超靜定結(jié)構(gòu)的概念及超靜定次數(shù)的確定

第九章力法任課教師洪單平授課班級12建筑工程授課時間2013/3學(xué)時2課題9-1超靜定結(jié)構(gòu)的概念、超靜定次數(shù)的確定課型面授

教學(xué)方法講練結(jié)合教學(xué)目的理解超靜定結(jié)構(gòu)的概念、學(xué)會確定超靜定次數(shù)教學(xué)重點(diǎn)超靜定結(jié)構(gòu)的概念、超靜定次數(shù)的確定教學(xué)難點(diǎn)超靜定結(jié)構(gòu)的概念、超靜定次數(shù)的確定湖北省工業(yè)建筑學(xué)校建筑工程建筑力學(xué)多媒體課件§9-1超靜定結(jié)構(gòu)的概念、超靜定次數(shù)的確定超靜定結(jié)構(gòu)的求解方法總體思想：同時考慮“變形、本構(gòu)、平衡”?！?-1超靜定結(jié)構(gòu)的概念超靜定結(jié)構(gòu)的幾何特征和靜力特征

幾何特征：有多余約束的幾何不變體系。靜力特征：僅由靜力平衡方程不能求出所有內(nèi)力和反力。與靜定結(jié)構(gòu)相比的優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)力分布均勻；能夠內(nèi)力重分布，抵抗破壞的能力強(qiáng)。SchoolofCivilEngineering,TongjiUniv.平衡方程——力（或應(yīng)力）的表達(dá)式

基本方程本構(gòu)（物理）方程——力與位移（或應(yīng)力與應(yīng)變）關(guān)系

幾何方程——位移（或應(yīng)變）的表達(dá)式StrucuralAnalysis超靜惡定結(jié)武構(gòu)的詢求解羨方法總拐體突思窩想晉：則同霞時李考爭慮行“錘變吊形涉、綁本耐構(gòu)居、方平薦衡療”辨?；u本志方瞇程動中嬌的電未功知駕量興既商有需力稱（雀或事應(yīng)定力渡）慚也局有譜位抄移紫（譜或舉應(yīng)數(shù)變腦）疏，浩選北擇煎不址同殊類燈型慚的籌物寇理致量逢作君為匹基掃本側(cè)未枕知柜量團(tuán)對束應(yīng)紀(jì)產(chǎn)象生蹈了喜三奧種創(chuàng)不墻同掌的與求提解橫方捷法鍋。以力舍作為競基本蔬未知共量，柿在自烤動滿吩足平店衡條合件的禾基礎(chǔ)戒上，坐將本旺構(gòu)寫研成用撥力表反示位定移的桂形式喉，代要入幾途何方理程求悼解，減這時腐最終梢方程味是以線力的惱形式帆表示扭的幾扯何方秘程，這頑種跳分成析知方減法輔稱散為力法（f遍o區(qū)r越c腎e正m垂e悔t頸h稻o誘d）。以嫂位尤移架作其為墳基濃本去未啊知辟量宮，趙在棄自陸動休滿貌足躍幾品何賤方葉程冶的閉基欄礎(chǔ)斜上躁，零將魂本何構(gòu)挖寫滾成偉用甘位枕移親表描示震力網(wǎng)的揚(yáng)形午式抱，先代與入棄平工衡享方勢程鵝，京當(dāng)校然著這兵時絲式最緞終哀方那程暖是狗用附位絨移欄表物示這的倦平輔衡寇方映程漢，這種混分析器方法販稱為位移勿法（d鍋i咬s洲p無l消a船c絕e練m飼e志n坦t朵m叮e腎t領(lǐng)h欠o無d）。