题目
自由度为负数的结构称为( ).A. 几何不变体系B. 静定结构C. 超静定结构D. 空间结构
自由度为负数的结构称为( ).
A. 几何不变体系
B. 静定结构
C. 超静定结构
D. 空间结构
题目解答
答案
C. 超静定结构
解析
本题考查结构自由度与结构类型的关系这一知识点。解题思路是先明确结构自由度的概念,再根据不同结构类型的特点,分析自由度为负数时对应的结构类型。
1. 明确结构自由度的概念
结构的自由度是指结构运动时可以独立改变的几何参数的数目。设结构的计算自由度为 $W$,其计算公式为 $W = 3m - 2h - r$,其中 $m$ 为刚片的数量,$h$ 为单铰的数量,$r$ 为支座链杆的数量。
2. 分析不同结构类型的自由度特点
- 几何不变体系:几何不变体系是指在任意荷载作用下,体系的几何形状和位置不会发生改变的结构。几何不变体系的计算自由度 $W\leqslant0$,但 $W = 0$ 时是静定结构,$W<0$ 时是超静定结构,所以仅说几何不变体系不准确。
- 静定结构:静定结构是指仅用平衡方程可以确定全部内力和反力的几何不变结构,其计算自由度 $W = 0$,所以自由度为负数不是静定结构。
- 超静定结构:超静定结构是指仅用平衡方程不能确定全部内力和反力的几何不变结构,其计算自由度 $W<0$,即自由度为负数的结构是超静定结构。
- 空间结构:空间结构是指结构的杆件不在同一平面内的结构,它与结构的自由度正负并无直接关联。
综上,自由度为负数的结构称为超静定结构。