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文檔簡介

常見支座形式及提供的反力:幾何不變體系組成規(guī)律:用既不平行、又不相交于一點的三連桿連接兩個剛體。用一連桿和不再同一直線上的鉸連接兩個剛體。不再同一直線上的鉸連接三個剛體。一個剛體加兩相交的連桿。拱判斷方法:當結(jié)構(gòu)受豎向荷載時,支座提供水平反力或水平拉桿中有水平拉力,結(jié)構(gòu)為拱結(jié)構(gòu)D圖無水平反力,不是拱(1)合理拱軸線使彎矩處處為零,增加I值是無效的,而軸力不為零。由于彎矩的導數(shù)是剪力,所以剪力也是零。結(jié)構(gòu)對稱,荷載對稱,則對稱的內(nèi)力M圖對稱,反對稱的內(nèi)力Q圖反對稱,且在對稱軸處QC=0。內(nèi)力符號規(guī)定:軸力、——以拉為正、壓為負;剪力、——使分離體順時針轉(zhuǎn)為正、反之為負;彎矩、——不規(guī)定具體單項的符號,只規(guī)定其乘積的正負號,即當、使桿件同一側(cè)的纖維受拉時,其乘積取正,反之取負,計算時注意區(qū)分桿件受拉的方向。§1-2結(jié)構(gòu)的計算簡圖及簡化要點選擇計算簡圖的原則是:從實際出發(fā)――計算簡圖要反應(yīng)實際結(jié)構(gòu)的主要性能;分清主次,略去細節(jié)――計算簡圖要便于計算。簡化過程:狹<1撇>射結(jié)構(gòu)的簡化稼:脹桿件以其縱軸棗線表示第。今如仿:裳梁、撲柱瓶—息—各直線殊;車餓鬼曲桿、呢拱午—必—頌曲線樹。益<2傭>土結(jié)點的簡化:架鉸結(jié)點:各桿鉗可分別繞其轉(zhuǎn)社動伯M=0尾(佩桿件聯(lián)結(jié)糕區(qū)嬌)暖召剛結(jié)點:各桿侍轉(zhuǎn)角相同,沒灶有不完全相交僵<3碗>攤支座的簡化葡可動鉸支烈座饑臭尸(惜結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)聯(lián)酷系的裝杯置清)可躲固定鉸支暢座林社固定支娃座嫩己定向支襪座共歇<4搶>風荷載的簡化帥:簡化為脂作用在縱軸線男上的線荷袍載魯q激,防集盆p具或力偶峽注偶:慢①僚結(jié)構(gòu)體系的簡只化識:空示間沉—鳳—聞平面員②掏材料性質(zhì)的簡士化膏:對組成構(gòu)件秒的材料一般假暢設(shè)為連續(xù)、均渾勻、各向同性豬、管完全彈性或彈伶塑性的。例1、①吊車梁軸線=2\*GB3冤②軌L舅(悄梁與柱接觸面龜中心還間叼距席)=3\*GB3僻③劫支爪座糾(菊梁擱于柱上可警微伸轉(zhuǎn)訊)=4\*GB3齡④診荷脖載婦:壞自私重蛾q直、輪壓毒否慰圖卡救敢P納1泛崗、角P噸2沸例沾2女、鋼屋頂桁架筒,結(jié)點焊接。振結(jié)構(gòu)簡化:牲桿件以軸線代欄替,且認為位尊于同一平面內(nèi)估并經(jīng)趟過結(jié)點中心。變注:縱木屋架:結(jié)點掠較接近于鉸結(jié)毯點。顯鋼屋架:實際淘焊接點上各桿斗間夾角是不會延改變的。帆但據(jù)力學分析雄可證明:桁架鋤在結(jié)吸點幸p遭下,主要是軸統(tǒng)力,所以剛結(jié)旺點所起作用與忠鉸摸結(jié)戀點膚相近,藝故可簡化為鉸乖接雁桁架墻,氏且便于計算。慈例翠3返、門式剛架:隙預(yù)制廠形構(gòu)件嘗,插入杯口基青礎(chǔ)。撈例面4繡、鋼筋砼單層爬工業(yè)廠房,由愉空間簡化平面弊a痰)苗例部4柴、鋼筋砼單層榜工業(yè)廠房,由衡空間簡化平面吳a哲)慈趴濫叢b葛)井鷹墊燭c其)呆§1-帝3罩桿件結(jié)構(gòu)的分宴類橋幾種主要類型強:燥1櫻、梁廣:受彎構(gòu)件,讓軸線常為直線弄,可單跨、多濾跨。紹a樣)顆隱拴跨巧嗽b轉(zhuǎn))拆2眼、拱:畢軸線為曲線,貴豎向荷載下有芳水平反力貫3銷、剛架:翠梁、柱組成,詳有剛結(jié)點仍,危M世為薦主要內(nèi)力表4篩、桁架接:直桿組成,終均為鉸結(jié)點。巴P寇結(jié)點下只產(chǎn)屑生標N基,此時各桿為黑二力桿贏5贊、組合結(jié)構(gòu):償部分枯受均N圈,由饑桁架粉和梁或剛架組枯合聾。炒§1-終4鵝荷載的分類示概念:中作尊用于而結(jié)構(gòu)閣的舉外力如:自重命、風壓力等母設(shè)計依據(jù):過聚大米—川—烈浪費宗惜朱槐過口小裁—該—欣不安全桑設(shè)計中:各種串荷載組合,取赴不利傷荷載組合。分類:速(瞞1昂)據(jù)荷載分布到情況可分:沙集中荷侍載途P集(分布面遠小毅于結(jié)構(gòu)尺寸)常、喚分布荷舞載芳q壓(分布均勻時布)繳(癢2免)據(jù)作用時間蘿分盒悼:酒渡恒載召:長期作用于銅結(jié)構(gòu)的不變荷授載。蛙如:莖自重、土壓力宋活載可分為:察a呈)衛(wèi)可動載:如:允人群、風、雪騰b貴)移動載:如叮:吊車盼輪壓、指惠平行隙且間距不變。壟(仔3深)泛據(jù)活載作用的牧性質(zhì)分仍:祥靜力荷載冊:不隨時間變陡化或變化極為演緩慢的荷載敬。唐制動力荷載慧:隨時間迅速雕變化或短暫時寇段內(nèi)突然作用型或消失的荷載搏驟使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顯謹著加速度舌,慣性力不能扎忽略。爸第二遍章存爪具平面桿件結(jié)構(gòu)珠的幾何組成分壁析西???本章問邪題:溫什么是幾何不猶變體系和幾何趕可變體系?謹什么是自由度烘?什么是剛片?麗什么是多余約掙束?榮什么是瞬變體呈系?瞬鉸?灶什么是三剛片色規(guī)則?兩剛片竭規(guī)則?二元體爪規(guī)則?鋪什么是靜定結(jié)肯構(gòu)?超靜定結(jié)艘構(gòu)?前言:揮靜定結(jié)構(gòu)話:其幾何特征慎是無多余約束玩的幾何不變體宇系。公(備1盤)若靜定結(jié)構(gòu)肢撤銷約束或不安適當?shù)母募s溪束配置可以使損其變成可變體魄系,峰(享2逆)增加約束又詢可以使其成為蛙有多余約束的底不變體系(即蛙超靜定結(jié)構(gòu))拒。步因此,熟練掌下握靜定結(jié)構(gòu)的蚊組成規(guī)則,不戚僅可以正確地繡確定超靜定結(jié)心構(gòu)中的多余約蒙束數(shù),而且可虛以正確地通過椒減少約束使超臣靜定結(jié)構(gòu)變成侮靜定結(jié)構(gòu)(而龍不是可變體系匯)。?!?-1雖逆平面體系的基趣本概念庭自由度查:辣指該體系運動襲時,用來確定旁其位置所需獨教立坐標數(shù)目。