结构力学力矩分配法

8-1 试用力矩分配法计算图示结构，并作M图。 （a）

40kNAEI2m解：SBA?55kN mBEI2m6mC

4EI3EIEI21 ?BA? ?BC? ?EI SBC??4623MF??40?4AB8??20kN?m MF40?4BA?8?20kN?m分配过程如下：

分配系数2/31/3固端弯矩-2020分配与传递-25-50-25杆端弯矩-45-30-25

画出M图：

452532.530M图(kN m)

3

8-1 试用力矩分配法计算图示结构，并作M图。 （b）

（a）B24kNC10kND（b）B10kN24kNC.10kN m2mEI=常数A2m2m1mA

解：将原结构化为图b。

SBA?FMBC3EI3EI21 SBC? ?BA? ?BC?

33243?24?410F?10kN?m ?????13kN?m,MCB162ABBA2/38.678.67BC1/3-1304.33-8.67CB10010

分配传递过程：

分配系数固端弯矩分配和传递杆端弯矩画弯矩图：

1026/326/324M图(kN m)

结构力学

结构力学STRUCTURE MECHANICS

结构力学

第6章 章

第6章 用渐进法计算超静定梁和刚架6.1 力矩分配法的基本概念 一、力矩分配法中使用的几个名词1、转动刚度(Si j) 转动刚度( 使等截面直杆某杆端旋转单位角度 =1时 使等截面直杆某杆端旋转单位角度 =1时，在该端所需 施加的力矩。 施加的力矩。SAB=4EI/l A EI 1 l B SAB=EI/l A EI 1 l B

S AB =

远端固定SAB=3EI/l A EI 1 l B

4 EI = 4i lSAB=0 A

远端滑动EI 1 l

S AB =

EI =i l

B

S AB

远端铰支

3 EI = = 3i l

S AB = 0

远端自由

固4 铰3 滑1 悬0

结构力学

第6章 章

2、传递系数(Cij) 传递系数( 杆件远端弯矩与近端弯矩之比称为传递系数。 杆件远端弯矩与近端弯矩之比称为传递系数。C ij = M ji M ij

4iφA EI A φA 3iφA EI A φA l iφA EI A φA l

2iφA B l 0 B -iφA B

CAB=2i A/ 4i A=1/2 CAB=0/ 3i A=0

CAB=-i A/ i A=-1

结构力学

第6章 章

3、分配系数(

习题

9-1 图示结构（EI=常数）中，不能直接用力矩分配法计算的结构有（ ）。

A．（a）、（b）；B．（b）、（c）；C．（c）、（a）；D．（a）、（b）、（c）

(a) (b) (c)

题9-1图

9-2 若使图示简支梁的A端截面发生转角θ，应（ ）。

A．在A端加大小为3iθ的力偶；B．在A端加大小为4iθ的力偶； C．在B端加大小为3iθ的力偶；D．在B端加大小为4iθ的力偶；

AθiMBACEIlBEIl

题9-2图 题9-3图

9-3 若使B截面发生单位转角，M= 。

9-4 转动刚度除与线刚度有关，还与 有关。 9-5 传递系数只与 有关。 9-6 杆端弯矩绕杆端 为正。

9-7 当远端为滑动支座时，弯矩传递系数为 。

9-8 图示结构各杆EI=常数，AB杆A端的分配系数为（ ）。

A．0.56； B．0.30； C．0.21 ；D．0.14

20kN.mBAABCD

剪力分配法重点： 并联刚度、串联刚度 剪力分配 应用条件： 计算水平结点荷载 横梁刚度无穷大 难点： 并联刚度、串联刚度

一、剪力分配法所解决的问题 多层、多跨结构承受水平结点荷载

二、基本假设(应用条件)1. 横梁刚度无穷大 i梁 3 时也可应用 2. 工程上对 i柱

三、基本术语

Δ4Δ3 Δ2 Δ1

1.楼面位移与楼层位移

Δ1 , Δ2 , Δ3 , Δ4 称为楼面位移Δ2-Δ1 ,Δ3-Δ2 ,Δ4-Δ3

称为楼层(相对)位移

2. 抗剪刚度与剪力分配系数 Δ4 Δ3

P4 P3 P2 V21 V22 V23 V24

Δ2Δ1 取第2层以上为研究对象，ΣX=0

ΣV2 k= P2+P3+P4 -----------------------(1)

