結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀課件

第二章平面桿件體系的幾何組成分析§2.1基本概念幾何不變體系：體系的幾何形狀和位置都不能改變

幾何可變體系：體系的幾何形狀和位置可以改變

(不考慮材料的應(yīng)變)

剛片：幾何形狀不變的體系(a)(b)(c)(d)(e)結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀§2.2自由度和約束的概念自由度:體系運(yùn)動(dòng)時(shí)可以獨(dú)立改變的幾何參數(shù)的數(shù)目一點(diǎn)的自由度：兩個(gè)xy剛片的自由度：三個(gè)AAxyθ結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀約束能減少體系自由度裝置1）鏈桿：減少一個(gè)自由度，為一個(gè)約束2）單鉸：連接兩個(gè)剛片的鉸

減少兩個(gè)自由度，為兩個(gè)約束3）虛鉸：在延長(zhǎng)線上相交的兩鏈桿o4）固定支座：三個(gè)約束結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀必要約束：去掉該約束后，體系的自由度將增加

多余約束：去掉該約束后，體系的自由度不變(a)(b)鉸結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)處由鉸連接剛結(jié)點(diǎn)：結(jié)點(diǎn)處剛性連接結(jié)點(diǎn)：兩個(gè)剛片連接處結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀§2.3無(wú)多余約束的幾何不變體系組成規(guī)則三剛片規(guī)則：

三個(gè)剛片用不共線的三鉸兩兩相連，

為無(wú)多余約束的幾何不變體系(a)ACB若三鉸共線，為瞬變體系A(chǔ)CBFθ結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀三剛片規(guī)則練習(xí)1FDEBAC三剛片AC、BD、基礎(chǔ)

由鉸A、B和兩鏈桿DC、EF（虛鉸）兩兩相連且不共線為無(wú)多余約束的幾何不變體系結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀三剛片規(guī)則練習(xí)2CABD三剛片AD、DC、基礎(chǔ)

由鉸A、D和B、C處兩鏈桿（虛鉸）兩兩相連且不共線為無(wú)多余約束的幾何不變體系結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀三剛片規(guī)則練習(xí)3CABDE三剛片AC、CE、基礎(chǔ)

由鉸A、C和D、E處兩鏈桿（虛鉸）兩兩相連

B處鏈桿為一多余約束為有一個(gè)多余約束的幾何不變體系結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀二.兩剛片規(guī)則兩個(gè)剛片用一個(gè)鉸和一根不通過(guò)該鉸的鏈桿相連，

為無(wú)多余約束的幾何不變體系(a)AB(b)AB結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀三.二元體規(guī)則：在一個(gè)剛片上增加一個(gè)二元體，

仍為無(wú)多余約束的幾何不變體系由兩根不共線的鏈桿連接成一個(gè)新結(jié)點(diǎn)的裝置A在任一體系上增加或減少一個(gè)二元體，

不會(huì)改變體系的幾何不變或可變性二元體結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀二元體練習(xí)1ABC結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀二元體練習(xí)2(a)為無(wú)多余約束的幾何不變體系結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀二元體練習(xí)3ACB有一個(gè)自由度的幾何可變體系DEFGH結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀步驟1.規(guī)則(二元體規(guī)則)2.過(guò)程(依次拆除二元體……3.余下(基礎(chǔ))(剛片),結(jié)論結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀ACBFM圖FL4ABqLqL2/8M圖結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀第十二章靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)支梁彎矩圖的疊加方法ACBM1M2ACBFACBM1M2FL/2L/2=結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀簡(jiǎn)支梁彎矩圖的疊加方法ACBM1M2ACBFM’’圖FL4ACBM1M2FL/2L/2M圖M1M2M’圖M1M2(M1+M2)/2+FL4(M1+M2)/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀簡(jiǎn)支梁彎矩圖的疊加法步驟ACBM1M2FL/2L/2M圖M1M2(M1+M2)/2+FL4(M1+M2)/2一、畫(huà)出梁端彎矩(畫(huà)在受拉面)，用虛線連接二、從虛線開(kāi)始疊加簡(jiǎn)支梁受梁間荷載跨中彎矩

