【正文】
第六章 簡單超靜定問題 167。 61 超靜定問題及其解法 167。 62 拉壓超靜定問題 167。 63 扭轉超靜定問題 167。 64 簡單超靜定梁 167。 6— 1 超靜定問題及其解法 一、 關于超靜定的基本概念 二、 求解超靜定問題的基本方法 一、 關于超靜定的基本概念 超靜定問題與超靜定結構 —— 未知力個數(shù)多于獨立平衡方程數(shù) 超靜定次數(shù) —— 未知力個數(shù)與獨立平衡方程數(shù)之差 多余約束 —— 保持結構靜定 多余的約束 靜定問題與靜定結構 —— 未知力 (內力或外力 )個數(shù)等于獨立的平衡方程數(shù) A B D ? ?F A B C D ? ?F A B D F 二、 求解超靜定問題的基本方法 因為未知力個數(shù) 超過 了獨立的平衡方程數(shù),必須尋找補充方程。 尋找補充方程的途徑: 利用結構的變形條件 結構受力后變形不是任意的,必須滿足以下條件: 結構的連續(xù)性 變形與內力的協(xié)調性 變形協(xié)調方程 補充方程 方法 1: 尋找補充方程法 (適用于求解拉壓超靜定) 物理方程 變形比較法 (適用于求解超靜定梁) 建立相當系統(tǒng):解除多余約束,代以多余約 束反力。 由梁的變形條件,求出多余約束反力。 求出多余約束反力后,按靜定梁求解。 相當系統(tǒng)的內力圖,應力和變形即為原 超靜定梁的結果。 方法 2: 靜平衡方程 補充方程 各桿的內力 各桿的應力、變形 167。 62 拉壓超靜定問題 一、拉壓超靜定問題的求解 二、溫度應力和裝配應力 一、拉壓超靜定問題的求解 例題: 求圖示桿的支反力 A B F a b A B F a b AFBF解: AB 桿受力如圖 由: 0?? yF本問題為共線力系,只有一個獨立平衡方程 FFF BA ??得: 現(xiàn)有兩個未知力,本問題為 一次超靜定問題 需要建立一個補充方程 A B F a b AFBFFFF BA ??A B F BFA B F ? ?FB?A B ? ? BFB?BF變形條件: ? ? ? ? 0???? BFBFB? ? EAFaFB ??物理條件: ? ? EA lF BFBB???補充方程: EAlFEAFa B? FlaFB ? FlbFA ?A B C D ??1 2 3 F l 圖示結構 , 2桿的抗拉剛度相同,均為 E1A1,3桿的抗拉剛度為 E3A3, 受力如圖。 求:各桿的內力。 例題 F FN3 FN1 FN2 ? ?A B C D ??1 2 3 F l 本問題為一次超靜定 對節(jié)點 A 0s ins in:0 2N1N ???? ?? FFF x0c o sc o s:0 2N1N3N ?????? FFFFF y ??得到: 21 NN FF ?FFF NN ?? 31 c o s2 ?還需要建立一個 補充方程 解: A B C D ??1 2 3 F 3l?1l?E A1 l 結構變形特點: 變形前三桿匯交于 A點,變形后三桿仍交于 A點。 由于結構和受力的對稱性,A點只有垂直位移。 變形協(xié)調方程: ?c o s31 ll ???A B C D ??1 2 3 F 3l?1l?E A1 l A1 A2 3l?1l?A ?? 1 2 3 物理方程 33N33 AElFl ??c os αAElFAElFΔlΔl11N1111N121 ???A1 A2 3l?1l?A ?? 1 2 3 33N33 AElFl ??c os αAElFAElFΔlΔl11N1111N121 ???由 變形協(xié)調 方程和 物理 方程,可得到補充方程。 ?? c osc os333N111NAElFAElF ??211331N3N c o sAEAEFF ?A B C D ??1 2 3 F 3l?1l?E A1 l 平衡方程 21 NN FF ?FFF NN ?? 31 c o s2 ?補充方程 解得: 1133322N1Nc o s2c o sAEAEFFF??????333113Nc os21AEAEFF