如果顛一個青問題吉中既有種力的援未知標(biāo)量，彈也有最位移球的未虜知量狼，力喝的部汁分考渠慮位丘移約粱束（范外力愧）和壓變形尚協(xié)調(diào)竿（內(nèi)智力）途，位敞移的宿部分銳考慮添力的久平衡，望這僵樣嶄一滲種呼分瞎析炕方滑案虹稱呆為混合護(hù)法（m漆i歷x陸t夾u再r桶e備m燃e虹t句h躁o足d）。平衡亞方程——力融（像或占應(yīng)摟力航）仍的胡表嚴(yán)達(dá)葛式基本膝方程匹本構(gòu)抖（物密理）設(shè)方程—灰—力與詳位移卵（或武應(yīng)力跳與應(yīng)惡變）弄關(guān)系幾典何匪方抄程——位移是（或暴應(yīng)變掌）的桌表達(dá)念式§疾9巧-捉1超靜攤定結(jié)項(xiàng)構(gòu)的閃概念S笛c饅h四o想o瓦l你o睬f和C枝i湊v煌i自l向E嘉n友g授i申n哈e哭e殘r制i線n包g禍,尤T味o羞n狗g僑j雞i江U究n洗i娃v遵.S顯t暴r天u刮c扶u訂r廚a租l旋A慨n描a辱l泊y查s早i仁s“力瓣法”腥的發(fā)插展法爺國賣的納認(rèn)維于1也8視2炎9年提噴出膚了啄求圣解背超輪靜違定殲結(jié)斯構(gòu)還問冬題殘的夏一遮般偉方偶法綢（蝕基先本蠅方誘程驢）胡。1貼9世朝紀(jì)3揪0年代注，由嬌于橋銅梁跨常度的歐增長糊，出喂現(xiàn)了鼓金屬襲桁架顛結(jié)構(gòu)輕。從1葬8趣4否7年岡開網(wǎng)始訂的鍛數(shù)鴿十繁年琴間憐，綿學(xué)型者拖們牽應(yīng)動用隆圖膏解帖法嚼、膊解倚析循法倦等毅研剛究五靜嫁定砍桁債架墾的困受刮力貌，業(yè)這巨奠熊定偉了育桁尿架柿理寄論撤的朽基調(diào)礎(chǔ)稱。1肚8赴9適4年英國仔的麥榜克味斯消韋創(chuàng)立輝了單務(wù)位荷培載法乎和位棚移互繭等定死理，解并用虜單位所荷載育法求廳出桁對架的喘位移姓，由策此學(xué)芹者們分終于毒得到質(zhì)了求行解超鑄靜定絮問題都的方塊法—穗—力獸法擊。土猾木菊工準(zhǔn)程認(rèn)專解業(yè)悠的蝴力遼學(xué)縣可根分晌為厚兩或大事類泥，旺即雜“協(xié)結(jié)茂構(gòu)形力飾學(xué)桌類丹”灰和討“辜彈鹿性膝力衛(wèi)學(xué)征類星”饒?！白私Y(jié)反構(gòu)揀力外學(xué)捉類燙”竹包捆括島理慰論冠力女學(xué)迫、潤材貿(mào)料疑力榨學(xué)涉和召結(jié)訓(xùn)構(gòu)槐力饞學(xué)朵，辨其高分圖析兔方灘法擾具龜有錯強(qiáng)毫烈串的騾工喪程墓特斥征而，厲簡裙化晶模覺型唱是云有孩骨絮架盜的駝體洲系甘（言質(zhì)厘點(diǎn)爹、乞桿完件菊或睡桿杰系研）遠(yuǎn)，鄰其嗚力幟法丈基仙本鵝未提知織量坦一涉般慨是“嚼力汪”，潔方拴程墳形劣式的一偽般祥是瘦線儲性行方狠程坊?！皬椢餍孕懒ΧW(xué)鐵類”包括慨彈塑筒性力溜學(xué)和伯巖土猜力學(xué)助，其憤思維皺方式荒類似駱于高撈等數(shù)銳學(xué)體面系的可建構(gòu)在，由炸微單憑元體宿（高跪等數(shù)徑學(xué)中扮的微副分體浩）入秧手分嘆析，河簡化脂模型蠻通常洪是無疫骨架答的連損續(xù)介顧質(zhì)，叔其力結(jié)法基茶本未鑒知量輸一般烤是“應(yīng)炕力”，憂方檔程梯形拉式芬通隱?；沂鞘┪⑻舴终狡虺滩??！?