(梁間受集中力疊加FL/4，梁間受均布力疊加qL2/8)

疊加方向與梁間荷載方向相同三、連接結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加法作簡(jiǎn)支梁彎矩圖練習(xí)1M1=9kN·mF=10kNM2=5kN·mACB2m2mM圖(kN·m)95103結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加法作簡(jiǎn)支梁彎矩圖練習(xí)2AB3kN/m4m6kN·mM圖(kN·m)M圖ABqLqL2/8663結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加法作簡(jiǎn)支梁彎矩圖練習(xí)3ABqLqL2/8ABqLM圖(kN·m)M圖qL2/8qL2/8qL2/8結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀區(qū)段疊加法ACBM1M2F=LF/2+(M1-M2)/LF/2-(M1-M2)/LACBM1M2L(M1-M2)/L-(M1-M2)/LACBFLF/2F/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀ACBM1M2ACBFACBM1M2L(M1-M2)/L-(M1-M2)/LACBFLF/2F/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀區(qū)段疊加法步驟一、畫(huà)出桿端彎矩，用虛線連接二、從虛線處疊加“簡(jiǎn)支梁受梁間荷載”的跨中彎矩

(梁間受集中力疊加FL/4，梁間受均布力疊加qL2/8)三、連接結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定剛架彎矩圖一、分段：直桿，段間無(wú)支座二、區(qū)段疊加法作彎矩圖

1、畫(huà)出桿端彎矩，用虛線連接

2、從虛線處疊加簡(jiǎn)支梁受梁間荷載跨中彎矩

3、連接求彎矩1.截(沿指定截面截開(kāi))2.取(取其中一部分做對(duì)象)M=Σ對(duì)象上每一個(gè)外力對(duì)截面的力矩結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀練習(xí)1ABCq=6kN/m4m2mMA=0MC=-6×2×1=-12kNmMB=0M圖12kNm3kNm結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀練習(xí)2BDAC2aa2aF=qaqMA=0MB=-qa2/2MD=0M圖qa2/

2qa2qa2/8結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀BA5kN/m4m1mM圖(kNm)8108kNm結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)1ABCLLFMB=0M圖MCB=-FLFLFLXAYAMAMA=FLMCA=

MA=

FLXA=0結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀結(jié)點(diǎn)平衡CMCBMCA結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀結(jié)點(diǎn)處彎矩CMCBVCBNCBVCAMCANCA∑mC=

MCB-MCA=0MCB=MCA

結(jié)點(diǎn)處若無(wú)外力偶，則該結(jié)點(diǎn)處兩桿端彎矩等值，并畫(huà)在同一側(cè)（內(nèi)側(cè)或外側(cè)）結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)2ABCLMB=0M圖MCB=MCA=-qL2/2qL2/2qL2/8qLMA=qL2/2qL2/2XAYAMAXA=0結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)3ABCLFMB=0M圖MCB=MCA=-3FL+2FL=-FLMA=FLFLFL3FLLD3FL/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)4ABCLF=qL/4MB=0M圖MCB=MCA=-qL2/2+FL=-qL2/4qL2/4DqL2/8qLMA=qL2/4qL2/4結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)5ABCLMB=0M圖MCB=MCA=-qL2/2qL2/2qL2/8qLMA=FL+qL2/2=3qL2/2qL2/2F=qLXAYAMA3qL2/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀ABCL/2qLF=qLXAYAMAL/2M圖qL2/2qL2/8qL2/2MB=0MCB=MCA=-qL2/2MA=FL/2+qL2/2=qL2qL2qL2/4靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)6結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)7ABCLLLFMB=MA=0FBFAyFAxFAx=0FL/2M圖MCB=MCA=0MCA=MA=0結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)8ABCLLLqMB=MA=0qL2/2M圖MCA=MA=0FBFAyFAxFAx=0MCB=