第二层的楼层位移为Δ2-Δ1=Δ21

V

2K

P2 P3 P4 Pj (1)j 2

4

P4 P3 P2

各柱的相对侧移相同，都是△21 第k根柱的 剪力为 V2 K12ik 2 21 Hk

V21

V22

V23

V24

21

4 12ik 代入(1) 2 21 Pj Hk j 2

21

12ik Pj 2 Hk j 2

4

21

第七章 力矩分配法 7.1 基本概念和基本原理General Principles and definitions

“渐进法”渐近法建立于近似状态，逐次调整后收敛于真实状态， 得到精确解。渐近法不解联立方程，计算步骤单一。物 理概念生动形象，计算结果直观，适合于手算。常见的 有力矩分配法、无剪力分配法、迭代法等。 力矩分配法是一种基于位移法的逐步逼近精确解的近似 方法。可以直接求得杆端弯矩，精度满足工程要求，应 用广泛。

“力矩分配法”理论基础：位移法；

力矩分配法

计算对象：杆端弯矩； 计算方法：逐渐逼近精确解的方法；

适用范围：连续梁和无侧移刚架。

用位移法计算图示结构。2 i1i3 3 4i1Δ1 1 M 4

i2

M 1 4i1 i3 3i2

4i1 M 12 4i i 3i M 2 1 3 M 13 M 14 i3 M 4i1 i3 3i2 3i2 4i i 3i M 2 1 3

M 21

1 M 12 2

2i1Δ1

i3Δ1

3i2Δ1

M 31 M 13 M 41 0 M 14

1. 基本概念(1)转动

中国建筑工业出版社 张来仪 景瑞 刘铮 《结构力学》上册 课后习题答案详解

1、清华5-6 试用力矩分配法计算图示连续梁，并画其弯矩图和剪力图。

清华题

C

M(kNV图

解：（1）计算分配系数： BA BC

sBAsBA sBC

sBCsBA sBC

3 2i3 2i 4 i

4 i3 2i 4 i

0.6

0.4

（2）计算固端弯矩：固端弯矩仅由非结点荷载产生，结点外力偶不引起固端弯矩，结点外力偶逆时针为正直接进行分配。

MM

F

ABFBA

0 3Pl16

3 60 616

67.5kN m

（3）分配与传递，计算列如表格。

（4）叠加固端弯矩和分配弯矩或传递弯矩，得各杆端的最后弯矩，作弯矩图如图所示。 （5）根据弯矩图作剪力图如图所示。

中国建筑工业出版社 张来仪 景瑞 刘铮 《结构力学》上册 课后习题答案详解

VAB VAB VBA VBA

MM

AB

Ml Ml

BA

30

0 15666

27.5kN 32.5kN 8.75kN

ABBA

30

0 15

VBC VCB

M

BC

MCBl

35 17.5

2、利用力矩分配法计算连续梁，并画其弯矩图和剪力图。

题9-1b

原结构

·简化结构

解：（1）计算分配系数：令iBA

EI4

i iBC,SBA 4i,

结构力学课程（专本套读）学习指导书

第二章 结构的几何组成分析

（一）单项选择题

1．三刚片组成无多余约束的几何不变体系，其连接方式是 【 B 】

A．以任意的三个铰相连 C．以三对平行链杆相连

B．以不在一条线上的三个铰相连 D．以三个无穷远处的虚铰相连

2．从一个无多余约束几何不变体系上去除二元体得到的新体系为 【 A 】 A．无多余约束的几何不变体系 B．有多余约束的几何不变体系 C．常变体系 D．瞬变体系

3．静定结构的几何组成是 【 C 】 A．瞬变体系 B．常变体系

C．无多余约束的几何不变体系 D．有多余约束的几何不变体系

