靜定結(jié)構(gòu)的受力分析演示文稿

靜定結(jié)構(gòu)的受力分析演示文稿當前1頁，總共87頁。優(yōu)選靜定結(jié)構(gòu)的受力分析當前2頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室3*第3章靜定結(jié)構(gòu)的受力分析靜定結(jié)構(gòu)特性幾何特性：無多余聯(lián)系的幾何不變體系靜力特征：僅由靜力平衡條件可求全部反力內(nèi)力靜定結(jié)構(gòu)分類1、靜定梁；2、靜定剛架；3、三鉸拱；4、靜定桁架；5、靜定組合結(jié)構(gòu)；當前3頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室4*3.1直桿的受力分析單跨梁受力分析方法1.單跨梁支反力2.截面法求指定截面內(nèi)力3.作內(nèi)力圖的基本方法4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系5.疊加法作彎矩圖當前4頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室5*1.單跨梁支座反力例2-1-1.求圖示梁支反力解:FAxMFBL/2L/2FAB當前5頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室6*內(nèi)力符號規(guī)定:彎矩以使下側(cè)受拉為正剪力繞作用截面順時針轉(zhuǎn)為正軸力拉力為正2.截面法求指定截面內(nèi)力K3.作內(nèi)力圖的基本方法內(nèi)力方程式:彎矩方程式剪力方程式軸力方程式當前6頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室7*例2-1-2:求跨中C截面內(nèi)力，并作內(nèi)力圖。解:(下側(cè)受拉)C當前7頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室8*C當前8頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室9*4.彎矩、剪力、荷載集度之間的微分關(guān)系微分關(guān)系:當前9頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室10*（1）無荷載分布段(q=0)，F(xiàn)S圖為水平線，M圖為斜直線。（2）均布荷載段(q=常數(shù))，F(xiàn)S圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。（3）集中力作用處，F(xiàn)S圖有突變，且突變量等于力值；M

圖有尖點，且指向與荷載相同。（4）集中力偶作用處，M圖有突變，且突變量等于力偶值；FS圖無變化。（5）兩截面的剪力之差等于兩截面間分布荷載圖的面積兩截面的彎矩之差等于兩截面間剪力圖的面積當前10頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室11*例2-1-4

作梁的內(nèi)力圖。xxFSM00（1）無荷載分布段(q=0)，F(xiàn)S圖為水平線，M圖為斜直線。（3）集中力作用處，F(xiàn)S圖有突變，且突變量等于力值；M圖有尖點，且指向與荷載相同。當前11頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室12*例2-1-5

作梁的內(nèi)力圖。BAlFAyFBy解：1．確定約束力FAy＝M0

/lFBy＝

-M0/lCM0abxxFSM00（4）集中力偶作用處，M圖有突變，且突變量等于力偶值；FS圖無變化。當前12頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室13*例2-1-6作梁的內(nèi)力圖。解：xxFSM00（2）均布荷載段(q=常數(shù))，F(xiàn)S圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。當前13頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室14*練習:利用上述關(guān)系作彎矩圖,剪力圖當前14頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室15*當前15頁，總共87頁。*載荷集度、剪力和彎矩的關(guān)系例2-1-7繪出下面外伸梁的剪力和彎矩圖。當前16頁，總共87頁。*§4-5載荷集度、剪力和彎矩的關(guān)系計算約束反力：畫出剪力圖xFS0kN當前17頁，總共87頁。*§4-5載荷集度、剪力和彎矩的關(guān)系FS哪個是對的？根據(jù)微分關(guān)系列表如下M常州大學機械學院力學教研室當前18頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室19*mM5.疊加法作彎矩圖準備工作當前19頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室20*ql2/8MFab/lM當前20頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室21*疊加法作彎矩圖注意:是豎標相加,不是圖形的簡單拼合.2616M(kN·m)4.5當前21頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室22*6、斜梁的內(nèi)力計算當前22頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室23*

7.分段疊加法作彎矩圖當前23頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室24*練習:分段疊加法作彎矩圖當前24頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室25*例2-1-7

作梁的內(nèi)力圖。1、求約束反力2、作M圖很重要仔細看！當前25頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室26*當前26頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室27*1.多跨靜定梁的組成基、附關(guān)系層疊圖3.2多跨靜定梁受力分析

附屬部分--不能獨立承載的部分。基本部分--能獨立承載的部分。當前27頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室28*練習:區(qū)分基本部分和附屬部分并畫出關(guān)系圖當前28頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室29*2.多跨靜定梁的內(nèi)力計算多跨靜定梁傳力次序：作用于附屬部分必傳至基本部分，反之不然。首先計算附屬部分，再計算基本部分。當前29頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室30*3.多跨靜定梁的受力特點簡支梁(兩個并列)多跨靜定梁連續(xù)梁為何采用多跨靜定梁這種結(jié)構(gòu)型式?當前30頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室31*例2-2-1

作多跨靜定梁的內(nèi)力圖。當前31頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室32*例

2-2-2

作如圖所示多跨靜定梁的內(nèi)力圖。已知計算順序為FA=36kN36kNMMA=166kN·m當前32頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室33*FA=36kN36kNMMA=166kN·m當前33頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室34*例2-2-3

作多跨靜定梁的內(nèi)力圖。內(nèi)力計算的關(guān)鍵在于:

正確區(qū)分基本部分和附屬部分.