MCA=0結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀3LF2LLABCDM圖MD=0MCD=FLMCD=FLMCB=MBC=MCB=FLXAYAMAFAx=FMA=F2LMBA=MBC=FL結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)1ABCLLLFFDMB=MA=0FBFAyFAx∑mA(F)=FL+FL-2FBL=0∑mD(F)=2FAyL+FL-FL=0∑X=FAx+F=0FAx=-FFAy=0FB=FFLFL/2M圖FLFLMCB=2RBL-FL

=FLMCA=XAL=-FL結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)2∑mA(F)=qL2+2qL2

-2RBL=0∑mD(F)=2YAL+qL2-2qL2=0∑X=XA+qL=0XA=-qLYA=qL/2RB=3qL/2M圖RBABCLLLqqLDYAXAMB=MA=0MCB=3qL2-2qL2=qL2qL2qL2qL2/2qL2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀20靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)6ADC2m3m1m20kN/m20kNBM圖(kN·m)MC=MD=01020MBD=-40MBC=-20

MBA=2040XAYAMAFAx=0MAB=MBA結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀1010靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)7ADC2m3m1m20kN/mBM圖(kN·m)MC=MD=01030MBD=-20×2×1=-40MBC=-20×1×0.5=-10MBA=30402.5XAYAMAMAB=

MBAFAx=0結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀7010靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)8ADCXAYAMA2m3m1m20kN/mBM圖(kN·m)MC=MD=01090MBD=-20×2×1-60×2=-160MBC=-20×1×0.5-60×1=-70MBA=90=MAB1602.560kN60kN結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀1010靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)9ADC2m3m1m20kN/mBM圖(kN·m)MC=MD=01030MBD=-20×2×1=-40MBC=10×2-20×1×0.5=-10MBA=30=MAB40151m30kN10kN結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀10靜定結(jié)構(gòu)彎矩圖練習(xí)10ADC2m3m1m20kN/mBM圖(kN·m)MC=MD=010MBD=-20×2×1=-40MBC=10×2-60×1=-40MBA=0=MAB40301m60kN10kN結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)剪力圖ADCXAYAMA2m3m1m20kN/m20kNBQ圖(kN)QD=0QBD=20×2=40QC=-20

QBA=04020結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀BCADqqLLLLBCADqqLLLL結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀作M圖技巧二桿結(jié)點(diǎn)處，M值相同，且畫(huà)在同一側(cè)2.若桿件無(wú)橫力(無(wú)垂直力)作用，M值不變結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)剪力圖練習(xí)1RBABCLLLqqLDYAXAXA=-qLYA=qL/2RB=3qL/2Q圖QB=-RB=-3qL/2QCB=-RB+2qL=qL/2QCA=-XA=qLqL/23qL/2qL結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)剪力圖練習(xí)2XAXA=-FYA=0RB=FFSBD=FSB=-RB=-FFSCD=-RB+F=0FSCA=-XA=FRBABCLLLFFDYADFsFF結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)軸力圖ADCXAYAMA2m3m1m20kN/m20kNBXA=0

YA=60kN

mA=20kN·mN圖(kN)NBD=NBC=0NBA=-YA=-6060結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)軸力圖練習(xí)1RBABCLLLqqLDYAXAXA=-qLYA=qL/2RB=3qL/2N圖qL/2NBC=0NCA=-YA=-qL/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖練習(xí)1（M圖）∑X=XA=0∑Y=YA–qL=0,mA(F)=qL·L/2–mA

=0XA=0

YA=qLmA=qL2/2qL2/2M圖MB=0MCB=MCA=

qL2/2MA=qL2/2qL2/8qL2/2qL2/2qL2/8ABCXAYAMALLq結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖練習(xí)1（Fs圖）Q圖qLABCXAYAMALLqQB=QA=0QCB=qLXA=0

YA=qLmA=qL2/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖練習(xí)1（N圖）ABCXAYAMALLqXA=0

YA=qLmA=qL2/2N圖qLNBC=0NAC=-YA=-qL結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀ABCLLLD1R’BY’AX’A∑mA(F)=1×L+2R’BL=0∑mD(F)=2Y’AL-1×L=0∑X=X’A-1=0X’A=1Y’A=1/2R’B=-1/2MB=MA=0MCB=MCA=R’B×2L

