结构工程师考结构力学吗|一级结构工程师结构力学考点讲义：第二节

第二节 静定结构受力分析和特性 　　一、静定结构的定义 　　静定结构是没有多余约束的几何不变体系。在任意荷载作用下，其全部支座反力和内 力都可由静力平衡条件确定，即满足静力平衡条件的静定结构的反力和内力的解答是 的。但必须指出，静定结构任意截面上的应力和应变却不能仅由静力平衡条件确定，还需要附加其他条件和假设才能求解。 　　二、计算静定结构反力和内力的基本方法 　　在静定结构的受力分析中不涉及结构材料的性质，将整个结构或结构中的任一杆件都 作为刚体看待。静定结构受力分析的基本方法有以下三种。 　　(一)数解法 　　将受力结构的整体及结构中的某个或某些隔离体作为计算对象，根据静力平衡条件建 立力系的平衡方程，再由平衡方程求解结构的支座反力和内力。 　　(二)图解法 　　静力平衡条件也可用力系图解法中的闭合力多边形和闭合索多边形来代替。其中闭合 力多边形相当于静力投影平衡方程，闭合索多边形相当于力矩平衡方程。据此即可用图解 法确定静定结构的支座反力和内力。 　　(三)基于刚体系虚位移原理的方法 　　受力处于平衡的刚体系，要求该力系在满足刚体系约束条件的微小的虚位移上所做的 虚功总和等于零。据此，如欲求静定结构上某约束力(反力或内力)时，可去除相应的约束， 使所得的机构沿该约束力方向产生微小的虚位移，然后由虚位移原理即可求出该约束力。 　　三、直杆弯矩图的叠加法 　　绘制线弹性结构中直杆段的弯矩图，采用直杆弯矩图的叠加法。直杆弯矩图的叠加法 可叙述为：任一直杆，如果已知两端的弯矩，则杆件的弯矩图等于在两端弯矩坐标的连线上再叠加将该杆作为简支梁在荷载作用下的弯矩图，如图2-1所示。作弯矩图时，弯矩值坐标绘在杆件受拉一边，弯矩图中不要标明正、负号。

(a) (b)

　　图2-1

　　四、直杆内力图的特征

　　在直杆中，根据荷载集度q，弯矩M、剪力V之间的微分关系dV/dx=q，dM/dx=V、d2M/dx2=q，可推出荷载与内力图的一些对应关系，这些对应关系构成了弯矩图与剪力图的形状特征(表2—1)。

　　表2—1

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