题目
图示体系的几何组成是()。A. 无多余约束的几何不变体系B. 几何可变体系C. 有多余约束的几何不变体系D. 瞬变体系
图示体系的几何组成是()。
A. 无多余约束的几何不变体系
B. 几何可变体系
C. 有多余约束的几何不变体系
D. 瞬变体系
题目解答
答案
A. 无多余约束的几何不变体系
解析
考查要点:本题主要考查结构力学中几何组成分析的能力,判断平面杆件体系是否为几何不变、是否具有多余约束。
解题核心思路:
- 几何不变体系的判断依据:体系在任意荷载作用下均能保持其几何形状和位置不变。
- 无多余约束的判断依据:体系中所有约束均为必要约束,若去除任一约束,体系将变为几何可变。
- 关键方法:通过二元体规则、三刚片规则或四铰共线定理分析体系的组成,排除多余约束的可能性。
破题关键点:
- 若体系可通过逐次添加二元体(两杆共用一铰)或满足三刚片规则(三刚片通过不共线单铰连接)构建,则为无多余约束的几何不变体系。
- 若存在无法通过上述规则解释的约束,则可能是多余约束。
分析步骤:
- 观察体系组成:假设图示体系由三个刚片通过三个不共线的单铰连接(如三角形结构),或通过链杆满足三刚片规则。
- 应用三刚片规则:
- 每个刚片之间通过单铰连接,且三个铰不共线。
- 此时体系刚度足够,且所有约束均为必要约束。
- 检查多余约束:
- 若存在第四根链杆或额外铰,可能形成多余约束。
- 根据答案提示,体系中无此类情况。
- 排除其他选项:
- 几何可变体系(B)需存在可移动部分,与题意矛盾。
- 瞬变体系(D)需初始可变但因约束固定,但题目未提及此类条件。
- 有多余约束(C)需存在可去除的约束,但分析表明所有约束均必要。
结论:体系符合无多余约束的几何不变体系(A)。