我对结构力学的感悟

结构力学是土木工程专业重要的专业基础课，其前导课程有高等数学、理论力学、材料力学等课程，后续课程又有混凝土结构、钢结构、隧道工程、桥梁工程等大量的专业课。学生学习起来感觉内容繁杂头绪众多，花费了大量的时间和精力却不一定能取得相应的成果，从而使很多学生对结构力学感觉乏味。本学期我的的结构力学课也已经基本上完了，我根据本学期自身的学习经历谈谈自己的感悟以及一些看法。

这一个学期的结构力学学习让我了解了许多有关于力学的新知识和以及新的计算思维方式，与以往的力学课程不同的是，XX老师的教学风格让我感觉得很好，使我本不擅长的力学的学习成绩有了很大提高。

XX老师上课很有特色，每节课都会带着我们回顾一下上节课的重点，然后再开始讲新知识，并且您会挑一些我们有问题的课后习题给我们讲，而且最重要一点是您在课时并不充裕的情况下选出两节课作为习题课出一些有代表意义的习题给我们现场做。这在大学可是我见过的第一次。因为做完会收，所以大家都会认真做题。当然，大家也很害怕这种习题课，所以每节课都必须百分百的投入才可以掌握老师的知识，下课后，一定要认真完成老师布置的作业，并及时上交。XX老师十分看重作业的认真程度，和作业的正确率，所以在作业上我们也不敢怠慢。

在半年学习结构力学的过程中，一开始，我以为结构力学不一定很难，因为部分内容以前在另外两大力学里学过，所以我认为可以掌握好的，但经过一段时间的学习后，我发现它并不那么容易的学习，首先，我们学习

内容很多，量大，而且有些部分十分的难，所以所作的习题虽然不多，但包括的知识量很大也不宜解，所以不小心就会做错，所以在做练习之前一定要先把书上的知识仔细复习一遍，还一定要把所要作的题目好好的念几遍，把握住题目中的关键，然后在着手做题，并且在做题时，一步步认真看清，并且在有必要时应该在草稿纸上面做一遍再腾写道本子上，那样既可以做正确又可以保持本子的整洁。其次，我认为做完作业后一定要对已学过的知识和以前的知识一起好好的复习一遍，把做过的习题也复习一遍，还可以参考一些课外书籍来提高巩固自己的知识，那样才不会把以前的忘却，并且能更好地掌握所学的知识，活用所学的知识，把各种题目解答出。

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本学期结构力学的课程已经接近尾声。主要是三部分内容，即渐近法、矩阵位移法和平面刚架静力分析的程序设计。通过为期八周的理论课学习和六次的上机课程设计，我收获颇丰。

而对结构力学半年的学习，也让我对这门学科有了很大的认识。结构力学是力学的分支，它主要研究工程结构受力和传力的规律以及如何进行结构优化的学科。工程力学是机械类工种的一门重要的技术基础课，许多工程实践都离不开工程力学，工程力学又和其它一些后绪课程及实习课有紧密的联系。所以，工程力学是掌握专业知识和技能不可缺少的一门重要课程。

首先，渐近法的核心是力矩分配法。计算超静定刚架，不论采用力法或位移法，都要组成和验算典型方程，当未知量较多时，解算联立方程比较复杂，力矩分配法就是为了计算简洁而得到的捷径，它是位移法演变而来的一种结构计算方法。其物理概念生动形象，每轮计算又是按同一步骤重复进行，进而易于掌握，适合手算，并可不经过计算节点位移而直接求得杆端弯矩，在结构设计中被广泛应用，是我们应该掌握的基本技能。本章要求我们能够熟练得运用力矩分配法对钢架结构进行力矩分配和传递，然后计算出杆端最后的弯矩，画出钢架弯矩图。

其次，与上一学期所学的力法和位移法那些传统的结构力学基本方法相比，本学期所学的矩阵位移法是通过与计算机相结合，解决力法和位移法不能解决的结构分析题。其核心是杆系结构的矩阵分析，主要包括两部分内容，即单元分析和整体分析。矩阵位移法的程序简单并且通用性强，所以应用最广，也是我们本学期学习的重点和难点。本章要求我们掌握单位的刚度方程并且明白单位矩阵中每一个元素的物理意义，可以熟练的进行坐标转换，最为重要的是能够利用矩阵位移法进行计算。

最后，是平面钢架静力分析的程序设计。其核心是如何把矩阵分析的过程变成计算机的计算程序，实现计算机的自动计算。我们所学的是一种新的程序设计方法—PAD软件设计方法，它的程序设计包括四步：1、把计算过程模块化，给出总体程序结构的PAD设计；２、主程序的PAD设计；3、子程序的PAD设计；4、根据主程序和子程序的PAD设计，用程序语言编写计算程序。要求我们具备结构力学、算法语言，即VB、矩阵代数等方面的基础知识。 在上机利用VB 进行程序设计解答实际问题的过程中，我们遇到了各种各样的难题，每一道题得出最后的结果都不会那么容易轻松。第一，需要重视细节，在抄写程序代码时，需要同组人的分工合作，然后再把每一部分的代码合成一个整体然后运行，这就要求每个人都不能出任何差错，否则最后的代码就是错误的，不

