靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析課件

靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析課件靜定結(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)力計(jì)算靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算靜定結(jié)構(gòu)的特性分析靜定結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例contents目錄01靜定結(jié)構(gòu)概述在結(jié)構(gòu)分析中，如果一個(gè)結(jié)構(gòu)的平衡方程的數(shù)目恰好等于未知力的數(shù)目，那么這個(gè)結(jié)構(gòu)被稱為靜定結(jié)構(gòu)。靜定結(jié)構(gòu)的定義靜定結(jié)構(gòu)在受到外部載荷作用時(shí)，其內(nèi)力和反力不會(huì)發(fā)生變化，因此不會(huì)產(chǎn)生變形。靜定結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)靜定結(jié)構(gòu)的定義與特點(diǎn)只有一個(gè)平衡方程，未知力的數(shù)目等于平衡方程的數(shù)目。靜定結(jié)構(gòu)有多余的平衡方程，未知力的數(shù)目少于平衡方程的數(shù)目。超靜定結(jié)構(gòu)靜定結(jié)構(gòu)與超靜定結(jié)構(gòu)的區(qū)別簡(jiǎn)單靜定結(jié)構(gòu)由靜定基本體系組成的結(jié)構(gòu)。復(fù)雜靜定結(jié)構(gòu)由多個(gè)靜定基本體系組成的結(jié)構(gòu)，具有多個(gè)多余約束。靜定結(jié)構(gòu)的分類02靜定結(jié)構(gòu)的受力分析0102靜定結(jié)構(gòu)的平衡條件平衡條件是靜定結(jié)構(gòu)受力分析的基礎(chǔ)，通過(guò)平衡條件可以建立一系列的平衡方程，求解未知的內(nèi)力和外力。靜定結(jié)構(gòu)的平衡條件是所有外力在各個(gè)坐標(biāo)軸上的投影代數(shù)和等于零，所有外力矩的代數(shù)和也等于零。內(nèi)力分析方法主要有截面法和單位載荷法。截面法是通過(guò)截取部分結(jié)構(gòu)，分析截面上的內(nèi)力和外力，從而求得整個(gè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。單位載荷法是在結(jié)構(gòu)上施加單位載荷，通過(guò)求解位移來(lái)求得內(nèi)力。內(nèi)力分析的目的是確定結(jié)構(gòu)中各桿件的內(nèi)力大小和方向，為后續(xù)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算提供基礎(chǔ)。靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析方法位移分析方法是通過(guò)求解結(jié)構(gòu)在載荷作用下的位移，從而確定各桿件的相對(duì)變形和轉(zhuǎn)角。位移分析的方法主要有虛位移法和能量法。虛位移法是通過(guò)假設(shè)一組虛位移，建立虛功方程來(lái)求解位移。能量法則是利用能量的概念，通過(guò)建立能量平衡方程來(lái)求解位移。位移分析的結(jié)果可以用于判斷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛度，以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。靜定結(jié)構(gòu)的位移分析方法03靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算截面法是一種通過(guò)在結(jié)構(gòu)上截取單位長(zhǎng)度或單位面積，然后根據(jù)力的平衡條件來(lái)計(jì)算內(nèi)力的方法。截面法的基本原理是力的平衡和變形協(xié)調(diào)條件，通過(guò)這些條件可以建立一系列線性方程，求解這些方程即可得到結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。截面法適用于各種類型的靜定結(jié)構(gòu)，包括靜定梁、靜定剛架、靜定拱等。截面法對(duì)于簡(jiǎn)支梁，可以在跨中截取一段，根據(jù)支座反力以及剪力和彎矩的公式計(jì)算出該段的剪力和彎矩。對(duì)于多跨梁，可以在各跨中分別截取一段，然后根據(jù)各跨之間的聯(lián)系條件建立方程組求解。在靜定梁中，截面法可以通過(guò)在梁上任意截取一段，然后根據(jù)力的平衡條件求出該段的剪力和彎矩。截面法在靜定梁中的應(yīng)用在靜定剛架中，截面法可以通過(guò)在剛架上任意截取一段，然后根據(jù)力的平衡條件求出該段的剪力和彎矩。對(duì)于多跨剛架，可以在各跨中分別截取一段，然后根據(jù)各跨之間的聯(lián)系條件建立方程組求解。在計(jì)算過(guò)程中需要注意桿件之間的相互作用和相互影響，特別是對(duì)于斜桿和交叉桿等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，需要仔細(xì)分析其受力情況。截面法在靜定剛架中的應(yīng)用04靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算根據(jù)靜定結(jié)構(gòu)的受力情況，通過(guò)力的平衡關(guān)系計(jì)算出各點(diǎn)的位移。