分析:扣點職A饒由謝x犁、劫y扇確定,故沉w爐=來2叼;如蹤剛片玻由感x的、津y曠、旱確定,故那w屢=斜3歸聯(lián)系歌(約束):免減少自由度的坐裝置稱短約束服。聯(lián)可見盈:兼①屑一個鏈桿或一梳個支桿減少一簽個自由度相當章于一個約束。遲②疤一單鉸或固定筆鉸支座減少兩咸個自由度,相配當于兩個約束汪。軋③沈一剛性桿蒸或固定鉸支座什減少乏三個自由度相血當于三個約束溫。霞注:一單鉸也誠相當于兩相交叉鏈桿的約束作駛用。譯▲倦多余約束蹄:若一個體系蹄中增加一個約腫束,柄體系的自由度哭并不因而減少道則稱該體系為慧幾何不變體系仙。才▲胸必要約束掀:封除去約束后,煉體系的自由度伶將增險加權(quán).搖在有多余約束找的系統(tǒng)中,什抵么約束是多余冬的和必要的,塔答案并不唯一東。背3第、虛鉸(瞬鉸烤)裕:連接兩剛片戴的兩鏈桿的延淚長線之交點超O事稱虛鉸,即轉(zhuǎn)蝶動瞬心。糞4旨、腳自由度計算公匙式惡:崖濫剖鐘觀可變需按規(guī)則分析積睜土有多余約束圓§2-2居怨靜定結(jié)構(gòu)組成廈規(guī)則澇眾所周知,當落三條邊能組成翼三角形時,所盞組成的三角形俱形狀是唯一的圣,這是靜定結(jié)粉構(gòu)組成規(guī)則的贊基本出發(fā)點。湊由此基本點出提發(fā),可得如下鼠構(gòu)造靜定結(jié)構(gòu)酒的規(guī)則(統(tǒng)稱縮為始三角形規(guī)則拼):眉一兄兩剛片的組成怕規(guī)則:奇2剛剛片扶原屈w柏為庫6歇,組成一個各則柄w蝴為盜3撤,堡需減摟少孝3夜個自由度,即征增霜加亂3姻個聯(lián)系顛O筒為虛鉸也稱轉(zhuǎn)魯動瞬心班[兩規(guī)則總一完]虎:扛兩剛片用不全酒交于一點也不裳全平行的三鏈株桿相聯(lián)則組成移無多余約束的總幾何不變體系慘。煩二、三剛片組據(jù)成規(guī)則:凱原絡(luò)w改為猾9音,現(xiàn)奔為始3版,應(yīng)節(jié)加我6驟個聯(lián)系涼原則:三定長織直線只能作一貪個租▲框,百為幾何不變或脫每鉸由二鏈桿妥代替。墓[阿規(guī)則二銹]固:三剛片用不快在同一直線上樹的三個鉸兩兩膊相聯(lián)所組成的壽體系為幾何不替變。擔三、在一個體堡系上增加或拆獻去二元體膝二元件淺:指兩不在同餡一直線上的鏈君桿聯(lián)結(jié)一個新蘿結(jié)點的裝置。商分析:一個結(jié)升點自由度述為投2年,兩不同線的花鏈桿聯(lián)系鼻為帶2豎,故增或拆去夜一個二元體對拴體系自由度無匙影響??鸞噴規(guī)則書三趙]賺:織在一個體系上脈增加或撤去一作個二元體,不濤改變體系的幾弊何組成性質(zhì)。特殊體系:請瞬變體系:什在某一瞬間可射產(chǎn)生微小運動義的體系。娛如:=1\*GB3助①罰兩剛片德:=1\*ROMAN提I豐、=2\*ROMAN節(jié)II忍繞堂O應(yīng)相對轉(zhuǎn)動,但玩微轉(zhuǎn)動后朗,英猴滴戰(zhàn)辯鍵三桿不再交于判一點。壇若漏三桿不匪等長,=1\*ROMAN握I艱、=2\*ROMAN蠅II眾可沿與礦桿沉佩垂直方向發(fā)生估相對移動,微剩動后,三桿不勇再平行。=2\*GB3②三剛片清C艘點可沿公切線確作微小移動后艱三鉸不同線??勺凅w系祝平行且等長,嘉永遠平行。鏟瞬變體系不可荒作結(jié)構(gòu)蛋。(因為桿內(nèi)乓產(chǎn)生很大的內(nèi)為力和變形)攜a攀)嶄鉤詠華特博b莊)春駝膊窯悉當顯時,璃規(guī)則中指明最定低聯(lián)系數(shù)目。脊少于規(guī)則中數(shù)殊目,幾何可變夜多于規(guī)則中數(shù)己目,有多余聯(lián)靈系[底〔例稿題表1]類分析下圖所示楊體系的幾何組綁成。愿幫擾捷避(共a塔)拜皺考侮鐘程造(毅b養(yǎng))例題1圖里解:犬將折桿江AD仔看成鏈桿,其鬧約束作用與連隔接只A染、俱D仁兩點的直鏈桿救相同,用直鏈朱桿代替后如吉圖泰b蟲再所示。二剛片界三桿相連,三篩桿交于一點構(gòu)壇成虛鉸,故原刊體系為瞬變體蹤系。需吊若將寧B厘點鏈桿換成水畝平鏈桿,則可離使原體系變?yōu)榈眷o定結(jié)構(gòu);若黑在傾B浮點加一個水平輕鏈桿,則得到劣有一個多余約僚束的超靜定結(jié)喂構(gòu)。當然還有鋒其他多種選擇釘,可使原來的勵可變體系變?yōu)檎堨o定結(jié)構(gòu)。茅§2-3黃今體系的分艇類變木1翅、根據(jù)其桂幾何可變性序,桿件體系可排分為影幾何不變義和叮幾何可變帽的體系:證能桿件體系可變沿性每上圖中只能發(fā)糖生瞬時微小變甲化的新圖洋d輕所示體系稱為犯瞬變的,而土圖纖b桑、小c蝴所示機構(gòu)則稱蠻為常變體系?;闹?蹄、收麥根據(jù)靜力特征晴,結(jié)構(gòu)可分為旬靜定和超靜定財?shù)?,前者可由剪平衡方程確定臭全部未知約束廈反力和內(nèi)力;領(lǐng)后者則不能:宅結(jié)論助:不同靜力特此征的結(jié)構(gòu)(分因靜定結(jié)構(gòu)和超座靜定結(jié)構(gòu)兩部鞠分)其分析計膝算方法是不同眉的。因此,要葡正確分析必須歷首先準確無誤左地判斷體系的污可變性以及靜研定和超靜定性顛質(zhì)。拐結(jié)論蝦:媽在分析村與基礎(chǔ)用一鉸房和一不通過鉸其的鏈桿(或三覺個不交于一點以、不全部平行戚的鏈桿)相連日的體系時,只于需分析去掉與璃基礎(chǔ)相連的約跑束后的部分。殼習慣上稱為分蕉析體系的內(nèi)部儲可變性。序§2-劍4蠅結(jié)論與討論1、結(jié)論:條(己1剃)要靈活運用圣三角形規(guī)則膽可構(gòu)造各種靜店定結(jié)構(gòu)。注意境結(jié)構(gòu)的組裝順室序和受力分析村次序是密切相腥關(guān)的。宿(彩2客)超靜定結(jié)構(gòu)穴可通過慘合理地減少多員余約束昏使其變成靜定唉結(jié)構(gòu)。這時要疑注意規(guī)則的限奶制條件,也即殊產(chǎn)生可變的條霞件。賢(蒸3部)靜定結(jié)構(gòu)和移超靜定結(jié)構(gòu)的諸受力等分析方鈔法是不同的,叔正確區(qū)分靜定神、超靜定租,正確判定超淹靜定結(jié)構(gòu)的多益余約束數(shù)對以券后的分析十分卵重要。集(載4嚴)應(yīng)用三角形等規(guī)則分析一個胸體系可變性時鐘,應(yīng)注意剛體折形狀可任意改撞換。滅按照找大剛體承(或剛片)、習減二元體、去嘗支座分析內(nèi)部晴可變性等,使宏系統(tǒng)得到最大善限度簡化后,午再應(yīng)用三角形狀規(guī)則分析蝶。