结构力学的任务主要包括那些方面

　　结构力学的工作任务主要包括以下几个方面：

研究工程结构（所谓工程结构是指能够承受和传递外载荷的系统，包括杆、板、壳以及它们的组合体，如飞机机身和机翼、桥梁、屋架和承力墙等）在外载荷作用下的应力、应变和位移等的规律；

运用力学的基本理论和新的观点，分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；

确定工程结构承受和传递外力的能力；

研究和发展新型工程结构。

　　结构力学是固体力学的一个分支，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，它是土木工程专业和机械类专业学生必修的学科。结构力学研究的内容包括结构的组成规则，结构在各种效应（外力，温度效应，施工误差及支座变形等）作用下的响应，包括内力（轴力，剪力，弯矩，扭矩）的计算，位移（线位移，角位移）计算，以及结构在动力荷载作用下的动力响应（自振周期，振型）的计算等。结构力学通常有三种分析的方法：能量法，力法，位移法，由位移法衍生出的矩阵位移法后来发展出有限元法，成为利用计算机进行结构计算的理论基础。

　　学科体系

　　一般对结构力学可根据其研究性质和对象的不同分为结构静力学、结构动力学、结构稳定理论、结构断裂、疲劳理论和杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论等。

对于普通钢筋混凝土受弯构件而言，在承受外荷载前，钢筋与混凝土中均没有应变或者应力。在开裂前，梁体仅能承受很小的外荷载，这时候在钢筋和混凝土中的应力也很小。在裂缝开展以后，钢筋应力将有很大的增加，并随着外荷载的增大而逐渐递增，截面破坏弯矩由钢筋拉力和混凝土压力所形成的力偶来抵抗。由于普通钢筋与周围混凝土的应变一致，只有在混凝土开裂以后钢筋的应变才会显著增加，所以普通钢筋中的应变是在被动条件下产生的。从限制裂缝宽度的角度来看，在钢筋混凝土梁中没有必要使用高强混凝土。

预应力混凝土梁的荷载—挠度曲线

在预应力混凝土受弯构件中，预应力建立了一个自平衡的内力体系（预应力筋受拉，混凝土受压），在预应力作用下，梁体本身会产生缩短或者初始挠曲。由于在受载前混凝土中已经存在预压应力，所以在梁体纤维达到开裂拉应力以前构件能够承受很大的外荷载。因此，预应力混凝土受弯构件可以有效增大构件的刚度，延缓裂缝的产生和开展；同时，也能降低和消除构件在使用荷载下的挠度。在预应力混凝土梁开裂之前，外弯矩的增加主要由内力臂的增大来抵抗，而形成截面内力矩的总拉力和总压力增加不多，甚至保持不变。但是截面开裂之后，预应力混凝土梁的性能接近于普通钢筋混凝土梁的性能，随着荷载的增加，内力臂的变化不大，钢材的应力不断增大，最后与普通钢筋混凝土梁一样，在混凝土达到极限压应变或者预应力筋被拉断时，梁发生弯曲破坏。

预应力筋混凝土梁的破坏同样包括少筋梁破坏、超筋梁破坏和适筋梁破坏三种破坏形式，主要与配筋率、混凝土与预应力束之间的粘结程度、混凝土抗压强度以及预应力筋的极限抗拉强度等有关。规范要求在设计中应设计为适筋梁破坏（见《混凝土结构设计规范GB 50010-2010》公式6210-3）。在预应力混凝土构件中，预应力筋的应变远远高于周围混凝土的应变，所以通过主动张拉所建立的预应力，可以用来控制结构的变形和内力状态。因此，预应力混凝土构件总是要求采用高强混凝土。

F内力=F外力(m内力)/(m总)

由实际模型向力学模型简化；在力学模型中选择合理的力学计算方法和力学假定；在力学假定下，通过力学理论，再结合材料的特殊性，取合理的材料参数，带入力学公式，求得符合材料特性的内力。

荷载是一个从上到下的逐步传递的一个过程，这个过程中需要根据建筑物的结构形式的不同而用到各种理论和方法来计算内力。

扩展资料：

在次梁与主梁相交处，次梁顶部在负弯矩作用下发生裂缝，集中荷载只能通过次梁的受压区传至主梁的腹部。这种效应约在集中荷载作用点两侧各05～06倍梁高范围内，可引起主拉破坏斜裂缝。为防止这种破坏，在主梁两侧设置附加横向钢筋，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载应全部由附加横向钢筋（吊筋、箍筋）承担。附加横向钢筋应布置在长度为S=2h1+3b的范围内。

做功多少与路径无关的力叫保守力，只与受力物体（质点）始末位置有关的力，保守力沿闭合路径所做的功为零。如果该力为系统的内力，即为保守内力。

如考虑飞船与地球时，其间的万有引力为保守内力。比如重力、静电场力、弹簧的弹力等都是保守力。

保守力做正功，势能减小；保守力做负功，则势能增加。

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内力是系统内的相互作用力，如光滑水平面上两物体中间放一压缩弹簧，释放后弹簧对两物体的作用力，是这两物体组成的系统的内力，太阳系内各星体间的相互作用力是太阳系这个系统中内力。

答案：D

本题考核的是常用的几类静定结构的内力特点。常用的几类静定结构的内力特点：(1)梁。梁为受弯构件，由于其截面上的应力分布不均匀，故材料的效用得不到充分发挥。简支梁一般多用于小跨度的情况。在同样跨度并承受同样均布荷载的情况下，悬臂梁的最大弯矩值和最大挠度值都远大于简支梁，故悬臂梁一般只宜作跨度很小的阳台、雨篷、挑廊等承重结构。(2)桁架。在理想的情况下，桁架各杆只产生轴力，其截面上的应力分布均匀且能同时达到极限值，故材料效用能得到充分发挥，与梁相比它能跨越较大的跨度。(3)三铰拱。三铰拱也是受弯结构，由于有水平推力，所以拱的截面弯矩比相应简支梁的弯矩要小，利用空间也比简支梁优越。(4)三铰刚架。内力特点与三铰拱类似，且具有较大的空间，多用于屋面的承重结构。

拱结构的内力主要是压力；

拱是在自身平面内的竖向载荷作用下产生水平推力的曲杆。拱连同其支座或拉杆构成拱结构。由于存在水平推力，拱各截面以受压为主。

拱的力学性质，与形成拱结构的构件受弯曲作用，拱两端支座被约束等有关，由于竖向分布荷载作用下。拱在支座处有推力，从单元的平衡考虑，一定形状的拱要做到无弯矩产生，则对应的荷裁分布模式是唯一的。

三铰拱的受力是，在竖向荷载作用下，拱有水平推力，由于推力的存在，拱截面上的弯矩比相应简支梁的弯矩要小，从而使拱结构主要承受压力，能更好的发挥材料性能。合理拱轴线供拱上的各截面的弯矩，剪力为零，只承受轴力。

扩展资料

拱结构也有向下拱的，对于向上的拱梁结构，内力以剪力和弯矩为主，当梁向下弯时，下侧纤维受拉、上侧受压，如果是混凝土梁将首先在受拉一侧开裂。为了避免这一不利因素，应该让结构尽量受压力作用。

如果将拱梁改为向下拱结构，由于曲率存在拱结构内部就会产生一定的压力，与弯曲产生的拉力部分抵消，达到“减小弯矩、增大压力”的目的，使结构受力更加合理。

参考资料--拱