英語翻譯：

【化】 statically determinate structure

相關詞條：

1.******structure  2.nonredundantstructure  3.staticallydeterminatestructrue  4.determinatestructure  

分詞翻譯：

靜定的英語翻譯：

【化】 statically determinate

結構的英語翻譯：

frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【計】 frame work
【醫】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture

專業解析

靜定結構（Statically Determinate Structure） 是結構力學中的核心概念，指其所有約束反力和内力僅通過靜力平衡方程（∑Fx=0, ∑Fy=0, ∑M=0）即可完全确定的結構。其幾何組成具有無多餘約束的特性，即結構的自由度與約束數恰好滿足靜定條件。與之相對的是超靜定結構（Statically Indeterminate Structure），後者需補充變形協調方程才能求解。

英文術語解析：

• 靜定結構：Statically Determinate Structure（常縮寫為SD Structure）
• 靜定：Statically Determinate
• 平衡方程：Equations of Equilibrium
• 多餘約束：Redundant Restraint

核心特征與判定：

1. 平衡方程可解性：靜定結構的未知力（支座反力與内力）數目等于可列出的獨立靜力平衡方程數目。例如，平面結構最多有3個獨立平衡方程（∑Fx=0, ∑Fy=0, ∑M=0）。
2. 幾何不變且無多餘約束：靜定結構本身是幾何不變的（在荷載作用下能保持形狀穩定），且所有約束均為維持幾何不變所必需，沒有“多餘”的約束。移除任一約束将導緻結構變為幾何可變（機構）。
3. 荷載響應唯一性：在給定荷載下，結構的反力和内力分布是唯一确定的，不受材料屬性（如彈性模量E）或構件截面尺寸的影響。
4. 溫度與支座沉降影響：靜定結構在溫度變化或支座沉降作用下，不會産生附加内力（但可能産生位移）。這是其區别于超靜定結構的重要特性。

典型工程實例：

• 簡支梁（Simply Supported Beam）：最基本的靜定梁，兩端鉸支。
• 懸臂梁（Cantilever Beam）：一端固定，另一端自由。
• 三鉸拱（Three-Hinged Arch）：由兩個曲杆通過三個鉸（兩個支座鉸和一個頂鉸）連接而成。
• 靜定桁架（Statically Determinate Truss）：滿足 m + r = 2j（平面桁架）或 m + r = 3j（空間桁架）的桁架結構，其中 m 為杆件數，r 為支座反力數，j 為節點數。

權威參考來源：

• 中文定義與理論：中華人民共和國住房和城鄉建設部發布的《工程結構通用規範》（GB 55001-2021）及相關結構力學教材（如龍馭球、包世華主編《結構力學》）對靜定結構的分析原理有系統闡述。清華大學結構力學教學資源（如結構力學（1）慕課）提供了詳細講解。
• 英文定義與标準：美國土木工程師學會（ASCE）的《Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures》(ASCE/SEI 7-22) 雖側重荷載，但其結構分類基礎包含靜定概念。經典教材如 R.C. Hibbeler 的 Structural Analysis 對靜定結構（Statically Determinate Structures）有專章論述。麻省理工學院開放課程（MIT OpenCourseWare）的工程力學課程材料（如課程編號1.050）也涵蓋相關内容。

靜定結構因其受力明确、計算簡便、對溫度變形不敏感等特點，在橋梁、屋架等工程中廣泛應用。理解其“僅靠平衡方程可解”和“無多餘約束”的本質，是掌握結構分析與設計的基礎。

網絡擴展解釋

靜定結構是工程力學中的一個核心概念，指僅通過靜力平衡方程即可完全确定所有反力和内力的結構體系。其核心特性與判定依據如下：

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一、定義與判定條件

靜定結構的判定基于以下公式： $$ m + r = 2j + c $$ 其中：

• ( m )：杆件數量
• ( r )：支座反力數量
• ( j )：節點數量
• ( c )：特殊約束條件數（如鉸接約束）

當方程成立時，結構為靜定體系；若左側大于右側則為超靜定，反之則為幾何可變體系。

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二、核心特性

1. 唯一解特性
   所有未知力（含反力、軸力/剪力/彎矩）均可通過靜力平衡方程唯一确定，無需考慮變形協調條件。

2. 無冗餘約束
   結構中不存在多餘約束，任一約束被破壞都會導緻體系失穩。

3. 環境影響獨立性
   溫度變化、材料收縮或支座微小位移不會産生附加内力，僅引起結構變形。

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三、典型結構形式

• 基本單元：簡支梁、懸臂梁、三鉸剛架
• 桁架體系：三角形桁架、平行弦桁架
• 拱結構：三鉸拱（需配合拉杆使用）

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四、工程應用特點

優勢：設計計算簡便、施工誤差敏感度低
局限：承載能力受限于幾何形式，大跨度結構易産生較大變形
應用場景：中小跨度橋梁、臨時支撐結構、機械裝置骨架

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五、與超靜定結構對比

特征	靜定結構	超靜定結構
約束條件	最小必要約束	存在多餘約束
内力計算	僅需平衡方程	需補充變形協調條件
經濟性	材料利用率較低	可優化内力分布
魯棒性	單約束失效即破壞	具有冗餘安全儲備

理解靜定結構是學習結構力學的基礎，後續超靜定結構分析需以其為參照基準。

分類

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