橡(龜5特)當計算自由爛度次W起0數(shù)時,系統(tǒng)一定涉是可變的。但役W邁≤靠0死僅是體系幾何賀不變的必要條躺件。2、討論死(魔1貢)在三剛片三附鉸體系中,有描無窮遠虛鉸的滿情形應(yīng)視不同令情形區(qū)別對待兵。例如圖示為恰有一個虛鉸在遭無窮遠處的體地系,若將剛迷片盛Ⅰ招用鏈桿緣AB廊代替則得圖示釘兩剛片體系。惕若三鏈桿平行筋且等長則為常蜘變體系;三鏈壞桿平行但不等奶長則為瞬變體兼系;三鏈桿不恐平行則為不變別體系。耀(鑄a箏)看宏扭府(冰b裁)壁三剛片三鉸體嘉系中有無窮遠熟虛鉸的情形偵(將2狂)桿件體系可剖變性分析,實涂質(zhì)上是剛體系搜的運動可能性揚分析問題。因蠶此可從任一不筒動點(內(nèi)部可訊變性時設(shè)某部爐件不動)開始張,根據(jù)連接情拒況和理論力學土運動學知識,兼逐桿分析,最衛(wèi)終看能否產(chǎn)生盛運動。城第三鏡章燭呢撤靜定結(jié)構(gòu)受力腸分析視???本章的深問題:僻各種結(jié)構(gòu)的受前力分析?閥梁的荷載與內(nèi)中力之間的微分里關(guān)系?精如何尋找脫離走體?脫離體上駱的內(nèi)力有哪些晨?糧靜定多跨梁的挪分析過程和受堅力過程的異同割?才剛架剛結(jié)點的皆特點?馳桁架所受的內(nèi)抱力特點?桁架遙內(nèi)力的計算方等法?鹽拱的受力特點途?如何求解拱烏的內(nèi)力公式?尿組合結(jié)構(gòu)的受扮力特點?求解遞的計算過程?§3-1緒論控靜定結(jié)構(gòu)的受桃力分析,主要溜是確定各類結(jié)壺構(gòu)(欲梁、剛架、桁茄架、拱和組合屋結(jié)構(gòu)等飛)由荷載所引領(lǐng)起的內(nèi)力和相線應(yīng)的內(nèi)力圖。賀本章將在理論艷力學的受力分榆析和材料力學宋的內(nèi)力分析的平基礎(chǔ)上,任分析靜定結(jié)構(gòu)枕的內(nèi)力。澇主要是應(yīng)用績結(jié)點法、截面屋法和內(nèi)力與荷慧載間的平衡微黑分關(guān)系思來確定各種靜扒定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力屯和內(nèi)力圖賭。償奉§踩3-2賞梅彈性桿內(nèi)力分更析回顧和補充磨1他鹿、材料力學內(nèi)五容回顧哭材料力學中關(guān)袖于桿件內(nèi)力分冠析的要點有:杏(江1絮)內(nèi)力符號規(guī)填定古:軸力鑰,礦拉為正,壓為瓦負;剪力箏使截開部分產(chǎn)涉生順時針旋轉(zhuǎn)扇者為正,反之棋為負紛;梁的彎矩說使桿件下側(cè)受諸拉為正,反之邊為負。防(或2頁)求內(nèi)力的方五法猛━敞━馳截面法雨:用假想截面布將桿截開,以都截開后受力簡三單部分為研究龍對象,由平衡蠅條件求得內(nèi)力醋。船(麥3醬)內(nèi)力圖倒:趣以漠x應(yīng)表示梁中某一夫截面位置,則合該截面上的內(nèi)疤力可物用著x臺的函數(shù)來表示騰,據(jù)此作的圖鄉(xiāng)形叫簡內(nèi)力圖。取梁中一微段得富得到內(nèi)力圖與殃荷載的關(guān)系頭:昨(亮1效)烏瘡在無荷載區(qū)棗段頂什常區(qū)數(shù)襪覽M計為此x追的一次函數(shù);巷(柄2脂)閃噴在均載區(qū)溜段棵甜為一次街函數(shù)伏,竟交M皆為二次柏函數(shù)渡;濤(劉3今)燒失荷載為直線分卻布眉糞為二次引函數(shù)愧,初繞M拿為三次世函數(shù)灌;暫(豐4驅(qū))物冠集中荷載作用粗點處貫,棵Q豎圖突變金,涼M薪圖轉(zhuǎn)折;坊(旦5孤)薦碼集中力矩作用鄙點處格,閘M統(tǒng)圖突變通,喬Q昂圖無變化;百(洽6摟)獅燒分布載兩端處題,歌M脂圖的直線段與葛曲線段在此處疾相切;游(各7刊)基案鉸支端有集路中娛m雪時,公其迎M=別m體,類無何m己時,陶則優(yōu)M得=舌0疑;裕(親8芽)把亂自由吵端跌您受唇P腔時鋤小Q渣=伐P絡(luò)M神=好0夏無撤P闊時全鍬Q央=蒜0M摘=旱0挖(稼4宏)內(nèi)力圖作法什――影區(qū)段疊加法作占彎矩圖襲疊加法的步驟曬為:揮首先確定只有畏桿端彎矩作用賞時的彎矩圖。廳這時根據(jù)兩端胡截面上的彎矩惱,因為桿上熄無春運被招絕荷載,因此彎殊矩圖為直線貪。瘦廊在直線彎矩圖往的基礎(chǔ)上,疊凍加其余各種荷慣載作用引起的拔簡支梁彎矩則圖按舒。也就是原桿國段的彎矩圖。裙上述這種作彎牢矩圖的方法稱賀作遞區(qū)段疊加法些(頸sectio即ns椒uperpo攝sition鮮metho時d拒)。膽需要注意的是哨,跌疊加時是彎矩裳的代數(shù)值相加偵,也即圖形縱脂坐標相加贏。燭區(qū)段疊加法不兼僅能用來做彎呀矩圖,也一樣暮可用于作其他冷內(nèi)力圖魄。漲鞋為能快速進行辛區(qū)段疊加,必補須熟悉簡支梁蝕在各種荷載作省用下的彎矩圖掠。癥疊加法的應(yīng)用海:小變形情況固下,復雜荷載族引起的內(nèi)力,兄可由簡單荷載到引起的內(nèi)力疊蒙加確定與。賊2并、麗質(zhì)結(jié)構(gòu)力學與材半料力學規(guī)定的朝異同驚結(jié)構(gòu)力學中一沉些規(guī)定和材料閃力學規(guī)定相比展,嫌需要測強調(diào)指出宮的是始:普軸力和剪力的外符號規(guī)定同材奔料力學,披軸力拉為正,挑剪力使截面順究時針轉(zhuǎn)動為正呼。心結(jié)構(gòu)力學中規(guī)俘定亂AB垂桿隙A造端的桿端彎矩周記作澡,膀B秀端的桿端彎矩灘記作視。習慣上規(guī)定絡(luò)桿端彎矩順時客針為正,反之龜為負。桿端軸編力和桿端剪力些的標記方法和耀沈桿脈端彎矩相同尊,例如:裹A功端的桿端軸力惰和桿端剪力分準別記為鐵和乖,其正負號規(guī)認定和材料力學呀相同。活結(jié)構(gòu)力學彎矩短圖必須畫在桿嬌件纖維受拉的之一側(cè),彎矩圖瀉上不標正負號資。博3墾、胳川基本方法兇:滴應(yīng)用它截面法爸(包括截取結(jié)郊點),也即切晨取隔離體,列乘平衡方程求未呢知力。稠4悼、付受彎結(jié)構(gòu)作內(nèi)濱力圖順序溪材料力學中,褲一般是先作剪擋力圖,再作彎墻矩圖。栽而在結(jié)構(gòu)力學框中,含對繩梁和剛架等受隱彎結(jié)構(gòu)作內(nèi)力誰圖的順序為近:卵一般先求務(wù)反力宅(不一定是全歇部反力)。鑒利用截面法求遮控制截面彎矩洽。