【正文】 中國(guó)石油大學(xué)（北京）遠(yuǎn)程教育學(xué)院《結(jié)構(gòu)力學(xué)》紙質(zhì)作業(yè)答案第一章重點(diǎn)要求掌握：第一章介紹結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念、結(jié)構(gòu)力學(xué)研究對(duì)象、結(jié)構(gòu)力學(xué)的任務(wù)、解題方法、結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及其簡(jiǎn)化要點(diǎn)、結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間連接的簡(jiǎn)化、計(jì)算簡(jiǎn)圖、桿件結(jié)構(gòu)的分類、載荷的分類。要求掌握明確結(jié)構(gòu)力學(xué)求解方法、會(huì)畫計(jì)算簡(jiǎn)圖，明確鉸結(jié)點(diǎn)、剛結(jié)點(diǎn)、滾軸支座、鉸支座、定向支座、固定支座的力學(xué)特點(diǎn)作業(yè)題：無(wú)第二章重點(diǎn)要求掌握：第二章介紹幾何不變體系和幾何可變體系的構(gòu)造規(guī)律和判斷方法，以及平面桿系體要求掌握幾何不變體系的構(gòu)造規(guī)律,會(huì)進(jìn)行幾何分析，判定靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)作業(yè)題：21對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：從基礎(chǔ)開始分析：將地基看成剛片，剛片AB與地基有三個(gè)鏈桿連接，三鏈桿不交同一點(diǎn)，組成幾何不變體；剛片CD與擴(kuò)大的地基有三個(gè)鏈桿連接三鏈桿不交同一點(diǎn)，組成幾何不變體；剛片EF與擴(kuò)大的地基有三個(gè)鏈桿連接三鏈桿不交同一點(diǎn)，組成幾何不變體。總計(jì)，圖示體系為幾何不變體，沒(méi)有多于約束22對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：從基礎(chǔ)開始分析：A點(diǎn)由兩個(gè)鏈桿固定在地基上，成為地基一部分；BC桿由三根不交同一點(diǎn)的鏈桿固定在基礎(chǔ)上；D點(diǎn)由兩根鏈桿固定在基礎(chǔ)上，組成沒(méi)有多于約束的幾何不變體。23對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：把地基看成剛片，桿AB和桿BC是兩外兩個(gè)剛片，三個(gè)剛片由鉸A、B、C鏈接，三鉸共線，所示體系為幾何瞬變體（幾何可變體的一種）24對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目 解：將ABC看成一個(gè)剛片，將CDE看成另一個(gè)剛片，地基是第三個(gè)剛片，三個(gè)剛片由鉸A、C、E鏈接，三鉸不共線，組成沒(méi)有多于約束的幾何不變體25對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：用一根鏈桿將BB’連接起來(lái)，所示體系按照二元體規(guī)則，A、A’、E、E’點(diǎn)拆掉，然后，將體系按照H、D、D’、C、C’、G順序逐步拆完，剩下一個(gè)三角形BFB’（幾何不變體），原來(lái)體系缺少一個(gè)必要約束（圖中的BB’桿），所以原來(lái)體系是幾何可變體。26對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：按照二元體規(guī)則，ADC可以看成剛片，與地基通過(guò)瞬鉸F相連，同樣，BEC可以看成剛片，與地基通過(guò)瞬鉸G相連，剛片ADC和剛片BEC通過(guò)鉸C相連，F(xiàn)、C、G三鉸不共線，圖示結(jié)構(gòu)為沒(méi)有多于約束的幾何不變體。27對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：桿ADE和桿BE通過(guò)鉸E相連，在通過(guò)鉸A、B與地基相連，A、B、E三鉸不共線，組成幾何不變體成為擴(kuò)大的地基，剛片CE通過(guò)兩根桿與地基連接，所以圖示體系缺少一個(gè)必要約束，是幾何可變體。28對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：將曲桿AC和曲桿BD看成剛片，兩剛片通過(guò)瞬鉸G相連，地基為第三個(gè)剛片，三個(gè)剛片通過(guò)A、B、G三鉸相連，三鉸不共線，所示體系是沒(méi)有多于約束的幾何不變體。29對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：從左側(cè)開始分析，AE是固定在地基上，是基礎(chǔ)的一部分，剛片BG通過(guò)鏈桿EF和鉸B固定在地基上；剛片CH通過(guò)鏈桿GH和鉸C固定在地基上；剛片DI通過(guò)鏈桿HI和鉸D固定在地基上；所示體系為沒(méi)有多于約束的幾何不變體。