超静定结构力法学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:138 大小:5.3MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学/////§1超静定(jìnɡdìnɡ)结构的组成和超静定(jìnɡdìnɡ)次数一、超静定(jìnɡdìnɡ)结构总起来说,约束有多余的,内力(或支座反力)是超静定的,这就是超静定结构区别于静定结构的两大基本特征(tèzhēng)。凡符合这两个特征(tèzhēng)的结构,就称为超静定结构。2、超静定(jìnɡdìnɡ)结构的两种约束3、超静定结构(jiégòu)的五种类型4、分析超静定结构(jiégòu)的两个基本方法二、超静定(jìnɡdìnɡ)次数的确定1)移去一根支杆或切断一根链杆,相当于解除一个(yīɡè)约束。在解除多余约束(yuēshù)判断结构的超静定次数时,应特别注意:既须移去全部多余约束(yuēshù),又要保留每个必要约束(yuēshù),以保证结构成为没有任何多余约束(yuēshù)的几何不变体系,亦即成为静定结构。图示体系(tǐxì)是六次超静定结构:例(6次)(4次)§2力法的基本概念2、寻求(xúnqiú)过渡途径——力法的基本体系3、补充转化条件(tiáojiàn)——力法的基本方程应用叠加原理把条件写成显含多余未知力Xi的展开(zhǎnkāi)形式。若以d11表示基本结构在单位力X1=1单独作用(zuòyòng)下沿X1方向产生的位移,则有的面积与该面积形心处的竖正号表明(biǎomíng)X1的实际方向与假定方向相同,即向上。二、力法的计算(jìsuàn)步骤【例】试计算图示连续(liánxù)梁,并作内力图。取杆件为隔离体,化作(huàzuò)等效简支梁,根据已知的杆端弯矩和跨间荷载,由平衡条件求出杆端剪力,并作FQ图三、力法的基本体系选择(xuǎnzé)及典型方程第二,便于绘制(huìzhì)内力图。第三,基本(jīběn)结构只能由原结构减少约束而得到,不能增加新的约束。原结构FPFP也可以选择其它形式的基本体系(tǐxì)。变形条件仍写为(三)关于(guānyú)系数和自由项的计算3)各式中最后一项DiP称为(chēnɡwéi)自由项。自由项的物理意义:基本结构由于荷载单独作用引起的沿Xi方向的位移。其值可能为正、负或零。典型方程(fāngchéng)中的各系数和自由项,都是基本结构在已知力作用下的位移,完全可以用第5章所述方法求得。对于荷载作用下的平面结构,这些位移的计算式可写为作出原结构(jiégòu)的最后弯矩图后,可直接应用平衡条件计算Q和N,并作出Q图和N图。应用(yìngyòng)图乘法,可得(6)作最后(zuìhòu)弯矩图和剪力图(4)求系数(xìshù)和自由项作出M图以及(yǐjí)FQ、FN图:铰接排架(4)求系数(xìshù)和自由项§4超静定桁架(héngjià)和组合结构(4)求系数(xìshù)和自由项(5)解方程,求多余(duōyú)未知力其中:各杆最后内力(nèilì)由叠加法得到:基本体系其中:解:令:超静定组合(zǔhé)结构无弯矩状态(zhuàngtài)的判别刚结点变成铰结点后,体系几何(jǐhé)可变。但是,添链杆的不变体系在给定荷载下无内力的情况利用上述结论(jiélùn),结合对称结构的对称性,可使手算分析得到简化。一、对称性的利用(lìyòng)对称(duìchèn)结构的求解:典型(diǎnxíng)方程简化为:如果作用于结构(jiégòu)的荷载是对称的,如:结论(jiélùn):对称结构在正对称荷载作用下,反对称多余力为零,其内力和位移都是正对称的;在反对称荷载作用下,对称多余力为零,其内力和位移都是反对称的。解:根据以上(yǐshàng)分析,力法方程为:由于(2)未知力分组和荷载(hèzài)分组对称结构承受一般(yībān)非对称荷载时,可将荷载分组(3)取半结构(jiégòu)计算:偶数(ǒushù)跨对称刚架例1:求作图示圆环的弯矩图。EI=常数(chángshù)。若只考虑弯矩对位移(wèiyí)的影响,有:二、使单位弯矩图限于(xiànyú)局部三、合理地安排(ānpái)铰的位置§6两铰拱拱是曲杆,系数d11和自由项D1P只能(zhīnénɡ)用积分法计算。一般可略去剪力的影响,而轴力的影响仅在扁平拱(拱高f<l/5)的情况下计算d11式中予以考虑,即右半跨§8支座移动和温度(wēndù)改变时的计算第二,对支座移动问题,力法方程(fāngchéng)右端项不一定为零。当取有移动的支座约束力为基本未知力时,Di≠0,而是Di=Ci(Ci,表示原结构在Xi方向的实际位移)得(2)第二种解法(jiěfǎ)二、温度(wēndù)变化时的内力计算例】试作图示刚架在温度(wēndù)改变时所产生的M图。各杆截面为矩形,高度h=l/10,线膨胀系数为a。设EI=常数AB段t0=0℃§9超静定(jìnɡdìnɡ)