1.
叙述结构力学在实际工程领域中的作用。
答:
建筑物、构筑物或其他工程对象中支承和传递荷载而起骨架作用的部分称为工程结构。例如,房屋建筑中由基础、柱、剪力墙梁、板及其他构件组成的结构体系,水工建筑物中的大坝和闻门,公路和铁路桥梁、隧道和涵洞,飞机、汽车中的受力骨架等,都是工程结构的典型例子。
2.
简单列举平面体系机动分析的基本方法,并举例说明其中一种方法的使用方法。
答:
平面体系机动分析的基本方法:几何
不变体系、几何可变体系。
几何不
变体系:
三刚片
规则
、二
元体
规则
、两刚片规则。
两
刚片规则:两个钢片用一个铰和一个不通过该铰的链杆连接
,
组成几何不变体系
。
几种常用的分析途径
(1)去掉二元体,将体系化简单,然后再分析。
(2)如上部体系与基础用满足要求的三个约束相联可去掉基础,只分析上部。
(3)当体系杆件数较多时,将刚片选得分散些,用链杆组成的虚铰相连,而不用单铰相连。
(4)由一基本刚片开始,逐步增加二元体,扩大刚片的范围,将体系归结为两个刚片或三个刚片相连,再用规则判定。
(5)由基础开始逐件组装。
(6)刚片的等效代换:在不改变刚片与周围的连结方式的前提下,可以改变它的大小、形状及内部组成。即用一个等效(与外部连结等效)刚片代替它。
3.
举例说明利用结点法和截面法计算静定桁架内力的基本步骤。
答:
以静定桁架为例:结点法是以结点为隔离体,一次求得两个未知力(单杆);截面法通常截取的隔离体包含两个节点及以上,以此可求得3个未知力(单杆).结点法用通常来求所有杆内力,一般从两个未知力杆结点开始,而截面法通常用来求指定杆内力.
结点法
:
(1)
求支座
反力;
(2)依次
截取各结点,画出受力图,
由平衡
条件求其
未知
轴力。
截面法:
(1)
求反力(
同
静定梁)
;
(
2
)作
截面(
用
平截面,也可用
曲
截面)
截断
桁架,
取
隔离体;
(
3
)①选取
矩心,列力矩平衡方程(
力矩
法)
;②列
投影方程(
投影
法)
;
(
4
)
解方程。
4.
举例说明对称性对简化结构力学分析的作用。
答:
对称结构
在正对称荷载作用
下
,
其
内力
和
位移都是
正
对称的;在反对称荷载作用下,其内力和位移都是反对称的。
利用
其对称性可简化计算。
在工程问题中,有很多结构都具有对称性。我们对这些结构进行受力分析的时候,常常将结构简化为杆系模型,而结构力学研究的就是结构的杆系模型,因此对称性在结构力学中有着广泛的应用