以便將結(jié)構(gòu)把用現(xiàn)控制截面客拆成為桿段(趙單元)。艱在結(jié)構(gòu)圖上利剪用芳區(qū)段疊加法鐮作每一單元的況彎矩圖,從而擔得到結(jié)構(gòu)的數(shù)彎矩圖百。晴以單元為對象江,對桿端取矩冷可以求得桿端霧剪力,吧在結(jié)構(gòu)圖上利爬用微分關(guān)系作含每單元的剪力纏圖,從而得到銀結(jié)構(gòu)剪力圖捆。需要指出的信是,剪力圖可蛋畫在桿軸的任驅(qū)意一側(cè),但必沸須標注正負號具。紗以未知數(shù)個數(shù)升不超過兩個為醋原則,取結(jié)點抄由平衡求單元感桿端軸力,在樣結(jié)構(gòu)圖上利用店微分關(guān)系作每諸單元的軸力圖議,作法和剪力譯圖一樣,從而蝕得到結(jié)構(gòu)軸力旋圖。示綜上所述,間結(jié)構(gòu)力學作內(nèi)疏力圖順序分為席“獵先區(qū)段疊加作雀圖,再由曉圖作織圖,最后由素圖作乓圖蒼”割。需要指出的鄉(xiāng)是,剃這種作內(nèi)力圖難的順序?qū)τ诔膘o定結(jié)構(gòu)也是框適用的撞。瓜還要指出的是祝,這種作內(nèi)力博圖的過程對于岡只有少數(shù)桿件占的結(jié)構(gòu),與材動料力學中作內(nèi)梢力圖的方法相替比顯得較為繁真瑣,但對于由閃多個桿件組成撤的結(jié)構(gòu),其優(yōu)夏勢是明顯的。棄§幸3-4越靜定身多跨威梁鋤受力分析靠1政、緞假兩種基本組成晨型式a)b)頸2精、分基本部分淚+附屬部爽分叮朵準(解釋概念)灘由一些可能的么基本部件酸如圖價示首:勞按靜定結(jié)構(gòu)組系成規(guī)則組合而塵成、桿軸共線甜的受彎結(jié)構(gòu),耀稱為推多跨泳靜定梁輕(糟multi-帆s貢panst絞atic尖allyd搭etermi綱nate德b掛eam夾)。爹能獨立(不需哄要其他部件支秤撐)承擔荷載樹的部件稱為鑄基本部分騾(泥f懶undame志ntal于p屢art岸)。甚否則,需要其躲他部件的支撐膏才能承擔荷載習的,稱為惱附屬部分薦總之融,作用在附屬慰部分上的荷載驕將使基本部分標產(chǎn)生反力和內(nèi)襲力;而作用在扎基本部分上的俗荷載對附屬部病分沒影響。據(jù)殿此,計算多跨紙靜定梁時應(yīng)先銜從附屬部分開巴始,按組成順攔序逆過程進行蜻。破注征:侄有特殊情況,層如弱附屬部分和局部平衡時,跟基本部分上揉不受力。喘3票、層次圖:表霞達力的傳遞過宣程:累4紙、計算原則兄:先附屬部分克,后基本部分總。服賽5岔、記關(guān)于撓度圖的頭勾畫,秘需要說明以下商三瘡點庸:客1炮)因為彎矩圖甜是畫在桿件纖噸維敞受拉側(cè)浙的,因此若彎枯矩圖在桿軸上蠻側(cè),撓曲線應(yīng)傘該是凸的。反漸之,彎矩在軸珍線下方,則撓芬曲線是凹的嶄。擋2拜)所勾畫的撓貿(mào)曲線必須符合紛支座處的位移吼約束條件建。距3藏)彎矩的零點化應(yīng)該是撓曲線洲的反彎點耳。饅§駝3-紹5婆靜定平面剛架絲剛架也稱框架枯,是工程中最扒常見的結(jié)構(gòu)形牽式之一。既分紐:鑼熔單體剛籌架硬岸、斯雀腦題三鉸剛架促基口本怕-磚附屬關(guān)疫系經(jīng)弄1疾、教特征:由梁、興柱組成吹。嘩①擁從變形角度看追:剛結(jié)點處各墳桿不發(fā)生相對炊轉(zhuǎn)動。紛故各桿間夾角工保持不變。巡②擺從受力角度看鐵:剛結(jié)點可承拳受和傳遞彎矩籮,簡M陪為主要內(nèi)力盡,脅M呢分布均勻堅、省料。2、應(yīng)用逃剛架具有剛結(jié)竿點,桿數(shù)較少泊,內(nèi)部空間大啞,直桿組成,宵內(nèi)力峰值相對湯梁減少。豐3灶、雹內(nèi)力計算:罪方法一壩:織①限求支反力壘②經(jīng)逐桿考慮,取諸隔離體貧用舌罵援求各控制點③作內(nèi)力圖兔方法二旁:誘①港求支反力挨②疏取隔離體,先來繪肢M事圖彩③瓣在結(jié)點或支座痕處截開,每個雕桿件分別求桿順端避Q底圖后拼在一起腿得巖Q鑰圖。餡④設(shè)據(jù)屈Q獅圖。取結(jié)點平蟲衡求桿智端籌N壁,陣繪胡N耀圖。旨例激題見教材,重室點習題課。嬸(班1高)頭單體剛架掛的分析計算過漏程和多跨靜定魚梁類似。錄但需注意盾:迎對懸臂式單體慈剛架,只要取街懸臂端部分作室受力圖,用平未衡方程求控制洗截面彎矩即可躍。否則,應(yīng)先元求反力(不一希定都求)再記求控制截面彎扒矩,最后用區(qū)史段疊加法做彎也矩圖,進一步?jīng)霭醋鲀?nèi)力圖順憑序作剪力和軸識力圖。東粗論(盜2幣)三鉸剛架剛(紗f萌ramew嗎ith稱t坡hree谷h懲inge甚s看):練三鉸剛架是由貓兩個單體剛架債像三鉸拱一樣貌用三個鉸組成遞的靜定結(jié)構(gòu)。稿因為桿軸都是攤直線,因此分鉛析過程比三鉸饑拱還要簡單。悠關(guān)鍵在求反力舍:首先以整體撞為平衡對象,嫂對底鉸取矩;浩以部分為平衡傅對象時,對頂跪鉸取矩,即可盡解決反力計算框。雀(棒3雹)有基碧本避-述附屬關(guān)系的剛晶架?。ㄆrame祥withf你undame霧ntal武anda寨ccesso臺rypar嚇t陪)累這類剛架的分抵析過程與多跨磚靜定梁一樣,裁首先分析什么客是話基本和附屬部沒分偶,然后按腔先分析附屬部教分后分析基本索部分蒸的順序作計算佳,此時應(yīng)注意繭各部分之間的李作鄙用鬼-何反作用關(guān)系。床§采3-計6因組合結(jié)構(gòu)齡部分桿件為鏈鋪桿、其余桿件告又屬于彎曲桿獎(梁式桿)的稱結(jié)構(gòu),稱為組練合結(jié)構(gòu)察。沾鏈桿只有軸力徐,而褲彎曲桿有彎矩疾、剪力、軸力詢?nèi)齻€內(nèi)力程。對窗下圖壟所紫示拆“沿聯(lián)合棚型顛”下組合結(jié)構(gòu),一湯般先押求稻“較聯(lián)系桿軸瘡力不”售;再求其他桁勒架桿內(nèi)力;最津終求彎曲桿內(nèi)同力,這時相關(guān)餡的桁架桿內(nèi)力拌視為外力。其鉛他形式組合結(jié)指構(gòu),按組成相夸反順序原則進槐行分析,當切臟斷彎曲桿時要辦暴露三個力。12345678m2m8x1m20kN/m30kN/m60kN20kN.m6kN.m10kN.m1234567拖下圖給出了一原種組合結(jié)構(gòu)計緞算機分析結(jié)果中示例漸。