《靜定結(jié)構(gòu)受力分析》課件

靜定結(jié)構(gòu)受力分析靜定結(jié)構(gòu)概述靜定結(jié)構(gòu)的受力分析靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析靜定結(jié)構(gòu)的位移分析靜定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析靜定結(jié)構(gòu)受力分析實(shí)例目錄CONTENT靜定結(jié)構(gòu)概述01靜定結(jié)構(gòu)的定義靜定結(jié)構(gòu)是指在一個(gè)力系作用下，沒有多余約束的幾何不變體系。也就是說，靜定結(jié)構(gòu)在受到外力作用后，無(wú)法通過自身內(nèi)部反作用力來維持平衡，必須依靠外部支撐來保持穩(wěn)定。靜定結(jié)構(gòu)的判定在結(jié)構(gòu)分析中，可以通過計(jì)算結(jié)構(gòu)的自由度來判斷其是否為靜定結(jié)構(gòu)。如果結(jié)構(gòu)的自由度為零，則該結(jié)構(gòu)為靜定結(jié)構(gòu)；如果自由度大于零，則該結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)。靜定結(jié)構(gòu)的定義0102靜定結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)靜定結(jié)構(gòu)的位移與外力成正比，不受約束力的影響。因此，當(dāng)外力作用于靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，其位移量的大小和方向可以由外力確定。靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布只與外力有關(guān)，不受約束力的影響。因此，當(dāng)外力發(fā)生變化時(shí)，靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布也會(huì)相應(yīng)地發(fā)生變化。靜定結(jié)構(gòu)在工程中有著廣泛的應(yīng)用，如橋梁、房屋、塔架等。由于其受力明確、計(jì)算簡(jiǎn)單，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)常常被優(yōu)先考慮。同時(shí)，靜定結(jié)構(gòu)也常被用作超靜定結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化模型，以方便分析和計(jì)算。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體需求和條件選擇合適的靜定結(jié)構(gòu)形式，并進(jìn)行精確的受力分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。靜定結(jié)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)景靜定結(jié)構(gòu)的受力分析02力的平衡原理靜定結(jié)構(gòu)在力的作用下，其各部分受到的力矩和力矩的代數(shù)和為零。通過力的平衡原理，可以確定結(jié)構(gòu)的整體受力狀態(tài)，包括整體受到的力和力矩。力的平衡原理的應(yīng)用在靜定結(jié)構(gòu)受力分析中，首先需要確定結(jié)構(gòu)的整體受力狀態(tài)，包括整體受到的力和力矩。通過力的平衡原理，可以建立一系列平衡方程，求解未知的力和力矩。力的平衡原理力的矩平衡原理力的矩平衡原理靜定結(jié)構(gòu)在力的作用下，其各部分受到的力矩和力矩的代數(shù)和為零。通過力的矩平衡原理，可以確定結(jié)構(gòu)的局部受力狀態(tài)，包括各部分的彎矩、扭矩等。力的矩平衡原理的應(yīng)用在靜定結(jié)構(gòu)受力分析中，除了整體受力狀態(tài)外，還需要分析結(jié)構(gòu)的局部受力狀態(tài)。通過力的矩平衡原理，可以建立一系列矩平衡方程，求解未知的局部受力狀態(tài)。靜定結(jié)構(gòu)在力的作用下，其各部分受到的力分布具有一定的規(guī)律。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式和受力狀態(tài)，力的分布規(guī)律有所不同。力的分布規(guī)律在靜定結(jié)構(gòu)受力分析中，了解力的分布規(guī)律對(duì)于求解未知的力和力矩非常重要。通過分析力的分布規(guī)律，可以更加準(zhǔn)確地描述結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，提高分析的精度和可靠性。力的分布規(guī)律的應(yīng)用力的分布規(guī)律靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析03結(jié)構(gòu)體系中各構(gòu)件之間的相互作用力。根據(jù)作用方式和性質(zhì)，內(nèi)力可分為軸力、剪力和彎矩等。內(nèi)力的定義與分類內(nèi)力的分類內(nèi)力的定義截面法通過在需要分析內(nèi)力的截面處截?cái)鄺U件，并應(yīng)用平衡條件來計(jì)算內(nèi)力。