結(jié)構(gòu)力學(xué)機(jī)動(dòng)分析課件

習(xí)題一2-1，2-6～9，2-11，2-15第一頁(yè)，共二十一頁(yè)。1.無多余約束、幾何不變體的組成規(guī)律：①點(diǎn)與剛片②兩個(gè)剛片③三個(gè)剛片由兩根鏈桿相連由一個(gè)鉸和一根鏈桿相連由三個(gè)鉸兩兩相連

CBAⅠCAⅠBⅡCAⅠBⅡⅢ④由瞬鉸與規(guī)律②⑤由瞬鉸與規(guī)律③條件：1,2,3不交于一點(diǎn)條件：A,B,C不交于一點(diǎn)CAⅠBⅡ123CAⅠBⅢⅡ第二頁(yè)，共二十一頁(yè)。基本規(guī)律：三鉸不在一直線上，則一個(gè)鉸結(jié)三角形的形狀是不變的，且無多余約束—

三角形規(guī)律。2.瞬變體系：B點(diǎn)：可沿公切線發(fā)生微小位移①點(diǎn)與剛片CBA第三頁(yè)，共二十一頁(yè)。瞬變體：發(fā)生微小移動(dòng)后，又變?yōu)閹缀尾蛔凅w。Ⅱ相對(duì)I可繞O點(diǎn)作微小轉(zhuǎn)動(dòng)Ⅱ相對(duì)I可繞無限遠(yuǎn)一點(diǎn)作微小轉(zhuǎn)動(dòng)OⅠ321Ⅱ321ⅡⅠ②兩個(gè)剛片第四頁(yè)，共二十一頁(yè)?！?-4幾何組成分析舉例1.結(jié)構(gòu)裝配方式：EADCB從基礎(chǔ)出發(fā)——以基礎(chǔ)為基本剛片，逐步擴(kuò)大基本剛體，最后形成整體。第五頁(yè)，共二十一頁(yè)。從內(nèi)部剛片出發(fā)——先選內(nèi)部若干剛片，相連結(jié)成若干擴(kuò)大剛片，最后與基礎(chǔ)相連形成整體。IⅡ（I,II）規(guī)律③(（I,II），地基）規(guī)律②結(jié)論：體系為幾何不變體。第六頁(yè)，共二十一頁(yè)。2.舉例分析:方法1:a(剛片ABC)+(地基)(A鉸，1桿，規(guī)律②)b(擴(kuò)大剛片)+(剛片DEF)(2,3,4桿,規(guī)律②)。方法2:b(擴(kuò)大剛片)+(剛片CD)+(剛片DEF)由鉸C、D、

(34桿瞬鉸)。結(jié)論：幾何不變，無多余約束。1)AB2C3D1EF4擴(kuò)大的剛片。a(剛片ABC)+(地基)擴(kuò)大的剛片。第七頁(yè)，共二十一頁(yè)。分析:a.Ⅰ、Ⅱ兩剛片，由三個(gè)鏈桿AB、CD、EF相連（規(guī)律②）構(gòu)成幾何不變的大剛片。b.大剛片由鉸A和FG與地基Ⅲ相連。結(jié)論:幾何不變，無多余約束。2)IⅡⅢFEDCBAG第八頁(yè)，共二十一頁(yè)。3)

ⅡⅠADCB分析:CB（剛片I）地基（剛片II）；I、II只由AB、CD兩桿相連,還少一約束（規(guī)律②）。結(jié)論：體系是幾何可變體，有一個(gè)自由度?！督Y(jié)構(gòu)力學(xué)》pp16-17有5個(gè)例子自己看。第九頁(yè)，共二十一頁(yè)。§2-5幾何組成與靜定性關(guān)系靜定結(jié)構(gòu):

無多余約束的幾何不變體。（全部反力和內(nèi)力可由靜力平衡條件求出）超靜定結(jié)構(gòu):有多余約束的幾何不變體，超靜定的次數(shù)等于多余約束數(shù)目。（只用靜力平衡條件不能求出全部反力和內(nèi)力）第十頁(yè)，共二十一頁(yè)。對(duì)圖示體系進(jìn)行幾何組成分析，如有多余約束請(qǐng)指出其數(shù)目：1）AB2C3D145ⅠⅡ分析：a.BC桿(剛片I),1,2桿固定點(diǎn)A(相當(dāng)于一個(gè)鉸)AB,3,4三個(gè)鏈桿將BC與基礎(chǔ)相連（規(guī)律②）。b.CD(剛片II)由規(guī)律②與a形成的擴(kuò)大剛片相連。結(jié)論：體系是無多余約束的幾何不變體。幾何組成分析課堂練習(xí)另解：a.AB、BC、基礎(chǔ)由鉸A、B和3、4瞬鉸相連（規(guī)律③

）。b.同上。第十一頁(yè)，共二十一頁(yè)。2）DIAHEGFBC分析：a.AE、DI固定在基礎(chǔ)上，幾何不變無多余約束（規(guī)律②）。b.H點(diǎn)固定(由HI、HC鏈桿)（規(guī)律①

