结构力学课程——作业一
1、结构力学中，按基本构件的几何特征可以将结构大致分为哪三类？ 答案：教材P1
2、简述支座和结点类型，并画出相应的计算简图。 答案：教材P3-6 3、荷载的分类？ 答案：教材P8
4、名词解释：1）几何不变体系（P10）；2）几何可变体系（P10）；3）刚片（P11）；4）自由度（P11）、计算自由度（P14）；5） 约束、必要约束、多余约束（P11-12）；6）几何瞬变体系（P18）；7）静定结构（P23）；8）超静定结构（P23）；9）结点法（P56）；10）截面法（P58）；11）零杆（P56）； 5、画图说明何为单铰、复铰和虚铰。 答案：教材P12-13
单铰
复铰，相当于两个单铰
刚片刚片 C
C点为虚铰
6、 试述几何不变体系的三个基本组成规则，为什么说它们是同一规则。 答案：教材P16-17
7、画图解释结构力学中，内力符号是如何规定的？ 答案：教材P30
注意：书上图3-3（b）是错误的，箭头方向应该是与教材上相反。关于剪力的正
负，也可以这样考虑：绕左侧隔离体顺时针转动为正，逆时针转动为负。 8、拱有哪几种形式？其中哪种形式为静定的？ 答案：教材P46
9、简述拱与梁的区别；简述桁架结构与梁和刚架结构的区别。 答案：教材P46；P54-55 10、简述静定结构的静力特征。 答案：教材P64-66
11、试对下面所示平面体系进行机动分析，要求画图说明分析过程，指明哪个部分为刚片，及采用何原则进行的几何分析，具体过程如同书中例题。
A B D C E F 图 1 题11
答案：
首先采用二元体规则进行分析，杆件AB和AC为二元体，分析时可以去掉，杆件BD和BE为二元体，杆件CD和CF为二元体，去掉后只剩下DEF三角形，然后再去掉DE和DF二元体，就剩下杆件EF，将EF和大地分别视为两个刚片，二者通过E处铰支座和F处的链杆连接，两者不在一条直线上，根据两刚片原则，可知该体系为几何不变体系且无多余联系。
12、请画出图示单跨梁、多跨梁的剪力图（FS）和弯矩图（M），如图2中（a）和（b）所示。
13、请画出图示刚架的轴力图（FN）、剪力图（FS）和弯矩图（M），如图2中（c）所示。
40kN 10kN/m 30kN （a）
2m 4m 4m 2m M
（b）
a a a a a （c）
2m 40kN 40kN 2m 4m 图 2 题12、题13
40kN 10kN/m 30kN 2m 4m 35 4m 5 40 5 FS图，单位KN 20 80 60 1.25 M图，单位KN?m （a） 题12（a）答案，支座A和支座B的支座反力分别为45KN和5KN
M
a a a a a M/a FS图，单位KN
M/a M/a M M
M图，单位KN?m
M （b）答案，支座从左至右的支座反力分别为M/a、-2M/a、M/a。