拔彎可在求得支座野反力后,用截歸面法截殿斷慮6-朝7閑桿和拆蔽開附4他處的鉸來嫌求跑6-唉7雄桿的軸力,再可求其他桁架桿驅(qū)的軸力,然后消以科42波1鳳和箱13采512345678m2m8x1m20kN/m30kN/m60kN20kN.m6kN.m10kN.m1234567樹§集3吐-詳7簡象桁架結(jié)構(gòu)內(nèi)力掠分析返1弓闖桁架結(jié)構(gòu)進(篇truss漆struct爛ur果e請)捕鄰兄橋梁、電視塔說、網(wǎng)架瞞等喊一些桿軸交于抗一點的工程結(jié)濱構(gòu)經(jīng)抽象簡化完后,其計算簡朱圖都可化成兇“馬只受結(jié)點荷載套作用的直桿、虛鉸結(jié)體蔬系精”迷,這種桁架結(jié)微構(gòu)的受力特性禁是村結(jié)構(gòu)內(nèi)力只有葉軸力大,而沒有彎矩丈和剪力。理論棄和實驗結(jié)果都烏證明,這一受俘力特性反映了閥實際結(jié)構(gòu)的主睛要因素,因此騾軸力又稱為宴主內(nèi)力吹(膜primar吹yinte粥rnalf系orce繩s欣)。實際結(jié)構(gòu)偷中由于結(jié)點非雙理想鉸結(jié)等原脹因,還同時產(chǎn)繁生彎矩、剪力以,但這兩種內(nèi)料力相對于軸力依的影響是很小純的,故稱為畜次內(nèi)力雷(對s異econda賤ry忠inter寒nal魯force失s狠)。因此,求屬桁架內(nèi)力均可車取鉸結(jié)的計算厘簡圖。煎2愉、桁架結(jié)構(gòu)的被特性燃特征:競結(jié)點供P不下,桿內(nèi)力套主要是軸向力物。顧M拉、突Q聾忽略不計翅。括∴設(shè)力學觀點看,負各結(jié)點相當于送理想謎鉸。計算簡圖:濤假定化:季1匆、各桿在兩端鍵用絕對光滑無桿摩財擦的理想鉸逝相互聯(lián)筑系;摩2店、各桿軸線絕憐對為幫平直章線,且陽處于同一很平面內(nèi)通過鉸誤中心腳;聲3訓、荷載和支反艦力都作用于結(jié)飽點,并位于桁童架平面內(nèi)層。具注辜:免①殃二力桿:桿上嗽無燭P森,只叉受姐N通②信實際桁架,初抬應(yīng)力(基本應(yīng)秒力):按理想義桁架計算的應(yīng)鐵力。次應(yīng)力(性不討論):不攀理想相桁架,產(chǎn)生的剖附加應(yīng)力失桁架結(jié)構(gòu)的分番類雷:暗簡單桁架:驕由基礎(chǔ)鳴或頑Δ巡開始增加二元座體道。尤聯(lián)合桁架鴉:由幾個簡單宇桁架按規(guī)則聯(lián)風成的圖。藥復雜桁架關(guān):吉既不是得簡單桁架責也不是槐聯(lián)合桁架賠的鉸結(jié)體系。于平面桁架擋(庫plane架trus歲s趨)蔬空間桁架醬(儉space鋒trus醋s確)。拱式桁架梁式桁架宅計算方法:畫結(jié)點炊法步截面法聯(lián)合法討注:味設(shè)拉力為正,挺壓力為負蟲。含(破1糠)障結(jié)點法:取結(jié)圈點為隔離體例力的關(guān)系:零桿判斷:鐵(莊2則)鋪截面法:截面念截取一部分為首隔離體用:演§斗3-性8牲三鉸拱受力分徑析來軸線為曲線、伍僅在豎向荷載碗下能產(chǎn)生水平撲反力(推力)缺的結(jié)構(gòu)稱為拱捆。下圖所示為素拱結(jié)構(gòu)的工程替實例易。迎痛柱急(觸a膠)拱蜓橋戴值模久膝價禁(渠b帥)越庫倫敦利物浦大眾街跨越鐵道站陷臺砌BE爹H芹辦公樓蔑1單、拱式結(jié)構(gòu)的輪特征:1)、型式托超靜割定半活雄理殖靜定思2刺)隱、特點尿:尤①駝桿軸為曲線剝②怖P秘豎下支座產(chǎn)生抬水平支反力(山推力)③與梁區(qū)別勸3況)鬧、受力特點棋:拳∵鏡有玻H毯,辱∴蕉M編拱轟<紛M葬梁尋,拱主要受壓晃優(yōu)點:用料省命且可跨越較大婚的空間襖缺點:構(gòu)造復衡雜洪2升、夫涼三鉸拱:1)、概述蓬f/筍l激-高跨比拍(影響拱的主部要力學性能)濾2耕)息、計算公式:航(竹1乓)支反力計算從公式取C左半跨尊與簡支梁相赴比罷、、瞬變。朵(尤2零)病內(nèi)力計算公式豬:任取一截拿面停K應(yīng),品X滔K吵、雁Y同K單、啟δ慧K窩。玻i鞏彎矩計算公式助:(規(guī)定拱內(nèi)盜側(cè)受拉婆力治“答+鑰”增,反之代為極“圖-辜”望)取AK即暈i灰i揪剪力計算公式賽(以使隔離體舌順時針為正)痕即淹(醬在左半拱為正俯,反之為負轟)嚼iii晌羅軸力計算公式彼(以壓為正,第拉為負)鍋舉躁例慘.桌東作三鉸拱的內(nèi)猴力圖,一像般戴8朽(亦1低0渡)等分。饒步驟化:鹿1栗、求支反力蠶謠2暢、用公式求等燙分截面內(nèi)力泉鎮(zhèn)3控、連線孩3堆、希合理拱軸線休使拱在給定荷比載下只產(chǎn)生軸宣力的拱軸線,罷被稱為與該荷肺載對應(yīng)的負合理拱軸賴(若r既easona畢bleax孕i怠s賤ofar恥c焦h像)。當拱軸線格為合理拱軸時嶄,拱截面上只度受壓力、應(yīng)力皺均勻分布,因見此材料能充分粥發(fā)揮作用。確對幣豎向荷載作用織的拱,令擠可得到合理拱截軸為續(xù)。這表明,路與代梁彎矩圖紛成比例的軸線中為合理拱軸疤。無因此對滿跨均隊布荷載,合理投拱軸為二次拋虛物線。禽對兩非豎向荷載作啟用赤情形,例如受憲靜水壓力作用踩的拱,可由曲勇桿平衡方程和乒合理拱軸定義援來確定合理拱愿軸。對于均勻澤靜水壓力作用仁下的拱,可證旦明合理拱軸為拴圓弧線。師§3-9請對各類結(jié)構(gòu)的受棕力特點析1職、靜定結(jié)構(gòu)解疤答唯一性卸靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)遺力和反力都可卻以僅用平衡方銹程確定,也可庭用剛體虛位移皂原理來確定。吐應(yīng)用剛體虛位于移原理的過程伯是,臭解除與所要求農(nóng)的量相對應(yīng)的態(tài)約束,使靜定令結(jié)構(gòu)變成單自建由度穿體盆系,使內(nèi)力變蛇成外力;然后談令單自由度系益統(tǒng)產(chǎn)生沿約束欲力方向的單位雀虛位移,并計食算全部主動力搏所作的總虛功擊;最后由總虛職功為零即可求柳得所要求的量怖。盲由于葉靜定結(jié)構(gòu)是無造多余約束的幾女何不變體系為,解除一個與富所要求的量相錦對應(yīng)的約束并賽用嗎“軍力據(jù)”但代替后,結(jié)構(gòu)親變成單自由度削的幾何可變體搜系,所要求的菌量變成了主動卷力。因為解除械約束后的系統(tǒng)硬發(fā)生單位虛位胖移是可能和唯愚一的,因此應(yīng)駁用剛體虛位移湖原理的虛功方枯程,自然可以徹求得唯一的、正有限的約束力轟。這表明,腎一組滿足全部臭平衡條件的解巨答,就是靜定荒結(jié)構(gòu)的真實解味答。這是靜定摔結(jié)構(gòu)最基本的陳性質(zhì)。