用-1超靜謝定結(jié)盤構(gòu)的夫概念Sc夏ho粥ol脹o割f獎Ci挎vi幫l沉En而gi括ne觀er柏in揚(yáng)g,功T盲on狠gj秋i虎Un悉iv淺.S霧t被r蒜u記c覽u壟r摧a暈l膊A梁n看a虜l袍y玻s糕i匹s超般靜怎定那次銹數(shù)力敞法星基賄本掃未炎知協(xié)量唇和木基組本駐結(jié)胡構(gòu)修是啞相敗互授對擁應(yīng)迫的神。若沸選祝擇末靜誓定黃結(jié)迷構(gòu)傲作齊為屠基驕本覺結(jié)塊構(gòu)碑，盯那把么基餓本環(huán)未烤知綢量就是蠢多余錢約束哲力，貢故，抗基本驚未知譯量的悶數(shù)量禽就是揭多余泊約束鞭的數(shù)暮量。多槳余閉約困束法的安個意數(shù)論稱短為超靜行定次那數(shù)。若搬一欠個道結(jié)肌構(gòu)陳有n個多同余約跟束，蒸則稱幸其為n次超棚靜定雁結(jié)構(gòu)旱?！?肆-1超焰靜尸定注次肉數(shù)瞞和先力佛法牧基謎本紙結(jié)致構(gòu)S連c軌h橡o影o芹l檢o練f軟C比i釣v煌i詞l擊E購n驚g栗i漸n涉e舒e捧r脆i圖n遵g胳,數(shù)T既o役n狠g術(shù)j辱i曬U副n叔i摟v固.S何t嶼r貼u息c搜u揪r根a魂l健A賴n峽a男l(wèi)東y立s靈i聚s幾次叔超靜坡定?一根袍桿件惱所需帳要的咬最少懸約束貨數(shù)量禁是3個，鍋本結(jié)心構(gòu)有2個多俯余約勻束，寬故，2次租超繡靜裂定譯。力法傻基本漁結(jié)構(gòu)原玩結(jié)氣構(gòu)嚇解煮除造多偽余雨約狼束訪所劈燕形球成渡的平靜添定共結(jié)構(gòu)構(gòu)攤，揪稱貴為患力霧法壺基南本崇結(jié)輸構(gòu)扛?！爝?絹-減1超增靜憶定閉次柄數(shù)罪和驗(yàn)力宿法幼基救本炸結(jié)暫構(gòu)Sc述ho喝ol砌o壓f學(xué)Ci栽vi繁l鼓En塞gi驗(yàn)ne棉er晴in溜g,抵T猜on膠gj故i初Un搬iv暢.S枝t肉r治u姑c捐u漂r驗(yàn)a君l脆A狠n賢a帽l免y漆s善i膠s力嫂法么基旦本尋結(jié)圍構(gòu)力法蠻基本怒未知篩量與丙基本始結(jié)構(gòu)徑的關(guān)奪系力法斥基本更未知損量與常基本拾結(jié)構(gòu)沃是一旱一對疾應(yīng)的蹄，基殖本未普知量攏確定抖后，內(nèi)對應(yīng)慢的基濤本結(jié)筑構(gòu)也出就確拐定了蘭。力法列基本清未知南量數(shù)久目（姥超靜債定次夢數(shù)）蕩是唯腹一的尼，而縱基本較結(jié)構(gòu)照不唯軌一。原結(jié)構(gòu)X1X2力法基本結(jié)構(gòu)－懸臂梁原結(jié)構(gòu)簡支梁作為基本結(jié)構(gòu)X1X2還可以選擇哪些基本結(jié)構(gòu)?§友9俯-聞1超網(wǎng)靜習(xí)定弄次孝數(shù)殖和昏力腐法事基罷本內(nèi)結(jié)德構(gòu)Sc制ho淹ol淺o芹f夕Ci蟻vi刃l(wèi)眨En喚gi忽ne犬er隨in素g,擊T六on撓gj唯i稻Un宿iv菜.超靜執(zhí)定次捏數(shù)的隱判別判莊別親方彩法物理廉方法玩－解望除多花余約訊束法數(shù)藏學(xué)芽方云法工－還計(jì)呆算詠?zhàn)燥h由扯度孔法物住理其方遲法屈：逝解竊除昏多鑒余驢約追束激，梁使檔原園始稈超討靜妻定市結(jié)縣構(gòu)媽變釋為削靜劑定持結(jié)她構(gòu)憲，余從在而某確盒定叼多棵余杠約謝束橫數(shù)獵量液。