=-1/2×2L=-LLL靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖練習(xí)1（M圖）M圖結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀第十三章靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算圖乘法求位移步驟1、在所求位移處沿位移方向加一單位力，

箭頭任意假設(shè)2、作荷載彎矩圖MF和單位彎矩圖M3、求其中一彎矩圖的面積ω及ω形心，

另一彎矩圖在ω形心處的彎矩值y4、位移

ωy

EIΔ=Σ結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀注意1、y必須取自直線圖形2、y的圖形若為折線，須分段圖乘3、ω與y在桿軸同側(cè)，乘積ωy為正，反之為負(fù)結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀靜定結(jié)構(gòu)位移計(jì)算練習(xí)1試求圖示結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的水平位移ΔBH，EI為常數(shù)∑mA(F)=FL-2RBL=0∑mD(F)=2YAL-FL=0∑X=XA0XA=0YA=RB=FL/2ABCLLLFRBYAXA結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀作MF圖ABCLLLFDMFFL/2MB=MA=0MCB=MCA=2RBL-FL=2×F/2×L-FL=0結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀MABCLLLD1R’BY’AX’A∑mA(F)=1×L+2R’BL=0∑mD(F)=2Y’AL-1×L=0∑X=X’A-1=0X’A=1Y’A=1/2R’B=-1/2MB=MA=0MCB=MCA=R’B×2L

=-1/2×2L=-LLLM圖作結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀圖乘MpFL/2MLLLLLLLLω1=

×2L×FL/2=FL2/2ω2=0y1=L/2

ωy

EIΔ=Σ=

1

EI(ω1y1)=×FL2/2×L/2=-1

EI

-FL3

4EI結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀圖乘法練習(xí)1ABCLLq試求圖示結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的水平位移ΔBH，EI為常數(shù)MB=0MCB=MCA=qL2/2MFqL2/2qL2/8qL2/2qL2/8結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀X’A=-1Y’A=0m’A=LABCX’AY’AM’ALL1MLLLMB=0MCB=MCA=0MA=LM圖結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀MpqL2/2qL2/2圖乘ω2=

×L×L=L2/2y1=0ω1MLLLω2y2y2=qL2/2

ωy

EIΔBH=Σ=×L2/2×qL2/2=

1

EIqL4

4EILL

ω2y2

EI=結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀圖乘練習(xí)2ABCLLq試求圖示結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的豎向位移ΔBV，EI為常數(shù)MB=0MCB=MCA=qL2/2MFqL2/2qL2/8qL2/2qL2/8結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀ABCLL1MB=0MCB=MCA=LMA=-LM圖MLLLL結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀圖乘MFqL2/2qL2/2ω1LLL/4ω2LMLLLL3L/4ω1=

×L×qL2/2=qL3/6y1=3L/4y2=LΔBH=(ω1y1+

ω2y2)=-5qL4

8EIω2=qL2/2×L=qL3/2

1

EI3L/4結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀ABCLLF試求圖示結(jié)構(gòu)B點(diǎn)的轉(zhuǎn)角

B，EI為常數(shù)MF圖FLFL

B結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀ABCLL1MLLL11結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀MLLL11MF圖FLFLω1=1/2×L×FL=FL2/2y1=1y2=1(ω1y1+

ω2y2)=3FL2

2EIω2=FL×L=FL2

1

EIω1ω2

B=結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀MF圖FLFLFLFLM結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀第十四章力法超靜定結(jié)構(gòu)：未知力個(gè)數(shù)>平衡方程個(gè)數(shù)

超靜定次數(shù)：未知力個(gè)數(shù)-平衡方程個(gè)數(shù)(a)XAYARBRCBACABCXAYAMAqYB(b)XB結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力法原理X1ABCLLq一、去掉B處多余約束，代以反力X1二、列去掉約束處的位移條件ΔB=0ΔB=ΔBF+ΔBX