解析法利用數(shù)學(xué)解析公式計(jì)算內(nèi)力，適用于已知外力和幾何形狀的情況。內(nèi)力的計(jì)算方法內(nèi)力圖的繪制步驟先計(jì)算各截面的內(nèi)力值，然后根據(jù)內(nèi)力值繪制內(nèi)力圖。內(nèi)力圖的種類包括軸力圖、剪力圖和彎矩圖等，用于表示內(nèi)力的分布規(guī)律。內(nèi)力圖的特點(diǎn)內(nèi)力圖可以直觀地表示出內(nèi)力的變化趨勢(shì)和最大值所在位置，有助于分析結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和穩(wěn)定性。內(nèi)力圖繪制靜定結(jié)構(gòu)的位移分析04位移的定義與分類結(jié)構(gòu)上某點(diǎn)在受力后產(chǎn)生的位置變化。位移的定義線位移和角位移，線位移是指結(jié)構(gòu)上某點(diǎn)沿某一方向的移動(dòng)，角位移是指結(jié)構(gòu)上某點(diǎn)繞某軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。位移的分類VS通過測(cè)量工具直接測(cè)量結(jié)構(gòu)上某點(diǎn)的位移。間接測(cè)量法通過測(cè)量結(jié)構(gòu)上其他點(diǎn)的位移，再根據(jù)幾何關(guān)系計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)的位移。直接測(cè)量法位移的計(jì)算方法力的作用力是產(chǎn)生位移的原因，力的大小、方向和作用點(diǎn)都會(huì)影響位移的大小和方向。結(jié)構(gòu)的剛度結(jié)構(gòu)的剛度決定了結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力，剛度越大的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的位移越小。邊界條件結(jié)構(gòu)的邊界條件也會(huì)影響位移的大小和方向，例如固定邊界和自由邊界對(duì)位移的影響不同。位移的影響因素靜定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析05結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指結(jié)構(gòu)在承受外力作用時(shí)保持其原有平衡狀態(tài)的能力。結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到多種因素的影響，包括結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸、材料特性、外力大小和方向等。穩(wěn)定性定義影響因素穩(wěn)定性定義與影響因素通過建立結(jié)構(gòu)的平衡方程，計(jì)算出結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。靜力平衡法將結(jié)構(gòu)離散化為有限個(gè)單元，通過求解每個(gè)單元的平衡方程，得到結(jié)構(gòu)的整體響應(yīng)。有限元法基于能量的原理，通過計(jì)算結(jié)構(gòu)的勢(shì)能和動(dòng)能，得到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析結(jié)果。能量法穩(wěn)定性計(jì)算方法增加結(jié)構(gòu)的支撐點(diǎn)，提高結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性。增加支撐選擇具有較高彈性模量和強(qiáng)度的材料，以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。選擇合適的材料通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸和連接方式，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，采取加強(qiáng)措施，提高其承載能力和穩(wěn)定性。加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié)提高穩(wěn)定性的措施靜定結(jié)構(gòu)受力分析實(shí)例06總結(jié)詞簡(jiǎn)支梁是一種常見的靜定結(jié)構(gòu)，其受力分析相對(duì)簡(jiǎn)單。詳細(xì)描述簡(jiǎn)支梁在均布荷載作用下，其彎矩圖和剪力圖均為直線，且在跨中最大值。在集中荷載作用下，彎矩圖為拋物線，剪力圖為直線。實(shí)例一：簡(jiǎn)支梁的受力分析總結(jié)詞連續(xù)梁是一種復(fù)雜的靜定結(jié)構(gòu)，其受力分析需要考慮多個(gè)支座和荷載的影響。要點(diǎn)一要點(diǎn)二詳細(xì)描述連續(xù)梁的彎矩圖和剪力圖均為曲線，且在跨中有多個(gè)峰值。在均布荷載作用下，彎矩圖為二次拋物線，剪力圖為二次函數(shù)。在集中荷載作用下，彎矩圖和剪力圖均為突變。實(shí)例二：連續(xù)梁的受力分析總結(jié)詞剛架是由剛性桿件組成的靜定結(jié)構(gòu)，其