熟練掌握單跨梁的計算.當前34頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室35*當前35頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室36*例2-2-4

對圖示靜定梁,欲使AB跨的最大正彎矩與支座B截面的負彎矩的絕對值相等,確定鉸D的位置.解:CDx當前36頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室37*與簡支梁相比:彎矩較小而且均勻.從分析過程看:附屬部分上若無外力,其上也無內(nèi)力.x當前37頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室38*練習:利用微分關(guān)系等作彎矩圖l/2l/2F當前38頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室39*練習:利用微分關(guān)系等作彎矩圖相互平行相互平行當前39頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室40*練習:利用微分關(guān)系,疊加法等作彎矩圖Fl/2Fl/2l/2l/2l/2qll/2ql/2l/2l/2l/2當前40頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室41*例2-2-5

作梁的內(nèi)力圖當前41頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室42*多跨靜定梁在間接荷載作用下的內(nèi)力計算計算主梁時，一般假設(shè)縱梁簡支在橫梁上，而橫梁則支承在主梁上，作用在縱梁上的荷載通過橫梁傳給主梁。不論縱梁承受何種荷載，主梁是只在橫梁所在的結(jié)點處承受集中荷載的作用。例2-2-6

作結(jié)構(gòu)主梁的內(nèi)力圖。當前42頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室43*當前43頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室44*剛架是由梁柱組成的含有剛結(jié)點的桿件結(jié)構(gòu)彎矩分布均勻可利用空間大一.剛架的受力特點3.3靜定剛架受力分析梁桁架剛架當前44頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室45*靜定剛架的分類:二.剛架的支座反力計算單體剛架(聯(lián)合結(jié)構(gòu))簡支剛架懸臂剛架三鉸剛架(三鉸結(jié)構(gòu))復合剛架(主從結(jié)構(gòu))當前45頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室46*1.單體剛架(聯(lián)合結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計算例3-3-1:求圖示簡單剛架的支座反力。解:（1）當前46頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室47*解:（2）當前47頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室48*解:（3）當前48頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室49*例4:求圖示剛架AC的約束力解:當前49頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室50*例5:求圖示剛架中拉桿的軸力和在E點的約束力。解:1)取整體當前50頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室51*例5:求圖示剛架中拉桿的軸力和在E點的約束力。2)取CE桿件當前51頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室52*例5:求圖示剛架中拉桿的軸力和在E點的約束力。

4)取DBE桿件當前52頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室53*3.復合剛架(主從結(jié)構(gòu))的支座反力(約束力)計算方法:先算附屬部分,后算基本部分,計算順序與幾何組成順序相反.解:

（1）取附屬部分BE

（2）取整體部分

若附屬部分上無外力,附屬部分上的約束力是否為零?當前53頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室54*習題:求圖示CAB的約束力。解:（1）取整體（2）取CD桿件（1）當前54頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室55*（3）取CAB桿件當前55頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室56*習題:求圖示體系約束力.解:（1）BE桿（1）（2）DEF桿代入（1）式：得當前56頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室57*習題:求圖示體系約束力.（3）BC桿（4）ABC桿當前57頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室58*習題:求圖示體系約束力.（5）整體若采用GH桿要方便當前58頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室59*三.剛架指定截面內(nèi)力計算

與梁的指定截面內(nèi)力計算方法相同.例1:求圖示剛架1,2截面的彎矩解:（1）整體（2）BC桿當前59頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室60*例1:求圖示剛架1,2截面的彎矩截斷1截面，取圖示結(jié)構(gòu)當前60頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室61*截斷2截面，取圖示結(jié)構(gòu)當前61頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室62*（1）無荷載分布段(q=0)，F(xiàn)S圖為水平線，M圖為斜直線。（2）均布荷載段(q=常數(shù))，F(xiàn)S圖為斜直線，M圖為拋物線，且凸向與荷載指向相同。（3）集中力作用處，F(xiàn)S圖有突變，且突變量等于力值；M

圖有尖點，且指向與荷載相同。（4）集中力偶作用處，M圖有突變，且突變量等于力偶值；FS圖無變化。（5）兩截面的剪力之差等于兩截面間分布荷載圖的面積兩截面的彎矩之差等于兩截面間剪力圖的面積四.剛架彎矩圖的繪制拆成單個桿,求出桿兩端的內(nèi)力,按與單跨梁相同的方法畫。當前62頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室63*

FN圖

FS圖

例2-4-1:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。解：（1）求約束反力

M圖當前63頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室64*例2-4-2圖示結(jié)構(gòu),,。試作其內(nèi)力圖。

FN圖（kN）

FS圖(kN)

M圖中間的圖為什么要6+9-4？當前64頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室65*例2-4-3:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖為什么他們相鄰的桿件彎矩相等？當前65頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室66*例2-4-4:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖當前66頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室67*例2-4-5:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖中間部分彎矩的正負？當前67頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室68*例2-4-6:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖當前68頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室69*例2-4-7:畫圖示剛架的內(nèi)力圖。

FN圖

FS圖

M圖比較特殊把Fax遷移到C點所以CD的中點彎矩為零。當前69頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室70*練習:作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖當前70頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室71*練習:作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖當前71頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室72*例2-4-8:作圖示三鉸剛架的內(nèi)力圖

FS圖

M圖

FN圖1/2ql平方怎么來的？當前72頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室73*

FS圖練習:作圖示結(jié)構(gòu)彎矩圖

FN圖

M圖把Fdx遷移到A點上端當前73頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室74*

例

作出圖示剛架的內(nèi)力圖，并進行校核。當前74頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室75*當前75頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室76*C作業(yè)：3-1（b）試用分段疊加法作梁的M圖。當前76頁，總共87頁。常州大學機械工程學院力學教研室77*C作業(yè)：