=ΔBF+δ11X1=0力法方程：Δ1F+δ11X1=0三、求出多余約束的反力X1X1=-Δ1Fδ11結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀求Δ1F及δ11ABCLLqABCLL1求δ11ABCLL1ABCLL1作Mp圖作Mp圖M作圖M作圖求Δ1F結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力法步驟一、去掉多余約束，代以約束反力X以力作為未知量，故稱力法三、解力法方程，求出X二、做Mp圖、圖，圖乘得Δ1Fδ11M結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力法練習(xí)1ABCLLqX1MpqL2/2qL2/8qL2/2qL2/8結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀X’A=0Y’A=-1m’A=-LABCX’AY’AM’ALL1MB=0MCB=MCA=LMA=-LM圖MLLLL結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀圖乘求Δ1FMpqL2/2qL2/8qL2/2qL2/8ω1=

×L×qL2/2=qL3/6y1=3L/4LMLL3L/4y2=Lω2=qL2/2×L=qL3/2Δ1F=(ω1y1+

ω2y2)=-5qL4

8EI

1

EIω1ω2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀MLL求δ11ω1’=1/2×L×L=L2/2y1’=2L/3ω1'ω2'ω2’=L×L=L2y2’=Lδ11=(ω1’

y1’

+

ω2’

y2’

)4L3

3EI

1

EI

1

EI(L2/2×2L/3+L2×L)==結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀求X1X1=-Δ1Fδ11=5qL4

8EI4L3

3EI=15qL32ABCLLqX1M圖qL2/32qL2/8qL2/32結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力法練習(xí)2ABCXAYAMAqYB(b)XB結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力法練習(xí)3ABCLLLFD結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀ω1C力法講評(píng)EIBFAL/2X1Mp圖FL/2LM圖5L/6L/25L/6ω=1/2×L/2×FL/2=FL2/8y=5L/6ω’=L2/2y’=2L/3Δ1F=ω

y=-

1

EI

1

EI(FL2/8)×5L/6=-5FL3

48EIδ11=ω’

y’=-

1

EI

1

EI(L2/2)×3L/2=-L3

3EIX1=-Δ1F

δ11=5F/16結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀FL/4做M圖MA=(5F/16)L-F×L/2=-3FL/16M圖MB=03FL/165FL/32CEIBFAL/25F/16L/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀第十五章位移法單跨超靜定梁的桿端彎矩F325AB

A=1由單位位移引起的桿端內(nèi)力（M、Q）稱形常數(shù)形常數(shù)：彎矩順時(shí)針為正，剪力亦然MAB=4iMBA=2i結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀形常數(shù)、載常數(shù)由梁間荷載引起的桿端內(nèi)力（M、Q）稱載常數(shù)支座布置與表中相反時(shí)，彎矩與表中反號(hào)ABqABq結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀做彎矩圖MA=-qL2/8ABqM圖qL2/8qL2/8結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀

B位移法原理FACBFACBMBACB-MB

B結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀

B位移法原理FACBFACBMBACB-MB

BMB結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀結(jié)點(diǎn)平衡求

BFACBBMBAMBCΣMB=

MBA+MBC=0結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀位移法步驟1.查載常數(shù)、形常數(shù)(分段處視為固定且有轉(zhuǎn)角）3.疊加得桿端彎矩2.列結(jié)點(diǎn)平衡方程ΣMB=

MBA+MBC=0，求出轉(zhuǎn)角Z結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀位移法練習(xí)1用位移法求解如下結(jié)構(gòu)，并繪出彎矩圖，q=8kN/mBEIqAC4m4mEIABABBCMFAB=-qL2/12，MFBA=qL2/12，MFBC=MFCB=0M’AB=2iZ1，M’BA=4iZ1，M’BC=3iZ1結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀位移法練習(xí)1用位移法求解如下結(jié)構(gòu)，并繪出彎矩圖，q=8kN/mBEIqAC4m4mEIMFAB=-qL2/12，MFBA=qL2/12，MFBC=MFCB=0M’AB=2iZ1，M’BA=4iZ1，M’BC=3iZ1ΣMB=

