石家庄铁道大学2023年博士研究生招生初试结构力学考试大纲

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石家庄铁道大学2023年博士研究生招生初试结构力学考试大纲(含动力学)

一、总体要求

要求考生全面系统地掌握结构力学的基本概念、基本原理、基本方法和基本计算，了解各类结构的受力性能，并且能综合运用结构力学的原理和方法求解具体的结构力学问题，具备基本的结构力学分析能力。

二、考试形式

试卷主要包括简答题、分析计算题等，具体题型以实际考试为准。考试时间和总分以招生简章发布为准。

三、考试内容

1、静定结构的内力分析

(1) 理解多跨静定梁、静定平面刚架、静定桁架和静定拱的概念。

(2) 熟练掌握多跨静定梁、静定平面刚架、静定桁架和静定拱的内力计算方法。

(3) 掌握画弯矩图的叠加法，并熟练运用微分关系和平衡条件作梁和刚架的内力图。

(4) 理解静定结构的力学特性，了解组合结构的受力特点和求解方法。

2、结构位移计算

(1) 理解广义力、广义位移、虚功原理、单位荷载法、图乘法及互等定理等概念。

(2) 掌握单位荷载法求解各种结构位移的一般步骤；掌握非荷载因素产生的位移计算方法。

(3) 掌握图乘法及其应用条件，熟练运用图乘法求梁和刚架在荷载作用下的位移。

3、力法

(1) 理解超静定结构、力法的基本概念和力法基本方程的物理意义。

(2) 掌握力法求解超静定结构的基本步骤，熟练运用力法计算超静定刚架、排架、超静定桁架、组合结构、对称结构、两铰拱、无铰拱等结构，计算支座移动和温度改变时超静定结构的内力。

(3) 理解超静定结构的基本特性，熟练运用对称性进行简化计算，了解超静定结构的各种简化计算方法。

(4) 掌握超静定结构位移计算的方法。

4、位移法

(1) 理解位移法的基本概念、位移法基本方程的物理意义和位移法求解超静定结构的基本思想。

(2) 掌握位移法求解超静定结构的基本步骤和荷载作用、支座移动时超静定梁及超静定刚架的计算方法。

(3) 熟练运用位移法求解超静定梁、超静定刚架等结构在荷载作用下的内力，熟练运用对称性进行简化计算。

(4) 了解温度变化时超静定梁和刚架的计算方法。

5、渐近法

(1) 掌握力矩分配法的基本原理和用力矩分配法求解超静定结构的基本步骤。

(2) 熟练运用力矩分配法作超静定梁、超静定刚架在荷载作用下的弯矩图。

(3) 理解力矩分配法和无剪力分配法的适用条件。

(4) 掌握无剪力分配法和剪力分配法的计算步骤。

6、矩阵位移法

(1) 理解单元刚度矩阵、坐标转换矩阵、结构刚度矩阵的物理意义和等效结点荷载的概念及矩阵位移法的基本思想。

(2) 掌握“对号入座”形成结构刚度矩阵的方法及矩阵位移法求解的一般方法和步骤。

(3) 熟练运用矩阵位移法作超静定梁和超静定静刚架的内力图。

(4) 理解支承条件 “先处理”和“后处理”的概念，掌握支承条件的处理方法。

7、影响线及其应用

(1) 掌握影响线的基本概念及静力法作影响线的基本方法和步骤。

(2) 熟练运用静力法作单跨梁、多跨梁和静定桁架的影响线。

(3) 了解用机动法作影响线的步骤。

(4) 掌握利用影响线求量值和确定最不利荷载位置的方法。

(5) 理解简支梁的包络图和绝对最大弯矩的概念。

8、结构动力学

(1) 掌握结构动力学基本概念，理解单自由度结构的自由振动和简谐荷载下的受迫振动，多自由度结构的自由振动和简谐荷载下的受迫振动等。

(2) 熟练运用刚度法和柔度法建立结构振动的动力平衡方程，求解单自由度结构和多自由度结构的固有频率和振型。

(3) 掌握振型叠加法（分解法）的基本思想，熟练计算单自由度和多自由度结构在简谐荷载下的动内力和动位移。

(4) 了解单自由度、多自由度结构在任意荷载作用下的受迫振动。

(5) 掌握计算频率的近似方法，如集中质量法和能量法。

9、结构弹性稳定

(1) 掌握结构弹性稳定的概念和用静力法确定临界荷载的方法。

(2) 掌握具有弹性支座压杆、变截面压杆及组合压杆稳定的计算方法。

(3) 掌握用能量法确定临界荷载的方法及剪力对临界荷载的影响。

(4) 了解弹性介质上压杆、圆环、拱及窄条梁的稳定。

(5) 了解用矩阵位移法计算刚架稳定的方法。

10、结构的极限荷载

(1) 掌握极限弯矩和塑性铰的概念及单跨超静定梁极限荷载的计算方法。

(2) 理解比例加载时有关极限荷载的几个定理。

(3) 掌握计算极限荷载的穷举法和试算法，掌握连续梁和刚架极限荷载的计算。

(4) 了解矩阵位移法求刚架极限荷载的概念。

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