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工程中，结构必须是整体及其各部分之间都不致产生相对运动的体系，这样才能承受任意荷载并维持平衡。图2－1a所示体系，当受到任意荷载作用时，若不考虑材料的微小变形，其几何形状与位置均能保持不变，这样的体系称为几何不变体系。而图2－1b所示体系，即使在很小的荷载 F P 作用下，也将发生机械运动而不能保持原有的几何形状，这样的体系称为几何可变体系。显然，几何可变体系是不能用来作为结构的。因此，在设计结构和选取其计算简图时，必须首先判别它是否几何不变，从而决定能否采用。
图2－1
为了判别体系是否几何不变而对其几何组成进行的分析，称为几何组成分析，又称机动分析。对体系进行几何组成分析的目的在于：
（1）判别体系是否几何不变，从而决定它能否作为结构；
（2）研究几何不变体系的组成规律，以保证所设计的结构能承受荷载并维持平衡；
（3）用于区分静定结构和超静定结构，指导结构的受力分析。
杆件结构是由若干杆件相互联结而成的体系。在几何组成分析中，由于不考虑材料的变形，因此可以把一根梁、一根链杆或体系中已知是几何不变的部分看作一个刚体。平面体系中的刚体（即平面刚体）又称为刚片。
本章只讨论平面体系的几何组成分析。