210對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：桿AE和桿DI固定在地基上，成為地基的一部分，剛片CH通過(guò)鉸C和鏈桿HI固定在基礎(chǔ)上，成為不變體，剛片BG通過(guò)三根桿約束到地基上，整個(gè)體系是沒(méi)有多于約束的幾何不變體。211對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：節(jié)點(diǎn)D通過(guò)兩根鏈桿固定在地基上，同樣節(jié)點(diǎn)C、E分別通過(guò)兩根鏈桿固定在地基上，構(gòu)成幾何不變體，擴(kuò)大了基礎(chǔ)，在從左向右分析，剛片F(xiàn)G通過(guò)不交一點(diǎn)的三根鏈桿連接到基礎(chǔ)上，節(jié)點(diǎn)H、I、J分別用兩根鏈桿約束，整個(gè)體系是沒(méi)有多于約束的幾何不變體。212對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：剛片AB由三根不交一點(diǎn)的小鏈桿固定在基礎(chǔ)上，節(jié)點(diǎn)D有三根鏈桿固定，所以體系為有一個(gè)多于約束的幾何不變體，即一次超靜定結(jié)構(gòu)。213對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：桿AC和BD固定在基礎(chǔ)上，成為基礎(chǔ)的一部分，CD桿為多于約束，整個(gè)結(jié)構(gòu)是有一個(gè)多于約束的幾何不變體，即一次超靜定結(jié)構(gòu)214對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：先分析內(nèi)部，桿AC、AF、FD組成的三角形為一個(gè)剛片，桿BC、BG、GE組成的三角形為另一個(gè)剛片，EF為第三個(gè)剛片，三個(gè)剛片通過(guò)不再同一條直線上的三鉸C、F、G相連，構(gòu)成一個(gè)大剛片，大剛片再由三個(gè)小鏈桿與基礎(chǔ)相連，整個(gè)體系是沒(méi)有多于約束的幾何不變體。215對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：先分析內(nèi)部，桿AC、AD、DC組成的三角形為一個(gè)剛片，中間多余一個(gè)鏈桿DF，桿BC、BE、EC組成的三角形為另一個(gè)剛片，中間多余一個(gè)鏈桿EG，DE為第三個(gè)剛片，三個(gè)剛片通過(guò)不再同一條直線上的三鉸D、E、C相連，構(gòu)成一個(gè)大剛片，大剛片再由三個(gè)小鏈桿與基礎(chǔ)相連，整個(gè)體系是有兩個(gè)多于約束的幾何不變體，即兩次超靜定結(jié)構(gòu)216對(duì)圖示體系作幾何組成分析，如果是具有多于約束的幾何不變體系，指出多于約束的數(shù)目解：約束對(duì)象(剛片或結(jié)點(diǎn))的選擇至關(guān)重要,若選擇不當(dāng)將給構(gòu)造分析帶來(lái)很大困難,特別是在分析較復(fù)雜的三剛片體系時(shí)。這時(shí),應(yīng)考慮改變約束對(duì)象的選擇方案。例如上圖所示體系，一般容易將地基和ABD、BCF分別看作剛片Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(約束對(duì)象)。此時(shí)剛片Ⅰ、Ⅲ之間既無(wú)實(shí)餃也無(wú)瞬鉸連接,無(wú)法進(jìn)行分析。若改變約束對(duì)象,將剛片Ⅱ換成桿DE(見上圖),而鏈桿AB 、BD、DA變成約束。于是,剛片I、Ⅱ由瞬鉸E連接,剛片Ⅱ、Ⅲ由∞點(diǎn)瞬鉸O相連,剛片Ⅰ、Ⅲ由瞬鉸C相連。再判定三瞬鉸是否共線即可得到正確結(jié)論?？梢钥闯?新方案中每?jī)蓚€(gè)剛片間均以兩鏈桿形成的瞬鉸相連。原方案中剛片I、Ⅱ間和剛片Ⅱ、Ⅲ間均以實(shí)佼緊密相連,造成剛片Ⅰ、Ⅲ間無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效連接。第三章重點(diǎn)要求掌握：本章結(jié)合幾種常用的典型結(jié)構(gòu)型式討論靜定結(jié)構(gòu)的受力分析問(wèn)題，涉梁、剛架、桁架、組合結(jié)構(gòu)、拱等。內(nèi)容包括支座反力和內(nèi)力的計(jì)算、內(nèi)力圖、受力特性分析等，講解內(nèi)容是在材料力學(xué)等課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，但在討論問(wèn)題的深度和廣度上有顯著的提高，要求掌握靜定多跨梁和靜定平面剛架的受力分析，靜定平面桁架的受力分析，組合結(jié)構(gòu)和三鉸拱的受力分析，隔離體方法、構(gòu)造和受力的對(duì)偶關(guān)系。作業(yè)題：31試作圖示靜定多跨梁的彎矩圖和剪力圖解：（1）求支座反力，此題為靜定組合梁，ABE為基本部分，EC為附加部分，先分析附加部分也就是說(shuō)，基礎(chǔ)部分在E點(diǎn)向上給附加部分支撐，反過(guò)來(lái)，附加部分在E點(diǎn)給基礎(chǔ)部分向下的壓力