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第一章绪论
本章主要讲述结构力学学科内容和研究对象,实际结构简化成计算简图以及杆件结构的分类和荷载分类。
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●1.1结构力学的内容和教学要求
认识结构,了解结构力学讲授的基本内容和基本学习方法。
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●1.2结构的计算简图和简化要点
计算简图的选择是力学计算的基础,极为重要。实际结构比较复杂,完全按照结构的实际情况进行分析是不可能的,也是不必要的。因此,可以略去不重要的细节,显示基本特点,用简化的图形代替。
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第二章结构的几何构造分析
本章从几何构造的角度来讨论杆件结构。熟悉几何不变体系、几何可变体系、自由度、约束、多与约束、瞬变体系、瞬铰和无穷远处的瞬铰的概念。掌握平面杆件体系最基本的组成规律--铰结三角形规律基本原理及其运用。熟练运用刚片系、链杆系、混合法计算平面杆件体系的计算自由度。
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●2.1结构的几何构造分析
本章讨论结构的几何构造分析,最基本规律是铰结三角形规律。点和刚片的连接规则,两刚片连接规则,三刚片连接规则,本身浅显易懂,但是运用变化无穷,所以,本章的学习困难不在于学懂,在于运用。
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第三章静定结构受力分析
本章结合几种常用的典型结构形式讨论静定结构的受力分析问题,涉及梁、刚架、拱结构、桁架结构和组合结构等。内容包括支座反力的求解、内力的计算,内力图的绘制和受力性能的分析等。
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●3.1梁的内力计算的回顾(1)
回顾材料力学的内容,引出结构力学中关于力的内涵
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●3.2静定多跨梁
从几何构造分析,静定多跨梁是由几根梁组成,组成次序是先固定基本部分,后固定附属部分。计算时,先计算附属部分,后计算基本部分。
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●3.3静定平面桁架
利用结点法、截面法计算静定平面桁架结构。通过两杆结点、三杆结点、四杆结点等特点判定零杆和等力杆情况
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●3.4静定平面刚架
作为受弯构件的刚架,在计算的时候首先考虑支座反力的求解,采用截面法计算杆件的内力。计算过程中注意内力正负号的规定和正确的选择隔离体。
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●3.5三铰拱
拱和梁的本质区别是:在竖向荷载作用下拱能产生水平推力,而梁没有水平推力。采用截面法计算竖向荷载作用下的拱内力并与同跨的梁相比较。
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第四章虚功原理和结构位移计算
本章是静定结构和超静定结构分析的交界处,起着承上启下的作用。本章一部分介绍静定结构在荷载、温度变化和支座移动等因素作用下的位移计算。另一部分介绍了变形体系功的互等定理。
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●4.1静定结构位移计算
位移包括角位移和线位移,绝对位移和相对位移。产生位移的原因有三种:荷载作用;温度变化和材料收缩、制作沉降和制造误差。了解位移计算的目的。
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●4.2虚功原理
虚功原理的两种形态:虚力原理和虚位移原理。利用虚力原理计算结构产生的位移。
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●4.3荷载作用下的位移计算-积分法
根据变形体系的虚功方程推到出荷载作用下结构位移计算的一般公式。(单位荷载发)基本思路是“化整为零和积零为整”:把结构的整体变形分解为局部变形,先应用刚体体系的虚力原理导出局部变形的位移公式,然后应用叠加原理,导出整体变形时的位移公式。
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●4.4荷载作用下的位移计算-积分法计算举例
通过例题讲解积分法计算荷载作用下的位移。
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●4.5荷载作用下的位移计算-图乘法
在规定的应用条件下,将积分运算转换成四则运算的一种求位移的方法。注意其应用条件,和复杂图形转变成简单图形的转变法则。
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第五章力法
力法是提出较早、发展最完备的计算超静定结构的一种方法。力法把超静定结构拆成静定结构,再由静定结构过渡到超静定结构,采用“静定-超静定”的分析路线。以多余未知力为基本未知量,通过基本体系列出力法典型方程进而求解超静定结构的内力。
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●5.1超静定次数确定
凡是几何组成上是几何不变、有多余约束,且它的全部支座反力和内力不能完全由静力平衡方程唯一确定的结构称为超静定结构。
多月约束的个数就是超静定次数。 -
●5.2力法基本概念及原理
力法是以超静定结构中的多余约束力为未知量;在超静定结构中撤去多余约束,用相应的多余约束力代替多余约束作用,得到力法基本体系;根据多月约束力处的变形条件,列出力法的典型方程,解出多余力。
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●5.3力法计算超静定梁和刚架
掌握历法计算荷载作用下超静定结构的计算,熟练2次以下超静定梁、刚架的计算。注意基本体系的选取。
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●5.4力法解对称结构
利用对称性简化力法计算的方法,能熟练选择对称基本体系和利用半边结构计算对称结构。
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●5.5超静定结构在支座移动时内力计算
支座移动作用对于静定结构来说,不产生内力;支座移动作用于超静定结构时,将产生内力。计算方法引起的超净结构内力的原理、方法和步骤都与荷载作用的情形相同,唯一区别是力法的自由项和表现形式不同。