稱作靜吵定結(jié)構(gòu)解答唯瓶一性儀。們2肉、喇圖導出的性質(zhì)祖根據(jù)靜定結(jié)構(gòu)爆解答唯一性這架一基本性質(zhì),疏可導出靜定結(jié)鷹構(gòu)以下的顯性質(zhì)魚:鄭支座移動、溫四度改變、制造寧誤差等因素持只使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生君位移,料不產(chǎn)生內(nèi)力、暴反力奉。伶結(jié)構(gòu)局部調(diào)能平衡涂外荷載時,棍僅此部分受力葡,其他部分沒照有內(nèi)力??芙Y(jié)構(gòu)的一幾何粥不變部分上的男外荷載作丸靜力等效變換勝時,僅使變換嘗部分范圍內(nèi)的排內(nèi)力發(fā)生變化鋸。般結(jié)構(gòu)的一幾何董不變部分在保抓持連接方式、夕不變性的條件喚下,用另一構(gòu)席造方式的幾何銀不變體代替,膽則其他部分受境力不變。桐具有基本部分證和附屬部分的迅結(jié)構(gòu),蜂當僅基本部分貞受荷載時,附身屬部分不受力摩。橫3券、結(jié)論與討論1)結(jié)論:巡通過本章學習運應(yīng)該掌握下列敲重要結(jié)論:惜對于靜定結(jié)構(gòu)客,只要杰遵循求解步驟施與結(jié)構(gòu)組成順紫序相反,胞適當選取隔離尊體(結(jié)點或部炭分),利用平塵衡條件,總可框求得全部反力倍和內(nèi)力。剛受彎結(jié)構(gòu)的內(nèi)起力以彎矩為主算。彎矩圖繪宏于受拉側(cè),步神驟為:一般先席求反力,然后抹分單元(桿段幻),用截面法寫求微“服控制截掘面乳”前彎矩值,在結(jié)魚構(gòu)上對各單元奧由控制彎矩、年單元荷載用區(qū)匆段疊加法(注羊意微分關(guān)系)軋作彎矩圖。剪追力和軸力圖可賠在作出彎矩圖樣后以單元、結(jié)邪點為對象,用幣平衡條件在求駱得控制剪力和輔軸力后作出。規(guī)通過判斷赴單桿、零桿,獎利用對稱性,隸以及適當?shù)剡x泛取截面利,限可使桁架分析律過程大為簡化攪。蛋各種結(jié)構(gòu)形式埋都有自身特點獵,桁架桿只受消軸力,根據(jù)主己要荷載設(shè)計的扯拱(具有對應(yīng)寇此荷載的合理己拱軸)主要承擊壓,這兩種情駛形下材料都能咽充分發(fā)揮作用杜;雖然彎曲正槳應(yīng)力在截面形炕心處很小,材舒料不能充分發(fā)挖揮作用。但是囑,梁結(jié)構(gòu)簡單窯、剛架的可用琴空間大,設(shè)計背時要訊綜合考慮這些廳因素,以便合搞理地確定結(jié)按構(gòu)黨“嚷選型竹”網(wǎng)。缺對稱的結(jié)構(gòu)歪,一般利用對債稱性可使分析胖得到簡化;荷腿載不對稱時,極可將其分成對濟稱荷載和反對扒稱荷載,分別叼分析計算后疊照加。也可利用底對稱性取一半碎結(jié)構(gòu)進行分析裕。無靜定結(jié)構(gòu)滿足掀平衡要求的解招答是唯一的。訪掌握由這一基傍本性質(zhì)所導出份的性質(zhì),可提腔高分析速度和毒能力。2)討論:噴復雜直桿鉸結(jié)坊體系的組成分眾析,當不符合喪三角形基本規(guī)亦則、而計算自漠由度又等于零絞時,可以利用墻靜定結(jié)構(gòu)解答窮唯一性進行分而析。如果無荷趨載作用其反力唱和各桿軸力均輩等于零能滿足南全部平衡條件程,體系一定是投靜定的(無多康余約束幾何不愈變)。如果在炊無荷載作用的柱情形下,體系階具有能自相平勾衡膜的蓮“棟自內(nèi)薯力感”斜,則體系中一淹定存在約束配爺置不合理,因汪而肯定是幾何徑可變的。這種暖分析體系可變嗓性的方法,稱垂作哭零載法坐(肝zerol悶oadme償tho播d懶)。零載法是譜否僅適用鉸結(jié)券體系?是否也遲適用于超靜定的結(jié)構(gòu)?除零載只法外,是否還翠能有其他方法訂確定復雜體系臭的可變性?鑰一些拱型橋梁棍結(jié)構(gòu),為了便遙于行車,需填顯土使橋梁頂面得水平。對這種弊受回填土壓力皮作用(荷載集業(yè)度與拱軸方程范有關(guān))的拱,置應(yīng)該如何確定塌合理拱軸?它廢的合理拱軸是撤什拍么寨曲線?秧本章只講解了偽靜定平面結(jié)構(gòu)失的受力分析,摔在此基礎(chǔ)上應(yīng)敞如何將求桁架公內(nèi)力的結(jié)點法洋、截面法等引店伸到空間靜定責桁架?滑以上提出的問蜂題可供同學們則思考。靜定結(jié)構(gòu)總論糾§4-1賞隔離體方法及遵其截取順序的傷優(yōu)選刺要點錦:選1柄)截斷成約何束,取出每隔離體啄,暴露約束力瀉;父裂2絹)建立平衡方質(zhì)程,解出約束蝦力???檔.隔離體的形平式、耳約束力炎及獨立平衡方賓程林1乓)隔離體的形摸式:結(jié)點,桿鋸件,剛片,內(nèi)艱部幾何可變體托系或桿件微段黑單元。叛2逢)趁約束力的類型紡:賠頂截斷鏈尼桿朵―介―贊有一個約束力呀;環(huán)截斷單啄鉸流―謹―蓄有兩個約束力叔;環(huán)億念叨蛇截斷簡單剛結(jié)冒(或梁式桿牲)撈―僑―波有三個約束力洋;痕蹈昆余忍截斷滾軸支座識、鉸支座、定嫌向支座、固定呀支考座燃―淚―佩分別有一個、狀兩個、三個約溝束力。欲3暈)擱隔離體的獨立意平衡方程個數(shù)轟對隔離體建立圣平衡方程時,宗其獨立平衡方嗎程的個數(shù)等于錯隔離體的自由斜度的個數(shù)。槍注:對隔離體鬼的平衡方程應(yīng)逮當進行優(yōu)選,趨使求解時盡量椅不解或少解聯(lián)撓立方程。望最優(yōu)情況是和:每建立一個幼新的平衡方程秀時,只出現(xiàn)一看個新的未知力扎。對隔離體分缸析驢方法需要深入脖理解并能靈活叼地加以運用。巾2泥.計算的簡化慚和隔離體截取悔順序的優(yōu)選周掌握了結(jié)構(gòu)的計受力特點,就鄰能簡化計算。區(qū)如:桁架應(yīng)先價識別零桿或單鄙桿。對稱結(jié)構(gòu)向在對稱荷載作權(quán)用下,反力和賓內(nèi)力也是對稱巖的。對多跨梁讓,應(yīng)先計算附堂屬部分,然后桌計算基本部分灣。沫§4-怎2味幾何構(gòu)造分析陰與受力分析之毅間的關(guān)系唱幾何構(gòu)造分析順與受力分析之仍間宣存在對偶抖的關(guān)系稻。抖從計算自由霞度味W咬的力學含義和獎幾何含義看對淺偶關(guān)系。擇計算自由網(wǎng)度抱W羊等擊于斜“蘇各部件的自由蜓度總伏數(shù)瘦”變與貧“帥全部約束議數(shù)與”鬧差值。亡在受力分析中豬,取各部件作惑為隔離體,把繭各部件的約束奇切斷,用其約會束力來代替,受然后利用隔離朵體的平衡方程則求未知的約束芳力。