截面直杆刚度方程与杆端弯矩表达式，利用静力平衡条件直接建立位移法方程。重 点：位移法解连续梁和超静定刚架。难 点：复杂刚架线位移未知量的选择。 
5.1 形常数与载常数 
5.2平衡方程法 
5.3 典型方程法 
5.4 对称性利用 
5.5 支座位移和温度变化时的计算 
力矩分配法 
知识点：单结点无线位移刚架承受结点力偶的弯矩分配，单结点弯矩分配法，多结点弯矩分配法，转动刚度、分配系数、传递系数，固端弯矩，无剪力力矩分配法。剪力分配法。重 点：力矩分配法解连续梁和无侧移刚架的内力，剪力分配法。难 点：静定外伸段的处理，无剪力力矩分配法。 
6.1 力矩分配法的概念 
6.2 单节点的力矩分配法-基本运算（一) 
6.3多节点的力矩分配法-渐进运算（一) 
6.4 计算结果的校核 
矩阵位移法 
知识点：矩阵位移法概念，杆端力列阵、杆端位移列阵、坐标转换矩阵，一般杆单元和特殊单元的刚度矩阵（局部坐标系、整体坐标系），结点力列阵、结点位移列阵、总码、局部码、单元定位向量，结构总刚度矩阵的形成，直接结点荷载列阵、等效结点荷载列阵，综合结点荷载列阵的形成。平面刚架程序框图、源程序和应用。重 点：各类结构的矩阵位移法求解。难 点：单元刚度矩阵、结构总刚度矩阵的性质和应用，矩阵位移法方程的建立。 
7.1 概述 
7.2 单元刚度矩阵（局部坐标系） 
7.3 单元刚度矩阵（整体坐标系） 
7.4 连续梁的整体刚度矩阵 
7.5刚架的整体刚度矩阵 
7.6 等效节点荷载 
7.7 例题计算 
7.8 忽略轴向变形的矩形刚架整体分析 
7.9 桁架和组合结构的计算 
7.10 本章总结 
结构动力计算 
知识点：动力自由度，动荷载，振动系统模型，运动微分方程建立；单自由度体系运动方程，自振园频率、周期，Duhamel积分，动力系数，阻尼及其作用；多自由度体系频率方程，主振型及其正交性，多自由度体系受迫振动，振型分解法；频率的近似计算。重 点：单自由度体系的频率计算，自由振动、强迫振动的解；多自由度体系频率、主振型计算，简谐动荷作用下的计算。难 点：动力系数，动位移、动内力与最大位移、最大内力。 
.1 概述 
8.2 单自由度体系的自由振动 
8.3单自由度体系受迫振动 
8.4多自由度体系自由振动 
8.5 多自由度体系受迫振动 
8.6振型分解法 
8.7地面运动下的结构动力计算 
8.8频率的实用计算方法 
影响线 
知识点：影响线的概念，静力法作静定梁和桁架的反力与内力的影响线，结点荷载作用下梁的影响线，机动法作静定梁的反力与内力的影响线，荷载最不利位置（布置），内力包络图，绝对最大弯矩。重点：影响线的概念，静力法、机动法作静定梁和桁架反力与内力的影响线，荷载最不利位置的确定。难点：弯矩影响线与弯矩图的区别，结点荷载作用下的影响线，桁架反力与内力的影响线，绝对最大弯矩的计算。 
9.1静力法做影响线 
9.2机动法做影响线 
9.3间接荷载下的影响线 
9.4桁架的影响线 
9.5影响线的应用