第三章 静定结构的受力分析:本章主要讨论静定结构的受力分析,基本方法是隔离体平衡方法,其要点是选取隔离体,建立平衡方程,解方程求出支座反力和杆件内力。本章各节结合梁、刚架、桁架和组合结构、三铰拱的受力特点,分别讨论相应隔离体平衡方法的具体应用。方法虽然同源,但应用形式却灵活多样。静定结构受力分析是静定结构位移计算的基础,也是超静定结构分析的基础。因此本章内容是结构力学的一个十分重要的基础性内容,应当熟练掌握。3.1梁的内力计算的回顾:本节通过回顾材料力学中梁的内力计算,进一步介绍了利用截面法、荷载与内力的微分关系、分段叠加法快速绘制内力图的方法。分段叠加法的要点是首先根据结构的几何构造特点求出支反力,然后选取各杆两端截面作为控制截面,根据截面法求出控制截面的弯矩值。最后用分段叠加法作各杆的弯矩图,即先根据杆件两端处控制截面的弯矩值作直线图形,再叠加上由于杆件作用荷载而产生的简支梁弯矩图。
3.2静定多跨梁:本节介绍了静定多跨梁的几何构造和内力计算方法。静定多跨梁是由几根梁组成,其中本身可承受荷载的为基本部分,依靠基本部分的支承才能承受荷载并保持平衡的称为附属部分。应先计算附属部分,再计算基本部分。将附属部分的支反力反其指向,就是加在基本部分的荷载。这样把多跨梁拆成单跨梁各个解决,从而避免解联立方程组。荷载作用在附属部分上时对基本部分也同时产生内力,而荷载作用在基本部分上则对附属部分并不引起内力
3.3静定平面刚架:本节介绍了静定平面刚架结构的特点、分类以及内力的求解方法。刚架同梁一样,都是受弯杆件。受力分析的结果通常是画出结构各杆的内力图包括图以及相应的图和图。内力图的作法与梁一样也采用分段叠加法。应用荷载和内力的微分关系快速绘制出内力图。作出内力图后要进行校核,对各杆内力图检验是否满足荷载与内力之间的微分关系、增量关系和积分关系。可取结点作隔离体检验是否满足平衡条件。
3.4静定平面桁架:本节介绍了静定平面桁架的特点、分类和内力计算方法。在结点荷载作用下,桁架中的杆件只受轴力,处于无弯矩和无剪力状态。计算桁架内力的基本方法是结点法和截面法及其联合应用。了解L型、T型、X型、K型等特殊结点,学习识别结点单杆和截面单杆,学习判断零杆的三种途径:利用特殊结点,利用精力平衡条件以及利用对称性
3.5组合结构:本节介绍组合结构的特点和内力计算。分析组合结构时,最主要的是学会识别链杆和梁式杆,正确地画出隔离体的受力图。对于链杆,截面上只作用有轴力;对于梁式杆,截面上一般作用三个力,即弯矩、剪力和轴力。为了不使隔离体上的未知力过多,尽可能避免截断梁式杆。
3.6三铰拱:本节介绍了拱的特点和分类,以及三铰拱支反力和内力的求解方法。拱结构的受力特点是在竖向荷载作用下能够产生水平支反力。其内力通常以轴向压力为主,而弯矩和剪力较小。如果合理地选定三铰拱的轴线形状,则可使得拱的各截面弯矩为零,拱处于无弯矩状态,从而得到拱轴线形状的最优化结果。三铰拱在满跨竖向均布荷载作用下的合理轴线为二次抛物线;在径向均布荷载作用下的合理轴线为圆弧线;在填土荷载作用下的合理轴线为悬链线。
[单选题]静定多跨梁只有附属部分有荷载作用时,基本部分不会产生内力( )

选项:[错, 对]
[多选题]关于三铰拱的合理拱轴线,说法正确的是( )。

选项:[集中荷载作用下三铰拱的合理拱轴线是椭圆
, 均布荷载作用下三铰拱的合理拱轴线是抛物线
, 填土重力荷载作用下三铰拱的合理拱轴线是悬链线
, 均匀水压力作用下三铰拱的合理拱轴线是圆弧
]
[单选题]跨度相同、荷载相同的一组三铰拱,矢高越大,则支座处的水平反力越大。( )

选项:[对, 错]
[单选题]图示桁架中轴力为0的杆件有几根( )。

选项:[4根
, 1根
, 3根
, 2根
]
[多选题]关于桁梁组合结构,当上弦杆受竖向荷载作用时,下列说法正确的是( )。

选项:[底部拉杆内力与结构高度有关
, 该结构有2根梁式杆
, 链杆内只有轴力
, 梁式杆没有轴力
]
[单选题]图示刚架AB杆上侧B端弯矩为( )。

选项:[2kNm,左侧受拉
, 4kNm,左侧受拉
, 2kNm,右侧受拉
, 4kNm,右侧受拉
]
[单选题]静定多跨梁只有附属部分有荷载作用时,基本部分不会产生内力( )

选项:[错, 对]
[单选题]图示刚架AB杆上侧B端弯矩为( )。

选项:[2kNm,左侧受拉
, 2kNm,右侧受拉
, 4kNm,左侧受拉
, 4kNm,右侧受拉
]
[单选题]图示桁架中轴力为0的杆件有几根( )。

选项:[4根
, 2根
, 3根
, 1根
]
[多选题]关于桁梁组合结构,当上弦杆受竖向荷载作用时,下列说法正确的是( )。

选项:[底部拉杆内力与结构高度有关
, 该结构有2根梁式杆
, 梁式杆没有轴力
, 链杆内只有轴力
]
[多选题]关于三铰拱的合理拱轴线,说法正确的是( )。

选项:[集中荷载作用下三铰拱的合理拱轴线是椭圆
, 均布荷载作用下三铰拱的合理拱轴线是抛物线
, 填土重力荷载作用下三铰拱的合理拱轴线是悬链线
, 均匀水压力作用下三铰拱的合理拱轴线是圆弧
]
[单选题]跨度相同、荷载相同的一组三铰拱,矢高越大,则支座处的水平反力越大。( )

选项:[对, 错]

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