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<结构静力分析>的学习要求

(复习指导)

结构(几何)组成分析Geometric stability analysis of structures

除理解和记住各名词含义外，要熟练掌握利用基本组成规律进行体系分析。总的来说分析方法为：通过减二元体、找明显的几何不变部分（刚片）使体系进行简化；灵活应用二刚片、三刚片（含带瞬铰的情况）规律进行分析。

静定结构内力 Interal forces of statically determinate structures 桁架Statically determinate truss

应能区分属于何种类型桁架（简单、联合、复杂），应了解不同外形的梁式桁架的受力特点，应能熟练、灵活地选取截面以求指定杆件内力。应牢记零杆的各种情况，应能熟练应用对称性（但不要盲目使用）。

拿上桁架受力分析题，先看属哪类桁架。对简单桁架，通过判断零杆简化后，选含要求内力杆的截面，切断不多余三个未知内力杆（使要求杆为截面单杆）即可用力矩或投影方程求解。对于联合桁架，根据组成情况先求联系杆的内力，使其变成几个简单桁架进行求解。如果是复杂桁架，可利用杆件代替法变成简单桁架，通过两次（荷载作用、单位被代替杆内力）代替杆内力的计算，由实际结构无代替杆（内力为零）来求。

静定梁与刚架Statically determinate beams and frames 要熟练、准确地分析基、附关系，要牢记按几何组成相反顺序求解的基本原则。应熟练掌握指定截面弯矩（内力）的求法，应熟练掌握区段叠加法和微分关系的应用，应牢记刚结点的平衡。

做题时要先分析、思考，考虑为了作M 图需求那些反力、怎麽求它们，要求那些控制截面弯矩。考虑好后再动手计算和作图。

应熟练掌握已知M 和荷载求Q、N 的方法和步骤。 组合结构 Composite structures

应能准确区分二类杆，应牢记按组成相反顺序求解的原则。

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结构力学学习心得

结构力学的学习马上就要结束了，本学期学的主要是渐进法、矩阵位移法和平面刚架静力分析程序设计，相比上学期的画内力图和计算这学期貌似任务比较轻，需要动手的不多，但理解上难度较大。上学期学的是比较基础的理论分析，只能计算大略的值和细小部分结构，因为按实际结构计算的话是手算不能实现的计算量太大，这学期把计算用编程的方法赋予给计算机计算，大大减少了人的劳动量。矩阵位移法，通过单元分析和整体分析把一个结构化整为零，编程程序简单而且通用性强，针对不同的题只需要对相关参数进行修改就可计算。我们的编程是用的VB语言，大一学的如果不应用的话就把知识忘光了，这次的上机课给了我们一个应用所学的机会。

我们分成小组做任务，整体程序比较长，在组长的带领下我们分块写程序，然后整合到一起。这是个需要每个人都严谨认真负责的过程，只有每一段程序都合格，整体程序才能无错通过调试，在这次任务当中我们组长表现的特别有担当，虽然有好几个同学的程序都出了错，需要做调试修改，他都没有怨言的进行了整合，在他的带领下我们组才能顺利完成老师布置的任务。

整个结构力学的学习就快要结束了，我觉得上学期的知识非常多，学的也客观，通过练习就能掌握；这学期的课比较枯燥，特别是在讲程序的编写的时候，如果条件允许的话我建议以后编程部分的课都到机房上，在老师讲的同时让同学们在电脑上实际操作，这样我觉得学习效果会比后期让学生再抄书上的程序要好。以后在工作中进行的计

算都是要使用程序软件的，如果学校能够把以后会用到或者很通用的工作软件在课程当中教授给学生的话我想这是非常好的。总结这一年的学习，非常感谢李华老师的辛勤付出和对我们的悉心照顾，课程有结束的时候，师生情谊永远存在。

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结构力学第六次学习与讨论心得

这周主要学习了静定结构影响线的作法与应用。

一开始接触影响线，感觉与内力图有点类似，但是二者完全不同。影响线反映的是单位移动荷载作用下，某量值随荷载位置变化情况，而内力图则是在一固定位置荷载作用下结构各个位置对应内力大小。前者是力在不同位置对某一点产生的影响，后者是某一点的力对各个位置的影响。

在求影响线方程时，有一些技巧，如

1) 为方便起见，选取的隔离体一般不包括单位荷载。

2) 支座点竖标为零。

3) 伸臂梁段的影响线可以由原简支梁段的影响线延长直接得出。

对于桁架的影响线，与梁又不大一样。梁上单位荷载直接作用在梁上，连续移动，而桁架上力是间接作用，虽然在图上每一个横坐标都能取到，但是实际上要把力分解到相邻两个节点上。