MFBA+M’BA+MFBC+M’BC

=qL2/12+4iZ1+3iZ1=0Z1

=-qL2/84i結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加M’AB=2iZ1=-qL2/42，M’BA=4iZ1=-qL2/21，M’BC=3iZ1=-3qL2/84MAB=MFAB+

M’AB=-9qL2/84，MBA=MFBA+

M’BA=qL2/28，MBC=MFBC+

M’BC=-qL2/28結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀MAB=-9qL2/84，MBA=qL2/28，MBC=-qL2/28BACB結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀qL2/8做M圖MAB=-9qL2/84，MBA=qL2/28，MBC==-qL2/28BEIqAC4m4mEIM圖

(kN·m)9qL2/84qL2/28結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀位移法練習(xí)2BEIFAC4m2mEI2mMFBC=-3FL/16M’AB=2iz1,M’BA=4iz1,M’BC=3iz1EI=常數(shù)ΣMB=

MFBA+M’BA+MFBC+M’BC

=4iZ1–3FL/16+3iZ1=0Z1

=3FL/112i結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加M’AB=2iz1=3FL/56,M’BA=4iz1=3FL/28

,

M’BC=3iz1=9FL/112MAB=MFAB+

M’AB=3FL/56，MBA=MFBA+

M’BA=3FL/28，MBC=MFBC+

M’BC=-3FL/28結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀3FL/28M圖3FL/56FL/4BEIFAC4m2mEI2m11FL/56M圖結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀BC20kN/m200kN6m3m3mA各桿剛度EI結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀載常數(shù)、形常數(shù)M’AB=2iz1,M’BA=4iz1MFAB=-qL2/12=-60kN·mMFBA=60kN·mMFBC=-FL/8=-150kN·mMFCB=150kN·mM’BC=4iz1，M’CB=2iz1BC20kN/m200kN6m3m3mA各桿剛度EI結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀結(jié)點(diǎn)平衡ΣMB=

MFBA+M’BA+MFBC+M’BC

=60+4iZ1–150+4iZ1=0Z1

=45/4i

M’AB=2iz1=45/2,M’BA=4iz1=45M’BC=4iz1=45，M’CB=2iz1=45/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加MAB=MFAB+

M’AB=-75/2MBA=MFBA+

M’BA=105MBC=MFBC+

M’BC=-105MCB=MFCB+

M’CB=345/2M’AB=45/2,M’BA=45，M’BC=45，M’CB=45/2MFAB=-60，MFBA=60，MFBC=-150，MFCB=150結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀做M圖MAB=-75/2，MBA=105，MBC=-105，MCB=345/2M圖(kN·m)105345/230075/290BC20kN/m200kN6m3m3mA結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀作剛架的彎矩圖ABC2LFLLDDBFCACBCAC結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀作剛架的彎矩圖ABC2LFLLDMFAC=MFCA=0M’AC=2iZ1ΣMC=

MFCA+M’CA+MFCB+M’CBZ1

=FL/32iMFCB=-FL/4MFBC=FL/4M’CA=4iZ1M’CB=4iZ1M’BC=2iZ1=-FL/4+4iZ1+4iZ1=0結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加M’AC=2iz1=FL/16,M’CA=4iz1=FL/8

M’CB=4iz1=FL/8,M’BC=2iz1=FL/16MAC=MFAC+

M’AC=FL/16，MCA=MFCA+

M’CA=FL/8，MCB=MFCB+

M’CB=-FL/8MBC=MFBC+

M’BC=5FL/16結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀作M圖M圖MAC=FL/16，MCA=FL/8，MCB=-FL/8MBC=5FL/16AFL/16FL/8MACMCAFL/8MBCFL/25FL/16BCACBC結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀ABCLLqMFAC=MFCA=0M’AC=2iZ1ΣMC=

MFCA+M’CA+MFCB+M’CBZ1

=qL2/96iMFCB=-qL2/12M’AC=2iZ1M’CB=4iZ1M’BC=2iZ1=-qL2/12+4iZ1+4iZ1=0MFBC=qL2/12結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加M’AC=2iz1=qL2/48,M’CA=4iz1=qL2/24