直接計(jì)算法單位載荷法虛功原理法在靜定結(jié)構(gòu)上施加單位載荷，然后根據(jù)單位載荷引起的位移進(jìn)行疊加計(jì)算總位移。利用虛功原理，通過(guò)虛設(shè)的位移和力，計(jì)算出實(shí)際位移。030201位移的計(jì)算方法對(duì)于線彈性結(jié)構(gòu)，位移與外力成正比，與剛度系數(shù)成反比。線性位移公式對(duì)于桿件，位移與轉(zhuǎn)角的關(guān)系可以通過(guò)幾何關(guān)系和物理關(guān)系推導(dǎo)得出。位移轉(zhuǎn)角公式對(duì)于梁和剛架，彎矩與曲率之間的關(guān)系可以通過(guò)材料力學(xué)中的公式得出。彎矩-曲率關(guān)系位移的計(jì)算公式根據(jù)受力情況，利用直接計(jì)算法或單位載荷法計(jì)算桿件的位移。根據(jù)剛架的結(jié)構(gòu)形式和受力情況，利用虛功原理法或單位載荷法計(jì)算各點(diǎn)的位移。位移的計(jì)算實(shí)例剛架的位移計(jì)算簡(jiǎn)單桿件的位移計(jì)算05靜定結(jié)構(gòu)的特性分析靜定結(jié)構(gòu)的剛度是指結(jié)構(gòu)在受力后抵抗變形的能力。剛度定義靜定結(jié)構(gòu)的剛度主要取決于其材料屬性、截面尺寸和結(jié)構(gòu)形式。剛度的影響因素通過(guò)有限元分析、彈性力學(xué)等方法，可以精確計(jì)算結(jié)構(gòu)的剛度。剛度分析方法結(jié)構(gòu)的剛度與其穩(wěn)定性密切相關(guān)，剛度越大的結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性通常越高。剛度與穩(wěn)定性的關(guān)系靜定結(jié)構(gòu)的剛度特性靜定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指在某一受力狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)保持其平衡狀態(tài)的能力。穩(wěn)定性定義靜定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性主要受其幾何形狀、支撐條件和外力作用的影響。穩(wěn)定性影響因素通過(guò)靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析，可以評(píng)估結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性分析方法結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與其剛度密切相關(guān)，穩(wěn)定性越高的結(jié)構(gòu)，其剛度通常越大。穩(wěn)定性與剛度的關(guān)系靜定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析強(qiáng)度定義強(qiáng)度影響因素強(qiáng)度分析方法強(qiáng)度與剛度的關(guān)系靜定結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分析01020304靜定結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是指結(jié)構(gòu)在承受外力時(shí)，抵抗破壞的能力。靜定結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度主要受其材料屬性、截面尺寸和外力大小的影響。通過(guò)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等方法，可以計(jì)算結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與其剛度密切相關(guān)，強(qiáng)度越高的結(jié)構(gòu)，其剛度通常越大。06靜定結(jié)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例總結(jié)詞靜定梁是靜定結(jié)構(gòu)中的一種基本形式，具有簡(jiǎn)單、實(shí)用的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁等領(lǐng)域。詳細(xì)描述靜定梁在工程中常被用于承受水平或垂直方向的荷載，如樓板、屋頂、橋梁的橋面等。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確，靜定梁在分析時(shí)只需考慮外力作用，無(wú)需考慮內(nèi)力平衡，使得計(jì)算過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。靜定梁的應(yīng)用實(shí)例靜定剛架的應(yīng)用實(shí)例靜定剛架是由一系列直桿通過(guò)鉸鏈或剛性連接而成的靜定結(jié)構(gòu)，具有承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)?？偨Y(jié)詞靜定剛架在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用廣泛，如廠房的立柱、橫梁、大型設(shè)備的支撐架等。由于其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能承受較大的荷載，且在承受外力時(shí)不會(huì)發(fā)生變形，因此常被用于需要承受較大壓力的場(chǎng)合。詳細(xì)描述靜定拱是一種常見(jiàn)的靜定結(jié)構(gòu)形式，具有承受壓力、跨越空間的特點(diǎn)，常被用于橋梁、隧道等建筑結(jié)構(gòu)中?？偨Y(jié)詞靜定拱通常由拱圈和拱