4．图示体系属于 【 D 】 A．无多余约束的几何不变体系 B．有多余约束的

《结构力学》第01章在线测试

第一题、单项选择题（每题1分，5道题共5分） 1、结构力学的研究对象是 B A、单根杆件 B、杆件结构 C、板壳结构 D、实体结构

2、对结构进行强度计算目的是为了保证结构 A A、既经济又安全 B、不致发生过大的变形 C、美观实用 D、不发生刚体运动

3、对结构进行刚度计算，是为了保证结构 C A、不发生刚体运动 B、美观实用

C、不致发生过大的变形 D、既经济又安全

4、固定铰支座有几个约束反力分量 ？ B A、一个 B、两个 C、三个 D、四个

5、可动铰支座有几个约束反力分量 A A、一个 B、两个 C、三个 D、四个

第二题、多项选择题（每题2分，5道题共10分） 1、结构的稳定性是指 DE A、结构抵抗破坏的能力 B、不发生刚体运动的能力 C、结构抵抗变形的能力 D、结构抵抗失稳的能力

E、结构保持原有平衡形式的能力

2、下列哪种情况不是平面结构 BCDE

A、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载也作用在该平面内 B、所有杆件的轴线都位于同一平面内，荷载与该平面垂直 C、所有杆件的轴线

系 班 级 学 号 姓 名 注 意 线 订装订线内不 装要答题，装订线外不要写姓名、考号和班级，违者试卷作零分处理。

湖南交通职业技术学院 《结构力学》期末考试四

适用班级 路桥 监理0401-0402、桥遂0401-0402 考试时间：100分钟

题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 合计 应得分 100 实得分 一、判断题．（2’×10=20分）

1．若某计算自由度W﹤0，则体系一定是几何不变体系。 （ ）

2．结构力学的研究对象是杆系结构，包括梁、刚架、桁架、拱等。 （ ）

3．若荷载仅作用在多跨梁的基本部分上，则附属部分的内力等于零。 （ ）

4．相同跨度和荷载的连续梁的弯矩比多跨静定梁的弯矩要小且均匀些。 （ ）

5．三铰拱的合理拱轴线的形状与荷载无关。 （ ）

6．力法中的基本结构是解除多余约束后的任意结构。 （ ）

7．结构位

总计（300题）

一、名词解释（抽4题，每题5分）。 1、线弹性体： 2、结构力学基本假设： 3、影响线： 4、影响量： 5、一元片： 6、二元片： 7、二刚片法则： 8、三刚片法则： 9、零载法： 10、梁： 11、刚架： 12、桁架： 13、拱： 14、静定结构： 15、超静定结构：

16、绘制桁架中“K”，“X”, 17、二力构件： 18、临界荷载： 19、临界位置： 20、危险截面：

T”型组合结构并说明受力特点：“ 21、包络线： 22、绝对最大弯矩： 23、虚功原理： 24、虚力原理： 25、虚位移原理： 26、图乘法： 27、功互等定律： 28、位移互等定律： 29、反力互等定律： 30、反力位移互等定律： 31、力法方程：

32、对称结构的力法方程（写三次超静定结构） 33、结构正对称力正对称结构的受力、变形特点： 34、结构正对称力反对称结构的受力、变形特点： 35、将一般对称结构受力分解为正对称和反对称受力结构: 36、奇数跨超静定结构的受力特点： 37、偶数跨超静定结构的受力特点： 二、判断题（抽5题，每题2分）

1、在任意荷载下，仅用静力平衡方程即可确定全部反力和内力的体系是几何不变体系。（O） 2、图中链杆1和2的交