M’CB=4iz1=qL2/24,M’BC=2iz1=qL2/48MAC=MFAC+

M’AC=qL2/48，MCA=MFCA+

M’CA=qL2/24，MCB=MFCB+

M’CB=-qL2/24MBC=MFBC+

M’BC=5qL2/48結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀作M圖MACMCAMBCACBCMAC=qL2/48，MCA=qL2/24，MCB=-qL2/24MBC=5qL2/48M圖AqL2/48BCqL2/24qL2/245qL2/48qL2/8結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀對(duì)稱性的利用(偶數(shù)跨）1.偶數(shù)跨BCD20kN/m20kN/m200kN200kN6m6m3m3m3m3mAEBC20kN/m200kN6m3m3mA各桿剛度EI結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀載常數(shù)、形常數(shù)i=EI/6M’AB=2iz1,M’BA=4iz1MFAB=-qL2/12=-60kN·mMFBA=60kN·mMFBC=-FL/8=-150kN·mMFCB=150kN·mM’BC=4iz1，M’CB=2iz1BC20kN/m200kN6m3m3mA各桿剛度EI結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀結(jié)點(diǎn)平衡ΣMB=

MFBA+M’BA+MFBC+M’BC

=60+4iZ1–150+4iZ1=0Z1

=45/4i

M’AB=2iz1=45/2,M’BA=4iz1=45M’BC=4iz1=45，M’CB=2iz1=45/2結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加MAB=MFAB+

M’AB=-75/2MBA=MFBA+

M’BA=105MBC=MFBC+

M’BC=-105MCB=MFCB+

M’CB=345/2M’AB=45/2,M’BA=45，M’BC=45，M’CB=45/2MFAB=-60，MFBA=60，MFBC=-150，MFCB=150結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀做M圖MAB=-75/2，MBA=105，MBC=-105，MCB=345/2M圖(kN·m)105345/230075/230075/290BC20kN/m200kN6m3m3mA10590結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀CE3m16kN/m3m3mABDFABC3m3m16kN/mM’AB=45/2,M’BA=45，M’BC=45，M’CB=45/2MFCA=

MFAC=0，

MFCB=150，MFBC=-150結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀對(duì)稱性的利用(奇數(shù)跨）1.奇數(shù)跨CB4kN/m6m6m6mDEIEIEIAB4kN/m6m3mEIEIAk結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀載常數(shù)、形常數(shù)i=EI/6M’AB=2iABz1=2iz1,M’BA=4iABz1=4iz1MFAB=-qL2AB/12=-12kN·mMFBA=12kN·mMFBK=-qL2BK/3=-12kN·mB4kN/m6m3mEIEIAKMFKB=-qL2KB/6=-6kN·mM’BK=iBKz1=2iz1，M’KB=-iBKz1=-2iz1結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀結(jié)點(diǎn)平衡ΣMB=

MFBA+M’BA+MFBK+M’BK

=12+4iZ1–12+2iZ1=0Z1

=0

M’AB=M’BA=

M’BK=M’KB=0結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀疊加MAB=MFAB+

M’AB=-12kN·mMBA=MFBA+

M’BA=12kN·mMBK=MFBK+

M’BK=-12kN·mMKB=MFKB+

M’KB=-6kN·m結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀做M圖MAB=-12，MBA=12MBK=-12，MKB=-6B4kN/m6m3mEIEIAKM圖(kN·m)1269/212121218結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀MAB=4i

A=SAB

A

MAC=3i

A=SAC

AMAD=i

=SAD

A第十六章力矩分配法DABCM

A轉(zhuǎn)動(dòng)剛度S遠(yuǎn)端：MBA=2i

A，MCA=0，MDA=-i

A

結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力矩分配MMABMACMADMAB+MAC+MAD=M4i