叛常準(zhǔn)見擦解父除筒多須余噴約對束朋的徑方虹法欲主削要鮮有訂以扮下膜四沙種雅。去投掉交一存支愉桿冒或疫切幕斷費(fèi)一佳鏈傾桿風(fēng)（志相淚當(dāng)撕于聞去啊掉擔(dān)一賴個堆線垮位缺移前約燦束柜）St喊ru憑cu機(jī)ra爹l機(jī)An茄a(bǔ)l毒ys陪is原結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)X1去掉一支桿切斷一鏈桿原結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)X1§貧9茅-刻1超貿(mào)靜德定啊次歸數(shù)糊和戴力魂法跟基弓本兆結(jié)宏構(gòu)Sc矩ho譯ol異o移f樸Ci討vi掃l偉En資gi眼ne虹er好in住g,甩T籍on裹gj乞i顫Un量iv挖.超靜寫定次妨數(shù)的模判別去替掉敞一升個駝單證鉸稻（宴相乖當(dāng)漢于悄去婆掉顛兩展個思線現(xiàn)位錦移善約壞束帥）St鑄ru五cu兩ra洪l內(nèi)An遵al鬧ys蚊isX1原結(jié)構(gòu)去掉一個單鉸基本結(jié)構(gòu)X2將填一午個命單練剛壇連扁接犯改煌為叢單撤鉸疊連沈接工（勤相授當(dāng)雅于辦去友掉堅(jiān)一夜個鞋角娘位渣移笛約乎束里）原結(jié)構(gòu)單剛改為單鉸基本結(jié)構(gòu)X1§9洞-1超絹靜慘定搜次簡數(shù)段和系力違法初基生本熱結(jié)糧構(gòu)S和c遲h攪o蘇o悟l投o功f江C為i唉v由i叢l航E趁n喉g社i信n往e段e比r貫i擁n幣g熟,娘T天o衫n六g鼻j蛾i娃U棗n史i創(chuàng)v煉.超斑靜暮定善次開數(shù)燙的壁判狀別切斷輪一個面單剛盟結(jié)點(diǎn)勵（相底當(dāng)于飄去掉駝兩個搜線位幅移約羨束和唇一個硬角位售移約薪束）St液ru置cu鼻ra通l孟An桑al吃ys信isX1原結(jié)構(gòu)切斷一個單剛X2基本結(jié)構(gòu)X3數(shù)學(xué)誤方法砍：計(jì)艘算結(jié)舍構(gòu)體嗽系的藥自由看度，封如果傅自由墊度小廉于零膀，說芳明體游系是只超靜拼定結(jié)鋤構(gòu)，歇超靜鋸定次頭數(shù)為核自由登度的脆絕對目值。按平毀面鏈揀桿體訂系計(jì)撿算自較由度慣：結(jié)湯點(diǎn)謙數(shù)主量8；鏈民桿數(shù)存量16；支傳桿數(shù)步量3。自林由消度W扶=腳2鉛×宋(結(jié)點(diǎn)爪數(shù))－(鏈桿旅數(shù)+支犧桿既數(shù))=2哄×8－(1餐6+顧3)洋=－3三木次允超出靜居定發(fā)?！?碧-1超靜正定次義數(shù)和壇力法刺基本饑結(jié)構(gòu)Sc止ho丟ol脂o票f醉Ci視vi遼l劫En尖gi虧ne殊er探in極g,攜T鉆on醒gj旦i非Un谷iv南.超靜慨定次抱數(shù)的請判別兩渾種崇方蜂法傅的拘比我較St蛙ru曉cu梯ra勁l森An床al選ys駁is優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)最適用范圍物理方法直觀、形象；判別超靜定次數(shù)的同時，得到基本結(jié)構(gòu)。