移動(dòng)荷載下的結(jié)構(gòu)分析PPT31

§5-1移動(dòng)荷荷載及及影響響線概概念§5-2靜力法法作影影響線線§5-3虛功法法作影影響線線§5-3影響線線的應(yīng)應(yīng)用§5-4結(jié)論與與討論論第5章移動(dòng)荷荷載下下的結(jié)結(jié)構(gòu)分分析一些基基本概概念移動(dòng)荷荷載荷載大大小、、方向向不變變，荷荷載作作用點(diǎn)點(diǎn)隨時(shí)間間改變，結(jié)構(gòu)構(gòu)所產(chǎn)產(chǎn)生加速度度的反應(yīng)應(yīng)與靜靜荷載載的反反應(yīng)相相比可以忽忽略，這種種特殊殊的作作用荷荷載稱稱移動(dòng)動(dòng)荷載載。(吊車、、車輛輛)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)的的反應(yīng)（（反力力、內(nèi)內(nèi)力和和變形形）隨隨荷載載作用用位置置改變變。主要需需要解解決的的問題題移動(dòng)荷荷載下下的最最大響響應(yīng)問問題，，線彈彈性條條件下下解決決方案案是利利用影影響線線。一些基基本概概念影響線線定義義單位移移動(dòng)荷荷載下下某物物理量量隨荷荷載位位置變變化規(guī)規(guī)律的的圖形形。應(yīng)注意意的問問題由上述定定義可知知，物理量是是固定的的，單位移移動(dòng)荷載位置置是變動(dòng)動(dòng)的，影響線線圖形的的縱標(biāo)是荷荷載作用用于此處處時(shí)物理理量的值值。物理量影影響線要要注意：：外形、數(shù)數(shù)值（單單位）和符號。影響線作作法其一是靜靜力法，，另一為為機(jī)動(dòng)法法（虛功功法）。。靜力法作作影響線線（一））靜力法作作梁影響響線按定義用用靜力平平衡方程程建立影影響量方方程，由由函數(shù)作作圖的方方法稱作作靜力法法。簡支單跨跨梁：反力影響線+簡支單跨跨梁：+反力影響線影響線+簡支單跨跨梁：彎矩、剪剪力影響響線可由由反力影影響線導(dǎo)導(dǎo)出。影響線反力影響響線是基基本的。。+靜力法作作梁影響響線按定義用用靜力平平衡方程程建立影影響量方方程，由由函數(shù)作作圖的方方法稱作作靜力法法。懸臂單跨跨梁：多跨靜定定梁：靜力法作作影響線線（二））試列方程程驗(yàn)證靜力法作作梁影響響線經(jīng)結(jié)點(diǎn)傳傳荷的主主梁：由靜力法法可證明明荷載在在次梁上上移，主主梁內(nèi)力力線性變變化。因因此，將將結(jié)點(diǎn)投投影到主主梁直接接受荷影影響線（（或基線線），連連投影點(diǎn)點(diǎn)可得主主梁影響響線。靜力法作作影響線線（三））++++為1的坐標(biāo)靜力法作作桁架影影響線按定義實(shí)實(shí)質(zhì)為求求移動(dòng)荷荷載下某某桿軸力力。因此關(guān)鍵鍵是熟練練掌握桁桁架在單單位力位位于任何何X位置時(shí)指指定桿內(nèi)內(nèi)力如何何求。內(nèi)力可用用結(jié)點(diǎn)投投影方程程、截面面力矩方方程或聯(lián)聯(lián)合用投投影和力力矩方程程求，與與其對應(yīng)應(yīng)可投影影、力矩矩和聯(lián)合合法列影影響量方方程并作作圖。思路就是是如此簡簡單，關(guān)關(guān)鍵在多多練和總總結(jié)規(guī)律律、經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)?。〗滩模≒.156）中有一些些例子，請請大家自自己看。。教材（P.157）中還有三三鉸拱一一些例子靜力法作作影響線線（四））虛功法作作影響線線（一））虛功法（（機(jī)動(dòng)法法）作影影響線的的原理單自由度體系次數(shù)減一的結(jié)構(gòu)因?yàn)镸k是單位荷載下實(shí)際受力，所以k處變形光滑。由此得結(jié)結(jié)論：影響線等等于單位位虛位移移圖（注意形狀狀、控制制值和符符號）。單自由度剛體位移不變體系變形位移機(jī)動(dòng)法作作影響線線的實(shí)質(zhì)質(zhì)是什么么？將平衡問問題化為為幾何問問題來解解決。結(jié)論“虛位移圖圖即影響響線”是否恒正正確？只適用于于垂直桿桿軸單位位移動(dòng)荷荷載情況況虛功法作作影響線線（二））試作圖示外伸梁的影響線。虛功法作作影響線線（二））虛功法作作影響線線（三））試作圖示示多跨梁梁的影響線。。虛功法作作影響線線（四））試作圖示示結(jié)點(diǎn)傳傳荷主梁梁的影響線。。