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《結構力學》複習大綱

總體要求:

試題要涵蓋結構力學的主要知識點,並注重結構力學基本概念和計算方法的掌握。以《結構力學(I)》作爲考核的重點,分值占70%~80%左右,内容包括:几何构造分析、静定结构的内力、力法、位移法对超静定结构的计算、静定结构及超静定结构的位移计算、影响线及其应用;《結構力學(II)》占20%-30%左右,內容包括:矩陣位移法、動力計算。試題分填空、選擇和計算三種題型,填空題注重力學基本概念的考核,其中一些題也需要簡單的計算,計算題側重計算方法和計算能力的考核。考試難度高于本科期考難度水平。

一、平面杆件結構的幾何構造分析

    重點考核平面杆系的裝配順序並對幾何構成做出正確的判斷。基本概念包括幾何不變體系、幾何可變體系、剛片、自由度、約束、二元體、瞬鉸、無窮遠瞬鉸、瞬變體系、常變體系、多余約束的概念,無多余約束幾何不變體系組成的三個基本規律,剛片的選取及裝配順序,靜定結構及超靜定結構的幾何構成。

二、靜定結構的內力計算

重點考核靜定剛架、組合結構、桁架等結構的內力計算及內力圖繪制。

基本概念包括:利用截面法及平衡條件計算靜定結構指定控制截面的內力,根據內力圖的規律、控制截面的內力及彎矩疊加法,快速做出多跨靜定梁、靜定剛架及組合結構的內力圖;根據節點法和截面法快速求解桁架指定杆件的內力,利用節點平衡條件及對稱性對桁架中的零杆快速做出判斷;拱及合理拱軸線的概念,指定荷載作用下三鉸拱的合理軸線;剛架、組合結構中指定截面的內力及結點的受力;靜定結構內力産生的原因;對稱結構的受力特點等。

三、力法的基本原理及其應用

重點考核力法在超靜定結構(包括超靜定梁、剛架、排架、桁架及組合結構)在荷載、溫度及支座移動作用下的內力計算中應用。對稱結構在對稱荷載及反對稱荷載作用下內力、變形的特點,並能用對稱性對結構進行簡化,並能與力法結合計算。

基本概念包括:基本未知量的確定、力法基本結構的選擇、基本體系的作用、基本方程的建立及含義、各系數項的含義及計算,對稱結構的力學特性,根據平衡條件由彎矩圖快速做出剪力圖及軸力圖,超靜定結構內力及變形産生的原因及計算。

四、位移法的基本原理及其應用。

重點考核用位移法求解超靜定結構(包括超靜定梁、剛架、排架、組合結構)在荷載及支座移動作用下的內力,並能與對稱結構簡化結合計算。

基本概念包括位移法基本未知量的確定、基本結構的選擇、基本體系的作用、基本方程及系數項的含義、對稱性的應用。要求記憶等截面直杆的剛度方程及在均布荷載、跨中集中力、支座位移作用下,三種超靜定梁的杆端內力。

五、位移的計算

    重點考核單位荷載法計算位移,或位移法計算結點位移,包括靜定結構及超靜定結構在荷載、溫變及支座移動作用下的位移計算。超靜定結構的內力需要應用力法或位移法計算,也可能直接給出,考核單位力狀態(施加在靜定結構上)和虛功原理的概念。

基本概念包括位移及産生的原因、影響因素、虛功、虛功原理及其形式、單位荷載法及單位位移法的應用、虛力狀態或虛位移狀態的設置、結構位移計算的一般公式、四個互等定理及其適用範圍。

六、影響線

   重點考核靜定結構影響線的繪制及應用,超靜定結構影響線中指定豎標值的計算。

按影響線的概念和特征,快速做出靜定多跨梁、剛架、桁架、組合結構等支座反力或指定截面的內力的影響線,並利用影響線求在給定靜載作用下的影響量及移動荷載作用下某一截面內力的極值。

超靜定結構的影響線特征,根據影響線的概念,結合力法或位移法求出指定控制點截面的影響線豎標值。

基本概念包括:移動荷載、影響線、影響線中某一點豎標的概念,靜定結構及超靜定結構的影響線的特征,影響線做法,靜力法和機動法的適用性,影響線的應用,最不利位置的確定。

七、矩陣位移法

重點考核矩陣位移法的基本步驟,單元剛度矩陣的確定、結構剛度方程的建立以及杆端內力的計算,包括平面桁架、剛架、組合結構靜力計算的剛度方程建立,特殊單元的單元剛度矩陣計算,根據結構位移向量計算各單元的內力。

基本概念包括:基本未知量(自由度總數)的確定,單元剛度方程,單元剛度矩陣的特點,單元每個剛度系數的含義,單元杆端力與內力,單元固端力向量,等效結點荷載向量,結構荷載向量及結點力向量,結點定位向量及單元定位向量,總剛度矩陣的集成,總剛矩陣的特點及最大半帶寬,邊界條件的處理(包括先處理法和後處理法)。

八、結構動力計算

重點考核單自由度體系、兩個自由度體系的自由振動,以及在簡諧荷載作用下的強迫振動計算。

基本概念包括:基本未知量(自由度)的確定,柔度法及剛度法建立結構的動力微分方程,剛度系數或柔度系數的含義及計算,自振頻率和振型的計算,主振型的正交性及應用,阻尼對振動的影響,對稱性結構的動力特性及計算簡化,結構動力響應極值(包括結構最大位移和內力、動位移和動內力幅值)計算。

 

 

 

注:考試無需攜帶計算器;

   試卷不附給任何參數(單元剛度矩陣、超靜定梁的固端力等),考試需要自己記憶或求解。

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