计算桁架的内力影响线，有多种方法比如力矩法、投影法、节点法。这些方法在求内力时都有用到，现在也是可以用来求力。

讨论中也提出了一些值得思考的问题。剪力影响线在该剪力所在截面处是否一定有突变。这个问题大家都比较含糊，经过讨论得出，在梁上作用时，一定有突变，而在桁架上时，影响线不突变，因为桁架上的力是间接作用，通过相邻节点传递的。另外，讨论中还提到，所分析的点的移动与影响线是否突变的关系。比如某支座左侧的剪力与支座右侧的剪力。这也是有突变的。

荷载在上弦还是下弦移动时，内力是不一样的。从其对应的简支梁分析，由于两种情况下梁上的铰的位置不一样，对应弯矩不一样，所得内力影响线也不一样。

做了作业，有一个深刻的教训，就是弯矩影响线上，正弯矩应该画在上方，负弯矩画在下方。而由于弯矩图在脑海中印象深刻，导致我在作业中全都把弯矩影响线的正值画在下方，都得重新画过。

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结构力学学习心得体会

浅谈对称性在结构力学中的应用 摘要：在工程实际问题中，有很多结构都具有对称性。我们对这些结构进行受力分析的时候，常常将结构简化为杆系模型，而结构力学研究的就是结构的杆系模型，因此对称性在结构力学中有着广泛的应用。特别是在求解超静定结构问题中，无论力法还是位移法，都是繁杂的。但对于对称结构，利用结构的对称性，可使结构内力计算大为简化。现在本文章就对称性在结构力学中的应用做一简单的总结。

关键词：结构力学；对称性；内力；变形

1.引言

所谓对称结构是指几何形状和支承对某一对称轴对称．且杆件截面和材料性质也对此轴对称。利用结构的对称性可使计算得到简化，这是因为对称结构具有如下特点：在正对称荷载作用下，内力和变形是正对称的；在反对称荷载作用下，内力和变形是反对称的，如下图所示：

正 对 称

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反 对 称

2.对称性在求解结构内力中的应用

对称结构在正对称荷载作用下，其对称的内力（弯矩和轴力）和位移是正对称的，其反对称的内力（剪力）是反对称的；在反对称荷载作用下，其对称的内力（弯矩和轴力）和位移是反对称的，其反对称的内力（剪力）是正对称的。因此，只要我们做出半边结构的内力图，也就知道了整个结构的内力图。据此，我们在对对称结构进行内力分析时，就可以取半边结构进行分析。取半边结构进行分析，可以减少超静定次数，减少基本未知量，为解题提供了很大的方便。

在用力法解决超静定问题时，对于对称的结构，可利用对称性简化计算。简化步骤如下：①选取对称的基本结构。②将未知力及荷载分组。③取半结构进行计算。对于对称结构承受一般非对称荷载时，利用荷载分组，将荷载分解为正、反对称的两组，并将他们分别作用于结构上求解内力，然后将计算结果叠加。在计算对称结构时，根据对称结构特性，可以选取半个结构计算。选取半结构的原则：

(1)在对称轴的截面或位于对称轴的节点处

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结构力学第二周学习与讨论心得

这周学习了平面体系的几何组成分析。

首先学习自由度。之前在上理论力学与材料力学时，都涉及到通过自由度判断结构是否静定，是否几何不变。但是通过这节课的学习，才发现要想判断一个复杂网架的几何组成，单纯的计算自由度是不够的。因为我们计算出来的仅仅是“名义自由度”，而体系是否可动取决于“实际自由度”。唯一能确定的情况是，W>0，时，体系几何可变。W=0，W<0时，均无法马上判断。在自由度计算方法上，应用下来，感觉结点法明显比刚片法简便一些。

书上关于三刚片规则中有虚铰处于无穷远的相关情况进行了分类讨论。其中的一些分类条件包括：平行的双杆是否平行于其余两铰连线，两组平行双杆之间是否平行，平行的双杆是否等长等。乍看起来比较繁多复杂，但其背后的思想其实还是三刚片规则中，三铰不能共线的论断。如果共线，根据杆是否等长来判断常变还是瞬变；倘若不共线，则是不变的。其中还有一条论断需要注意的：平面内无穷远的点可认为都在同一条无穷远的直线上，这在题目的判断中比较有用处

讨论时印象最深刻的还是2（11）b这题。当时课前同学们讨论了很久，都没能从书上的论断出发进行证明。最后发现只能从对杆件施加假想位移来模拟运动，才能得出这是个瞬变体系的结论。

在题目的训练中，发现刚片的扩大与撤除是个重点与难点，比如到底是把地基刚片扩大还是把地基撤除，都值得好好考虑。一开始选取有点凭感觉的味道，选得好的话，很快就能对应到书上已有的模型，选的不好就走了弯路。后来在不断的练习中，深入分析，才对刚片的选取方法更加熟悉，应用起来更加自如。

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