要求熟練掌握靜定結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)，否則易錯。構(gòu)造相對簡單的結(jié)構(gòu)數(shù)學(xué)方法計(jì)算方法統(tǒng)一、規(guī)范，不易出錯?；窘Y(jié)構(gòu)與超靜定次數(shù)判別完全脫離，需另外選擇。構(gòu)造相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)具體剩應(yīng)用東中建搬議先牛采用育物理農(nóng)方法育判別巷超靜擠定次鹿數(shù)，召然后關(guān)采用獄數(shù)學(xué)恨方法鏡校核乏。注意悄的問坐題超靜姨定結(jié)檔構(gòu)解缺除多遞余約撇束的肝方法船有多夏種，棵對應(yīng)牌的靜食定結(jié)荒構(gòu)有存多種咬形式盞，但裁作為澤力法問基本木結(jié)構(gòu)澇的靜炸定結(jié)扒構(gòu)必箱須幾何蠅不變?！?組-1超靜艦定次些數(shù)和設(shè)力法餅基本乖結(jié)構(gòu)Sc摧ho挪ol霞o(jì)蛋f順Ci先vi納l警En市g(shù)i秒ne片er培in詳g,它T材on你gj省i詞Un訓(xùn)iv恥.S凝t性r萌u容c左u談r廢a邀l澤A旅n域a藥l網(wǎng)y辟s險(xiǎn)i是s注意日的問芳題超所靜易定濟(jì)結(jié)儀構(gòu)榨解險(xiǎn)除菌多犁余袍約伴束回的川方嗚法殊有跑多視種師，矮對檢應(yīng)握的培靜守定底結(jié)魄構(gòu)根有游多犧種綿形券式徒，果但互作評為嫌力次法懼基晃本時結(jié)就構(gòu)嫌的診靜量定垂結(jié)德構(gòu)跌必千須幾垃何尺不域變。原結(jié)構(gòu)3次超靜定X1X2X3單體懸臂剛架作為基本結(jié)構(gòu)(√)X3X1X2多體懸臂剛架作為基本結(jié)構(gòu)(√)簡支剛架作為基本結(jié)構(gòu)(√)X1X2X3三鉸剛架作為基本結(jié)構(gòu)(√)瞬變體系不能作為基本結(jié)構(gòu)(×)一個惹超靜顏定結(jié)鴉構(gòu)可擺能有太多種父形式駕的基伯本結(jié)舒構(gòu)，仿不同駁基本艇結(jié)構(gòu)遼帶來注不同侮的計(jì)依算工薦作量沈。X3X1X2§優(yōu)9女-紐奉1超靜舉定次蛾數(shù)和捉力法牽基本背結(jié)構(gòu)Sc照ho徹ol寨o幣f芝Ci襖vi役l漁En讓gi香ne次er蛛in本g,諷T宜on傅gj崖i利Un喝iv鏈.S拌t軋r稈u抗c朝u佛r超a廁l喂A靠n盼a編l燙y子s盜i丘s注掩意噴的路問器題多述余劉約課束姻可楊以尊是扁外別部沒約或束犧，赴也勾可合以誼是驗(yàn)內(nèi)瘡部唱約屈束瓣，港解稅除隊(duì)約神束巴要脹徹圖底犯。炸特粱別隸是無撿鉸議封負(fù)閉間框的銅內(nèi)鍬部按多彎余緒約求束債極躲易情忽濟(jì)略所，一花個語無倒鉸竿封鄰閉也框傳有奪三突個才多遠(yuǎn)余臭約掀束械。原結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)X1(×)X4X2X3基本結(jié)構(gòu)X1(√)§仇9奴-何1超靜境定次卵數(shù)