）。c.BG剛片由GH、EF、B支桿與其它幾何不變體相連（規(guī)律②）

結(jié)論：體系是無多余約束的幾何不變體。第十二頁(yè)，共二十一頁(yè)。3）分析：結(jié)論：體系為幾何不變體，有一多余約束（一次超靜定）。a.AD、DBE、基礎(chǔ)三個(gè)剛片用鉸A、D、B相連構(gòu)成一擴(kuò)大剛片（規(guī)律③）。b.EC與擴(kuò)大剛片相連，多一個(gè)約束。BEDCAIDBE作為一剛片I由鉸B和鏈桿EC與地基相連（規(guī)律②），則AD為一多余約束。另解：第十三頁(yè)，共二十一頁(yè)。ⅠⅢⅡF4)BCEDA分析：DBE(剛片I)、地基（剛片II）由AD、CE兩支桿與B支桿將I、II相連，但三支桿交于一點(diǎn)。結(jié)論：體系是幾何可變（瞬變體系）。另解：圖示剛片I、II、III、由鉸A、D和瞬鉸F(B支桿和CE組成)相交，但三鉸共線。第十四頁(yè)，共二十一頁(yè)。IIIIIIIBADFEGCH分析：a.ABC,ACD,CBF按規(guī)律①組成幾何不變體并與基礎(chǔ)相連，形成剛片Ⅰ。b.DEG,EFH構(gòu)成剛片Ⅱ,Ⅲ；剛片Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ由鉸D,E,F相連，但三鉸共線，則構(gòu)成幾何瞬變體。c.結(jié)點(diǎn)I不能由IG,IH固定。結(jié)論：整個(gè)體系為可變體系。5）第十五頁(yè)，共二十一頁(yè)。6）ⅡⅠⅢO2O1AFCBDE分析：ABE（剛片Ⅰ）,BCF（剛片Ⅱ）與基礎(chǔ)Ⅲ通過鉸B和兩瞬鉸O1,O2相連（規(guī)律③）。結(jié)論：體系是無多余約束的幾何不變體。AFⅡⅠCBD’EⅢ若的D下降至D’則瞬鉸A,C與鉸B形成三鉸共線則體系變?yōu)樗沧凅w系。第十六頁(yè)，共二十一頁(yè)。分析：a.剛片ⅠⅡ由1,2,3相連（規(guī)律②）。b.剛片Ⅲ由4,5,6與擴(kuò)大剛片相連。結(jié)論：體系是無多余約束的幾何不變體。7)132456ⅡⅢⅠO1O3O2第十七頁(yè)，共二十一頁(yè)。本章小結(jié)1.體系的組成：體系幾何不變幾何可變(包括瞬變體系)無多余約束有多余約束2.自由度與約束：平面體系自由度：①點(diǎn)（2DOF）②剛片（3DOF）——不能作為結(jié)構(gòu)——靜定結(jié)構(gòu)——超靜定結(jié)構(gòu)第十八頁(yè)，共二十一頁(yè)。約束：

①鏈桿（1個(gè)約束）②鉸（2個(gè)約束）③兩個(gè)鏈桿的交點(diǎn)（相當(dāng)一個(gè)鉸——瞬鉸）④剛結(jié)點(diǎn)（3個(gè)約束）3.無多余約束幾何不變體規(guī)律：（重點(diǎn)）三個(gè)規(guī)律——三角形規(guī)律。

分析方法：①?gòu)幕A(chǔ)出發(fā);②從內(nèi)部剛片出發(fā)。第十九頁(yè)，共二十一頁(yè)。4.幾何組成分析的應(yīng)用①構(gòu)成保證幾何不變的結(jié)構(gòu)；②確定內(nèi)力計(jì)算順序；③確定超靜定次數(shù)。第二十頁(yè)，共二十一頁(yè)。內(nèi)容梗概習(xí)題一。2-1，2-6～9，2-11，2-15。三鉸不在一直線上，則一個(gè)鉸結(jié)三角形的形狀是不變的，且無多余約束—三角形規(guī)律。瞬變體：發(fā)生微小移動(dòng)后，又變?yōu)閹缀尾蛔凅w。從基礎(chǔ)出發(fā)——以基礎(chǔ)為基本剛片，逐步擴(kuò)大基本剛體，最后形成整體。從內(nèi)部剛片出發(fā)——先選內(nèi)部若干剛片，相連結(jié)成若干擴(kuò)大剛片，最后與基礎(chǔ)相連形成整體。（I,II）規(guī)律③。(（I,II），地基）規(guī)律②。a(剛片ABC)+(地基)。(A鉸，1桿，規(guī)律②)。b(擴(kuò)大剛片)+(剛片DEF)。(2,3,4桿,規(guī)律②)。a.Ⅰ、Ⅱ兩剛片，由三個(gè)鏈桿AB、CD、EF相連（規(guī)律②）構(gòu)成幾何不變的大剛片。CB（剛片I）地基（剛片II）。I、II只由AB、。超靜定結(jié)構(gòu):有多余約束的幾何不變體，超靜定的次數(shù)等于多余約束數(shù)目。a.BC桿(剛片I),1,2桿固定點(diǎn)A(相當(dāng)于一個(gè)鉸)AB,3,4三個(gè)鏈桿將BC與基礎(chǔ)