銷W框又等櫻于六“碗各部件的平衡堪方程總纏數(shù)預(yù)”巾與艦“污未知力總論數(shù)揚”解差值。結(jié)論:蒙若昨W侮>豬0圓,則平衡方程范個數(shù)大于未知居力個數(shù)糊由這組銳平衡方程個鬼求解供未知力到時,在一般情抵況下,方程組姻是矛盾的,沒戶有解答。也即為在任意荷載作恩用下,體系不并是都能維持平蘋衡的。從幾何溝構(gòu)造分析看,北這種情況對應(yīng)勇于體系的幾何旨可變。飲若汪W繞<飲0昏,則平衡方程第個數(shù)錢小稱于未知力個數(shù)偷如果此方程組先有解,則解答針必定有無窮多沃種,也即體系盤若能維持平衡粘,則必定是超游靜定的。從幾箱何構(gòu)造分析看制,這種情況對起應(yīng)于體系有多床余約束。鼓若石W腔=災(zāi)0濾,則平衡方程圣個數(shù)等于捕未知力個數(shù)覆此釣平衡方程筆解答的性質(zhì)要阿根據(jù)方程組的扶系數(shù)行列暈式猛D紐是否為零而定累:椒扮樂(內(nèi)1湖)如抹果拋D競不為零,則平焦衡方程組有解繩,且必是唯一億解。從幾何構(gòu)喘造分析看,如免果稱D桃不為零,則體叫系是幾何不變椒的、且無多余執(zhí)約束。趕殺很(鴨2惜)如覽果壟D幻為零,則平衡鳴方程在一般荷繡載下無解,在祖特殊荷載作用餐下有無窮多組肆解。從幾何構(gòu)隸造分析看,如表果痰D奉為零,則體系籠是幾何可變、肆且有多余約束來。音對偶關(guān)系:翻在一般荷載作敘用下平衡方程梢組有解對應(yīng)于嘩體系幾何不變備,無解則對應(yīng)漿于體系幾何可駛變。平衡方程上組只有唯一解濁對應(yīng)于體系無腰多余約束,有青無窮多種解答診則對應(yīng)于有多穴余約束。?!?-凍3彎靜定結(jié)構(gòu)的一貨般性質(zhì)即靜定結(jié)構(gòu)綠與超華靜定結(jié)構(gòu)插都是幾何不變腹體系,膜(濁1材)振幾何構(gòu)造方面惕:社靜定結(jié)構(gòu)謎無多余約束,券超英靜定結(jié)構(gòu)禿有多余約束。輩(是2瞎)薪靜力平衡方面突:牧靜定結(jié)構(gòu)危的內(nèi)力可由平攝衡條件完全確適定,得到的解欄答只有一種;雁超簽靜定結(jié)構(gòu)催的內(nèi)力由平衡植條件不能完全饞確定,而需要渾同時考慮變形熊條件后才能得驗到唯一的解答燒。魔靜定結(jié)構(gòu)賣的基本靜力特油性:滿足平衡盲條件的內(nèi)力解秘答的唯一性。性質(zhì):籌溫度改變、支灰座移動和制造吼誤差等因素在協(xié)靜定結(jié)構(gòu)柔中不引起內(nèi)力孔;寸靜定結(jié)構(gòu)區(qū)的局部平衡特茶性:在荷載作辨用下,如果僅駝靠謠靜定結(jié)構(gòu)奔中的某一局部壺就可以與荷載華維持平衡,則員其余部分的內(nèi)脾力為零。喇靜定結(jié)構(gòu)拉的荷載等效特拒性:當止靜定結(jié)構(gòu)伐的一個內(nèi)部幾沫何不變部分上鋒的荷載作等效陳變換時,其余側(cè)部分的內(nèi)力不毀變。谷靜定結(jié)構(gòu)虹的構(gòu)造變換特撕性:當杯靜定結(jié)構(gòu)盯的一個內(nèi)部幾爛何不變部分作酸構(gòu)造變換時其趙余部分的內(nèi)力冊不變。?!?-惜4高各種結(jié)構(gòu)型式浙的受力特點聾結(jié)構(gòu)分為專(致1黃)無推力結(jié)構(gòu)吳:如梁和梁式座桁架。流軍氣瓦(饒2造)有推力結(jié)構(gòu)綢:如三鉸拱、鄉(xiāng)三鉸剛架、拱籃式桁架和組合恒結(jié)構(gòu)。丘鏈桿分為筐(升1犯)鏈桿:如桁盲架中的各桿。鬼拜胖半(公2呆)梁式桿:多銳跨梁和剛架中腳的各桿。業(yè)注:鏈桿中只循有軸力作用,硬無彎矩,正應(yīng)蝕力均勻分布。個梁式桿處于有艷彎矩狀態(tài),彎笛矩產(chǎn)生的彈性珠正應(yīng)力在截面誰上為三角形分省布,在中性軸列附近的應(yīng)力很刮小,沒有充分欣利用材料的強關(guān)度。傅結(jié)論:漂在相同跨度和柴相同荷載下,娃簡支梁的彎矩督最大,伸臂梁脾、靜定多跨梁密、三鉸剛架、識組合結(jié)構(gòu)的彎進矩次之,桁架已及具有合理軸驅(qū)線的三鉸拱的捧彎矩為零。的工程中呈:簡支梁多用膚于小跨度結(jié)構(gòu)溉;伸臂梁、靜映定多跨梁、三月鉸剛架、組合講結(jié)構(gòu)可用于大嗽跨度結(jié)構(gòu);當誦跨度更大時,墊則多采用桁架奏及具有合理軸摧線的拱。失第灣七慢爹章供統(tǒng)力法含???本章的云問題送:比什么是超靜定熔結(jié)構(gòu)?如何判樸斷超靜定結(jié)構(gòu)燒的次數(shù)?竟用力法解超靜擾定結(jié)構(gòu)的思路糧是什么?摟什么是力法的然基本體系、基武本結(jié)構(gòu)和基本球未知量?過基本體系與原蛋結(jié)構(gòu)有何異同潤?好巧超靜定結(jié)構(gòu)的評特點是什么?盯為什么超靜定歐結(jié)構(gòu)的內(nèi)力狀蓋態(tài)拘與丘E子I肚有關(guān)?耍如何建立力法岡典型方程?其籌物理意義是什芒么?其主系數(shù)穩(wěn)、副系數(shù)?自拳由項如何求解唐?誘如何靈活運用聚圖乘法來求解本各系數(shù)?忍如何化簡力法住方程的計算?驢什么叫對稱性凝結(jié)構(gòu)?為什么支利用對稱性可哀以使計算得到脈簡化?靜試比較在荷載沖作用下用力法臨計算剛架、排驕架、桁架和組帝合結(jié)構(gòu)的異同遇?竿通過前六章的必學習,已經(jīng)掌溝握了如何從幾常何組成分析結(jié)鳴構(gòu)的幾何性質(zhì)應(yīng),最分清了靜定結(jié)特構(gòu)和超靜定結(jié)溝構(gòu)吩。且利用平衡備條件分析了靜齡定結(jié)構(gòu)受力,滑還掌握了靜定淚結(jié)構(gòu)位移計算賺的原理和方法弟。上述內(nèi)容雖觀有其本身的工霸程意義,但更儲多的是為解決諒大量工程中的貸超靜定結(jié)構(gòu)計透算奠定基礎(chǔ)。漆超靜定結(jié)構(gòu)從拔受力上看,需縫求反力或內(nèi)力陪的未知量總數(shù)動多于能建立的蜓獨立平衡方程遙數(shù)。因此趨僅僅利用平衡婦方程不能全部時解決反力或內(nèi)士力的計算匙,菜必須建立補充葬方程擴。在材料力學效推導應(yīng)力公式哄時,已經(jīng)介紹搞了綜艦合翁“霧平衡、變形和殘材料力學行為抓分壩析腦”縱解決超靜定問旋題的一般方法砌。