静定结构英文解释翻译、静定结构的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 statically determinate structure
相关词条:
1.******structure 2.nonredundantstructure 3.staticallydeterminatestructrue 4.determinatestructure
分词翻译:
静定的英语翻译:
【化】 statically determinate
结构的英语翻译:
frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【计】 frame work
【医】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture
专业解析
静定结构(Statically Determinate Structure) 是结构力学中的核心概念,指其所有约束反力和内力仅通过静力平衡方程(∑Fx=0, ∑Fy=0, ∑M=0)即可完全确定的结构。其几何组成具有无多余约束的特性,即结构的自由度与约束数恰好满足静定条件。与之相对的是超静定结构(Statically Indeterminate Structure),后者需补充变形协调方程才能求解。
英文术语解析:
- 静定结构:Statically Determinate Structure(常缩写为SD Structure)
- 静定:Statically Determinate
- 平衡方程:Equations of Equilibrium
- 多余约束:Redundant Restraint
核心特征与判定:
- 平衡方程可解性:静定结构的未知力(支座反力与内力)数目等于可列出的独立静力平衡方程数目。例如,平面结构最多有3个独立平衡方程(∑Fx=0, ∑Fy=0, ∑M=0)。
- 几何不变且无多余约束:静定结构本身是几何不变的(在荷载作用下能保持形状稳定),且所有约束均为维持几何不变所必需,没有“多余”的约束。移除任一约束将导致结构变为几何可变(机构)。
- 荷载响应唯一性:在给定荷载下,结构的反力和内力分布是唯一确定的,不受材料属性(如弹性模量E)或构件截面尺寸的影响。
- 温度与支座沉降影响:静定结构在温度变化或支座沉降作用下,不会产生附加内力(但可能产生位移)。这是其区别于超静定结构的重要特性。
典型工程实例:
- 简支梁(Simply Supported Beam):最基本的静定梁,两端铰支。
- 悬臂梁(Cantilever Beam):一端固定,另一端自由。
- 三铰拱(Three-Hinged Arch):由两个曲杆通过三个铰(两个支座铰和一个顶铰)连接而成。
- 静定桁架(Statically Determinate Truss):满足 m + r = 2j(平面桁架)或 m + r = 3j(空间桁架)的桁架结构,其中 m 为杆件数,r 为支座反力数,j 为节点数。
权威参考来源:
- 中文定义与理论:中华人民共和国住房和城乡建设部发布的《工程结构通用规范》(GB 55001-2021)及相关结构力学教材(如龙驭球、包世华主编《结构力学》)对静定结构的分析原理有系统阐述。清华大学结构力学教学资源(如结构力学(1)慕课)提供了详细讲解。
- 英文定义与标准:美国土木工程师学会(ASCE)的《Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures》(ASCE/SEI 7-22) 虽侧重荷载,但其结构分类基础包含静定概念。经典教材如 R.C. Hibbeler 的 Structural Analysis 对静定结构(Statically Determinate Structures)有专章论述。麻省理工学院开放课程(MIT OpenCourseWare)的工程力学课程材料(如课程编号1.050)也涵盖相关内容。
静定结构因其受力明确、计算简便、对温度变形不敏感等特点,在桥梁、屋架等工程中广泛应用。理解其“仅靠平衡方程可解”和“无多余约束”的本质,是掌握结构分析与设计的基础。
网络扩展解释
静定结构是工程力学中的一个核心概念,指仅通过静力平衡方程即可完全确定所有反力和内力的结构体系。其核心特性与判定依据如下:
一、定义与判定条件
静定结构的判定基于以下公式:
$$
m + r = 2j + c
$$
其中:
- ( m ):杆件数量
- ( r ):支座反力数量
- ( j ):节点数量
- ( c ):特殊约束条件数(如铰接约束)
当方程成立时,结构为静定体系;若左侧大于右侧则为超静定,反之则为几何可变体系。
二、核心特性
-
唯一解特性
所有未知力(含反力、轴力/剪力/弯矩)均可通过静力平衡方程唯一确定,无需考虑变形协调条件。
-
无冗余约束
结构中不存在多余约束,任一约束被破坏都会导致体系失稳。
-
环境影响独立性
温度变化、材料收缩或支座微小位移不会产生附加内力,仅引起结构变形。
三、典型结构形式
- 基本单元:简支梁、悬臂梁、三铰刚架
- 桁架体系:三角形桁架、平行弦桁架
- 拱结构:三铰拱(需配合拉杆使用)
四、工程应用特点
优势:设计计算简便、施工误差敏感度低
局限:承载能力受限于几何形式,大跨度结构易产生较大变形
应用场景:中小跨度桥梁、临时支撑结构、机械装置骨架
五、与超静定结构对比
特征 |
静定结构 |
超静定结构 |
约束条件 |
最小必要约束 |
存在多余约束 |
内力计算 |
仅需平衡方程 |
需补充变形协调条件 |
经济性 |
材料利用率较低 |
可优化内力分布 |
鲁棒性 |
单约束失效即破坏 |
具有冗余安全储备 |
理解静定结构是学习结构力学的基础,后续超静定结构分析需以其为参照基准。
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