靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算教學(xué)課件

第3章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算第一節(jié)桿件的內(nèi)力·截面法第二節(jié)內(nèi)力方程·內(nèi)力圖第三節(jié)用疊加法作剪力圖和彎矩圖第四節(jié)靜定平面剛架第五節(jié)靜定多跨梁第六節(jié)三拱橋第七節(jié)靜定平面桁架第八節(jié)各種結(jié)構(gòu)形式及懸索的受力特點(diǎn)第3章靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力的概念—物體因受外力作用,在物體各部分之間所產(chǎn)生的相互作用力稱為物體的內(nèi)力。計(jì)算內(nèi)力的目的:解決強(qiáng)度、剛度問題;內(nèi)力計(jì)算是建筑力學(xué)的重要基礎(chǔ)知識(shí);是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要一環(huán)。注意:研究的內(nèi)力主要是平衡桿件橫截面上的內(nèi)力第一節(jié)桿件的內(nèi)力·截面法1.桿件的內(nèi)力以懸臂梁為例,求橫截面m-m上的內(nèi)力套F—軸力(與橫截面垂直)F剪力(與橫截面平行)警M—彎矩(與桿軸線垂直)MFFN第一節(jié)桿件的內(nèi)力·截面法(1)軸力FN正負(fù)號(hào)規(guī)定及其它注意點(diǎn)1)同一位置處左右側(cè)截面上的內(nèi)力分量必須具有相同的正負(fù)號(hào)。2)軸力以拉(效果)為正,壓(效果)為負(fù)F截面截面符號(hào)為正符號(hào)為負(fù)3)如果桿件受到外力多于兩個(gè),則桿件的不同部分上的橫截面有不同的軸力。4)計(jì)算截面上的軸力時(shí),應(yīng)先假設(shè)軸力為正值,則軸力的實(shí)際符號(hào)與其計(jì)算符號(hào)一致。一該法稱為設(shè)正法第一節(jié)桿件的內(nèi)力·截面法(2)梁剪力F的正負(fù)號(hào)規(guī)定剪力使所研究的桿段有順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢時(shí)為正,反之為負(fù)。Fs(+)fs(+)Fs()Fs(-)正負(fù)(3)梁彎矩M的正負(fù)號(hào)規(guī)定M()M()正M()M(-)負(fù)規(guī)定彎矩使所研究的桿段凹向向上彎曲(即桿的上側(cè)縱向受壓,下側(cè)縱向受拉)時(shí)為正,反之為負(fù)。第一節(jié)桿件的內(nèi)力·截面法2.截面法求內(nèi)力最基本的方法0截面法求內(nèi)力的步驟D1)用假想的截面將桿件截為兩段,任選其中的一段為分離體(2)作分離體的受力圖,暴露出的FB=50N截面內(nèi)力均按正向畫出(3)應(yīng)用靜力學(xué)平衡方程求解FNE50N桿件內(nèi)力的值∑F=0,F+70-3050=0.FN=10N∑F=0.F2+70-50=0,F1=-20N結(jié)果為正,表明軸力是拉力。結(jié)果為負(fù),表明軸力是壓力。第一節(jié)桿件的內(nèi)力·截面法截面法求內(nèi)力的步驟[例題6-2]試求圖示簡支梁AB截面a-a上的內(nèi)力(1)用假想的截面將桿件截為兩段任選其中的一段為分離體.TTTTTic作分離體的受力圖,暴露出的截面內(nèi)力均按正向畫出Foy3)應(yīng)用靜力學(xué)平衡方程求解解:(1)用平衡方程求解梁的支座反力。桿件內(nèi)力的值2)用截面法求截面a-a的內(nèi)力∑F,=00∑F=0.F=05/M∑F=0.F4+FB2-q=0∑M(F)=0.F-1-q=0∑M(F)=0,pb5M=0.M=16解得h=0F,=3yFR8∑F=0.F+Fn=0.F=-q7第一節(jié)桿件的內(nèi)力·截面法截面法求內(nèi)力的步驟[例題6-3]試求圖示剛架D截面上的內(nèi)力。(1)用假想的截面將桿件截為兩段,解:(1)求支座反力。任選其中的一段為分離體作分離體的受力圖,暴露出的截面內(nèi)力均按正向畫出(2)用截面法求D截面的內(nèi)力。3)應(yīng)用靜力學(xué)平衡方程求解桿件內(nèi)力的值∑F=0.,FA-F=0Fs∑M1(F)=0.Fa-F.5=0∑F=0.F+F2=0∑∑F=O,FN+Fr=0,FN=-FFF=0.FFAY0,F解得:F,=F.FFK2∑M4(F)=0,M-F=0,M=F第二節(jié)內(nèi)力方程·內(nèi)力圖、概述1.內(nèi)力方程——截面的內(nèi)力因截面位置不同而變化,取橫坐標(biāo)軸x與桿件軸線平行,將桿件截面的內(nèi)力表示為截面的坐標(biāo)x的函數(shù),稱之為內(nèi)力方程。F(=(0軸力方程1(0)=(0)剪力方程M(0)=f(x)彎矩方程AC桿的內(nèi)力方程軸力方程FN(x)=FF剪力方程F(x)-20<x<a彎矩方程M(x)=-建立內(nèi)力方程就是求指定截面上的內(nèi)力第二節(jié)內(nèi)力方程·內(nèi)力圖、概述2.內(nèi)力圖用縱坐標(biāo)y表示內(nèi)力的值,將內(nèi)力隨橫截面位置變化的圖線畫在坐標(biāo)面上,稱之為內(nèi)力圖。有軸力圖、剪力圖、彎矩圖等。3內(nèi)力圖的符號(hào)