下面監(jiān)主要介紹以力庸和位移作為基售本未知量解超晝靜定結(jié)構(gòu)的力妹法和位移法,奮同時還將介紹幻與求解相關(guān)的信方法、技巧和維超靜定結(jié)構(gòu)的腔特性。據(jù)§7-1偵墓求解超靜定結(jié)鵲構(gòu)的一般方法辯靜定結(jié)構(gòu)是沒膨有多余約束,怨因此僅利用平膀衡條件就可以刪求出全部反力務(wù)和內(nèi)力。的超靜定結(jié)構(gòu)由執(zhí)于肯存在多余約束離,峽待求未知量總家數(shù)滑多于可建立的意獨立平衡方程雙數(shù)蓮,蝦2誦、悉浮超靜定次數(shù)的汽確定純基本未知力的蝶個數(shù)又稱為講超靜定次數(shù)滴,顯然確定超逝靜定次數(shù)是力曾法計算的第一洽項工作。妖從力法思路可產(chǎn)見刷超靜定次鴿數(shù)犁=皂多余約束導數(shù)釣=侄變成基本結(jié)構(gòu)兆所解除的約束嗚數(shù)插=及基本體系上露炮的約束力數(shù)溪。拘不管怎麼理解咽,本質(zhì)上這是現(xiàn)組成分析問題蘆,瘦龜一超靜定桁架夫,從鉸結(jié)體系廈的可變性分析撿可知是有一個具多余約束的幾擋何不變體系;班從計算自由度違分析裝且?guī)缀尾蛔?。而可知此桁架的買超靜定次數(shù)浙為嫩1棕。詞一超靜定剛架地,拆除右邊固于定端支座變成蜜靜定結(jié)構(gòu),相夫當解除三個約決束;將右邊固隨定支座用約束膨反力代替,暴削露出三個未知楊力。因此,超腹靜定次數(shù)脾為圖3份。槳結(jié)論:嶄一個無鉸閉合射框歐為滿3蘆次超靜定。席3短、置靠力法的解題步差驟智力法求解解超黎靜定結(jié)構(gòu)的具孟體步驟為:扁確定超靜定次板數(shù)和基本結(jié)構(gòu)境及其基本體輛系存位顯然,隨著超脂靜定次數(shù)的確續(xù)定,基本結(jié)構(gòu)區(qū)、基本未知力壟、基本體系等個自然可以確定電下來。需要指喪出的是,永一個超靜定結(jié)察構(gòu)可以用不同習的基本結(jié)構(gòu)分網(wǎng)析雀,不同基本結(jié)鼻構(gòu)計算工作量黃將不同,要選裕取工作量較少鍬的基本結(jié)構(gòu)。滲作基本結(jié)構(gòu)在服單位未知力和北荷載(如果有霉)作用下的內(nèi)川力圖鵝(我1尸)對桁架結(jié)構(gòu)鋼,內(nèi)力是軸力買。餐(即2門)對受彎結(jié)構(gòu)直,剪力和軸力或?qū)ψ冃蔚挠绊憸乜梢院雎?,因兆此?nèi)力是彎矩獄。輛(宣3小)對于組合結(jié)雁構(gòu),桁架桿是懷軸力、彎曲桿庫是彎矩。祖(吹4陰)對于拱,一段般是彎矩和軸沒力。解除軸向約束三點說明:解除軸向約束眨所謂解除軸向公約束是指右圖鴿所示拆除軸向侵鏈桿。員也可用拆除一識根桁架桿的靜肅定結(jié)構(gòu)作為基盡本結(jié)構(gòu),這時慶計算侮不考慮已拆除角的桿,而力法央方程為甩:蕩“傅兩結(jié)點間的相淺對位移等于所奉拆除桿的拉(魂壓)變族形濕”彼。貨荷載作用下,治超靜定桁架的工內(nèi)力與桿件的隨絕對剛度分EA戀無關(guān),只與各猜桿剛度比值有游關(guān)。說明:叼支座位移將引密起超靜定結(jié)構(gòu)豎內(nèi)力,這一內(nèi)辰力和桿件的絕與對剛度別EA饑有關(guān)。胡(桶2砌)超靜定梁菠說明憤:厚荷載作用情況撈下,超靜定梁瞧內(nèi)力也只與桿仿件相對剛度致有關(guān),與絕對盆剛度無關(guān)。單跨梁兩點說明:曾對稱結(jié)構(gòu)受對躬稱荷載作用將孤只產(chǎn)生對稱的怪內(nèi)力(變形)壤,反對稱內(nèi)力課(變形)等于訴零。不難推測暴,對稱結(jié)構(gòu)受董反對稱荷載作尾用將只產(chǎn)生反司對稱的內(nèi)力(羽變形),對稱谷內(nèi)力(變形)蠟等于零。苗在垂直桿軸的航豎向荷載作用貢下,超靜定單稀跨梁的軸力恒朱為零,故軸向找未知力可不作星為獨立的基本垃未知量。。圖7-7單位力狀態(tài)幾點說明:圖7-7單位力狀態(tài)另溫度改變輔將引起超靜定暮結(jié)構(gòu)內(nèi)力,這獸一內(nèi)力也和桿嘩件的絕對剛度貝EI忙有關(guān)。葉溫度低的一側(cè)示受拉,此結(jié)論壇適用于溫度引創(chuàng)起的其他支承傷情況超靜定單騙跨梁。另說明負:間單跨超靜定梁芬非軸向支座位醋移計算時,超翼靜定次數(shù)可減各少一次,軸力早為零。湖§7-免3氏力法計算的簡仗化圍力法荒典型瘦方程是線性聯(lián)桐立方程組,其戲位移系數(shù)是由殼主系數(shù)、副系局數(shù)、自由項組產(chǎn)成的。其物理驚意義:主系數(shù)綁恒大于零,而址副系數(shù)里和自由游項傍△撫i釘p樓是代數(shù)量,可結(jié)正、可負、可胳零。舟如果能設(shè)法使葉得盡可能多的礎(chǔ)副系數(shù)和自由功項等于零倍,不僅可以減浩少系數(shù)的計算學,而且還可減攪少解方程的工著作量。這就是龜本節(jié)討論的內(nèi)桑容。否1墻、扶螺無彎矩狀態(tài)的處判別飽對一些只受結(jié)呢點荷載的剛架山結(jié)構(gòu),在不計示軸向變形的情看況下,有可能躁是無彎矩的。礎(chǔ)如果能夠方便瘡地判斷出來,深顯然將可減少北許多求解的計廢算工作量參。卵我們通過心圖銷7-1我2含所示例子來說僻明。需要再次尤強調(diào)指出的是?。菏罒o彎矩狀態(tài)判找別的前提條件費是:不計軸向股變形,只受結(jié)們點荷載作用管。航在遞圖詢7-1衣2壁示例基礎(chǔ)上,態(tài)下面給出無彎筍矩狀態(tài)的判別掘方法:鵝將剛架的剛結(jié)想點都變成鉸,良所得鉸結(jié)體系臺如果幾何不變伶,此剛架在結(jié)駱點荷載下一定徐是無彎矩的。領(lǐng)如丘圖獸7策-12a猴。歲將剛架的剛結(jié)級點都變成鉸,粘所得鉸結(jié)體系淹如果幾何可變嫩,則附加必要童鏈桿使體系達號到幾何不變。早在結(jié)構(gòu)所受荷金載下,求解附謹加鏈桿所受的革軸力。如果全活部附加鏈桿均前不受力,原結(jié)勺構(gòu)在所給結(jié)點枕荷載下一定是紡無彎矩的。否準則有任意附加年鏈桿軸力不為充零,結(jié)構(gòu)將是屬有彎矩的。如膨圖缸7-12謹b孝

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