A+3i

A+i

A=MSAB

A+SAC

A+SAD

A=MΣMA=

MAB+MAC+MAD-M=0

M

S

A=結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀分配系數(shù)MAB=SAB

A

=

SAB

SM=μABM

M

S

A=MAB=μABM，MAC=μACM，MAD=μADM

SAB

SμAB=結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀iBA=EI/6

iBC=EI/4i

=EI/12

iBa=2i

iBC=3i結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力矩分配法原理

BFACBFACBMBACB

B-MB結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀MBA=μBA(-

MB)MBC=μAC(-

MB)

FACBMBACB-MB

B固端彎矩MFMBMFBAMFBCBMB=MFBA+

MFBCMBA=

-(MFBA+MFBC)μBAMBC=

-(MFBA+MFBC)μBC結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀傳遞MAB=CMBAMCB=C

MBC結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力矩分配法步驟1.查剛度系數(shù),計(jì)算結(jié)點(diǎn)處分配系數(shù)μ

SAB

SμAB=2.查固端彎矩MF3.分配和傳遞4.疊加最后彎矩分段:在梁間支座處分段;等效為固定端,且有轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀計(jì)算分配系數(shù)BC20kN/m200kN6m3m3mASBC

SBA+SBCμBC==4i

4i+4i=1

2SBA

SBA+SBCμBA==4i

4i+4i=1

2SBA=4iSBC=4i結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀BC20kN/m200kN6m3m3mA分配系數(shù)1/21/2固端彎矩-6060-90分配與傳遞-120/7←

-240/7-180/7桿端彎矩-1170/7810/7-810/7結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀計(jì)算分配系數(shù)BEIFAC4m2mEI2mSBC

SBA+SBCμBC==3i

3i+3i=1

2SBA

SBA+SBCμBA==3i

3i+3i=1

2SBA=3iSBC=3i結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力矩分配法練習(xí)1B2m2m4mq=45kN/mF=300kNACSBC

SBA+SBCμBC==3i

4i+3i=3

7SBA

SBA+SBCμBA==4i

4i+3i=4

7SBA=4iSBC=3i結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀300B2m2m4m力矩分配法練習(xí)1q=45kN/mF=300kNAC分配系數(shù)4/73/7固端彎矩-150150-90分配與傳遞-120/7←

-240/7-180/7桿端彎矩-1170/7810/7-810/7M圖(kN·m)1170/7810/71110/790225/7結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀DBC力矩分配法練習(xí)2FqFAE2m2m4m4m2m2mF=20kN,q=10kN/m，EI=常數(shù)分配系數(shù)4/73/7固端彎矩-40/340/3-15分配傳遞10/21←20/2115/21桿端彎矩-90/7100/7-100/7DC20kN10kN/mESDC

SDC+SDEμDC==4i

4i+3iM’DC=-(MF

DC+MF

DE)μDC=-(40/3-15)×4/7=20/21結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀做M圖DC20kN10kN/mE最后彎矩-90/7100/7-100/7M圖(kN·m)90/7100/72045/72090/7100/72045/72090/7結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀BCEq=12kN/mF=60kN2m2m4mDAF=60kNq=12kN/m2m2m4mBCq=12kN/mF=60kNA結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀BCq=12kN/mF=60kN分配系數(shù)0.50.5固端彎矩-1616-3030分配傳遞3.5←77→3.5桿端彎矩-12.523-2333.5A結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀q=10kN/m1m1m1m2mF=20kNF=20kN1m2mABCq=10kN/mF=20kNABC結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀q=10kN/mF=20kNABC分配系數(shù)0.50.5固端彎矩-55-10/310/3分配傳遞-5/12←-5/6-5/6→-5/12桿端彎矩-65/1225/6-25/6

35/12結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀力矩分配法練習(xí)32EIEICBq=10kN/m4mA4m12mF=100kNEIEI2EIDCBq=10kN/m4m4m4m12mA4m12mEq=10kN/mF=100kNF=100kN2EI結(jié)構(gòu)力學(xué)(電子版)很直觀CBq=10kN/m4mA4m12mF=100kN分配系數(shù)0.50.5固端彎矩180-100100分配傳遞-40-40→-20最