作超靜定定結(jié)構(gòu)影影響線超靜定結(jié)結(jié)構(gòu)影響響線也可可按靜力力法來作作，因?yàn)闉閼?yīng)用中中一般并并不需要要具體縱縱標(biāo)值，，所以多多用虛功功（機(jī)動(dòng)動(dòng)）法。。這部分大大家可自自學(xué)李廉廉坤教材材中有關(guān)關(guān)內(nèi)容。虛功（機(jī)機(jī)動(dòng)）法法作影響響線關(guān)鍵在記記住：變形圖即即為影響響線形狀狀，一些些支座左左右側(cè)內(nèi)內(nèi)力影響響線，先先按跨中中內(nèi)力影影響線作作，然后后考慮往往支座移移。虛功法作作影響線線（五））試作圖示示連續(xù)梁梁的影響線。。*作靜定結(jié)結(jié)構(gòu)變形形影響線線（一））作簡支梁梁相對轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角θAB影響線的的例子移動(dòng)荷載載彎矩圖圖單位彎矩矩圖圖乘可得得*作靜定結(jié)結(jié)構(gòu)變形形影響線線（二））作簡支梁梁撓度vC影響線的的例子移動(dòng)荷載載彎矩圖圖移動(dòng)荷載載彎矩圖圖單位彎矩矩圖單位彎矩矩圖圖乘法計(jì)計(jì)算，可可得移動(dòng)動(dòng)荷載在在C左、右的的影響系系數(shù)影響線的的應(yīng)用（只講基基本概念念，請大大家自學(xué)學(xué)）確定最不不利荷載載位置和和最大影影響量假定移動(dòng)動(dòng)荷載下下結(jié)構(gòu)處處線彈性性狀態(tài)，，迭加原原理適用用。給定移動(dòng)動(dòng)荷載處處于某位位置時(shí)，，需求量量的值可可通過該該量影響響線由迭迭加原理理得到。。給定移動(dòng)動(dòng)荷載使使某量達(dá)達(dá)最大的的位置稱稱最不利利荷載位位置。確確定它的的步驟是：：作所求量量的影響響線；根據(jù)影響響線確定定臨界荷荷載判別別式，用用它排除除非臨界界荷載；；對臨界荷荷載試算算，找最最大。注意：最大影響響量絕對最大大彎矩是要考的的！臨界荷載載判別式式多邊形影影響線情情況左、右移移x影響量的改變量量Z為：為使向左左移動(dòng)時(shí)時(shí)Z為負(fù)，必須左移移時(shí)（右右移Z為正）為使向右右移動(dòng)時(shí)時(shí)Z為負(fù)，必須右移移時(shí)（左左移Z為正）這就是臨界荷載載判別式式影響線的的應(yīng)用（只講基基本概念念，請大大家自學(xué)學(xué)）臨界荷載載判別式式三角形影影響線情情況（作作為多邊邊形的特特例）為使向左左移動(dòng)時(shí)時(shí)Z為負(fù)，必須左移移時(shí)為使向右右移動(dòng)時(shí)時(shí)Z為負(fù)，必須右移移時(shí)這就是臨界荷載載判別式式影響線的的應(yīng)用（只講基基本概念念，請大大家自學(xué)學(xué)）另一種臨界荷載影響線的的應(yīng)用舉舉例（一一）求圖示簡簡支梁K截面彎矩矩的最不不利荷載載位置。。K作出Mk影響線如圖利用判別別式確定定臨界荷荷載一種臨界荷載另兩種情情況不是是臨界荷荷載經(jīng)試算可可得所以最不利荷載位置是教材上還還有一個(gè)例子子請大家自自學(xué)！活荷載的的最不利利布置對一些可可任意分分段布置置的活荷荷載，利利用某量量的影響響線可確確定活載載如何布布置使其其達(dá)最大大或最小小。包絡(luò)圖的的概念給定移動(dòng)動(dòng)荷載下下各截面面某量最最大（或或最小））值的連連線稱該該量的包包絡(luò)圖。?？煞侄尾疾贾玫幕罨詈奢d和和恒載共共同作用用下，使使各截面面某量最最大（或或最?。┲档倪B連線也稱稱該量的的包絡(luò)圖圖。SMCAI有計(jì)算和和繪制彎彎矩包絡(luò)絡(luò)圖程序序，可通通過使用用來加深深概念理理解。影響線的的應(yīng)用（只講基基本概念念，請大大家自學(xué)學(xué)）絕對最大大彎矩的的概念彎矩包絡(luò)圖中中最大的彎矩矩值即為整個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)中最大大的，因此稱稱作絕對最大大彎矩。簡支梁絕對最最大彎矩可按按如下思路來來求：首先，移動(dòng)荷荷載在某位置置彎矩圖是凸凸多邊形，因因此絕對最大大彎矩必在某某力下。設(shè)某力在x位置其下彎矩矩達(dá)極值，則則M(x)對x的導(dǎo)數(shù)應(yīng)等于于零，由此可可求得x=(l-a)/2